轿车悬架培训教材ppt课件

1、 乘用车悬架知识培训乘用车悬架知识培训 2019年年9月月8日日 乘用车研讨院乘用车研讨院 质量管理部质量管理部 1 1、 悬架系统布置悬架系统布置 悬架的设计总是与整车的设计严密相连的，整车预布置通常包括动力总成的预布置悬架的设计总是与整车的设计严密相连的，整车预布置通常包括动力总成的预布置和悬架的预布置。在根本确定了整车的总体尺寸、驱动型式、相应的轮胎、最小的和悬架的预布置。在根本确定了整车的总体尺寸、驱动型式、相应的轮胎、最小的目的转弯半径后就可以进展悬架的预布置了。目的转弯半径后就可以进展悬架的预布置了。在悬架的预布置过程中主要思索以下几点：在悬架的预布置过程中主要思索以下几点：整车姿

2、态整车姿态:普通来说，整车姿态是经过悬架的布置来设定的，可以说悬架的布置普通来说，整车姿态是经过悬架的布置来设定的，可以说悬架的布置决议了整车姿态。一旦整车姿态确定后，在以后更改就比较困难了。通常整车在决议了整车姿态。一旦整车姿态确定后，在以后更改就比较困难了。通常整车在满载形状下的整车姿态是满载形状下的整车姿态是00.5之间。如以下图所示：之间。如以下图所示： 前悬架的布置前悬架的布置: 前悬架的型式主要有非独立钢板弹簧悬架、麦弗逊独立悬架、双横臂独立悬架、多连前悬架的型式主要有非独立钢板弹簧悬架、麦弗逊独立悬架、双横臂独立悬架、多连杆独立悬架和双横臂独立悬架的一些变形。悬架在目前的轿车和部

3、份的轻型客车、轻杆独立悬架和双横臂独立悬架的一些变形。悬架在目前的轿车和部份的轻型客车、轻型货车的前悬架大多采用独立悬架，普通在整车设计之初就已确定了悬架的型式。下型货车的前悬架大多采用独立悬架，普通在整车设计之初就已确定了悬架的型式。下面以麦弗逊为例来阐明一下前悬架的设计过程。面以麦弗逊为例来阐明一下前悬架的设计过程。在前悬架的布置过程中主要从以下几点来思索：在前悬架的布置过程中主要从以下几点来思索：1.1 转向系统几何尺寸确实定转向系统几何尺寸确实定 在转向系统的设计过程中，首先要确定转向梯形，以保证车轮能绕一个转向中心在不在转向系统的设计过程中，首先要确定转向梯形，以保证车轮能绕一个转向

4、中心在不 同的圆周同的圆周上作无滑动的纯滚动。对轿车来说，通常采用断开式转向梯型机构，有时为了提高车辆的灵敏性，上作无滑动的纯滚动。对轿车来说，通常采用断开式转向梯型机构，有时为了提高车辆的灵敏性，减小转弯半径而改动转向梯型；当然，初步确定的时候可以不这样思索。根据初步设定的最小转减小转弯半径而改动转向梯型；当然，初步确定的时候可以不这样思索。根据初步设定的最小转弯半径和相应的计算公式及阿克曼转角的关系可以初步确定左右车轮转角的关系，同时结合相应弯半径和相应的计算公式及阿克曼转角的关系可以初步确定左右车轮转角的关系，同时结合相应的前纵梁布置产生的几何约束就可以确定左右车轮的转角。同时可以初步选

5、定轿车转向系统角传的前纵梁布置产生的几何约束就可以确定左右车轮的转角。同时可以初步选定轿车转向系统角传动比，普通为动比，普通为15-17。q q o A c k e r m a n n errort t t t t t t t t t t t p pt t t t t t t t t t t t p pq1 12 2q定义转向半径，转向角和阿克曼角222222wfCtltalRR阿克曼角关系：Ctg1- Ctg 2 = q/p最小转弯半径公式：1.2 主销尺寸的定义主销尺寸的定义主销几何尺寸的定义主要包括，主销后倾角、主销内倾角和它们的偏置距。主销后主销几何尺寸的定义主要包括，主销后倾角、主销

6、内倾角和它们的偏置距。主销后倾角和主销相对轮心的偏置距一同保证轮胎的侧向力回正力距以利于汽车的直线行倾角和主销相对轮心的偏置距一同保证轮胎的侧向力回正力距以利于汽车的直线行驶；主销内倾角保证车辆低速行驶条件下的自动回正性。同样，对主销的初步取值驶；主销内倾角保证车辆低速行驶条件下的自动回正性。同样，对主销的初步取值也是经过阅历来选取或者经过对参考样车的丈量来获得。也是经过阅历来选取或者经过对参考样车的丈量来获得。普通对轿车的前独立悬架来说主销后倾角在普通对轿车的前独立悬架来说主销后倾角在34左右，主销内倾角在左右，主销内倾角在1015左右；主销内倾后倾角确定后相应的主销偏置距和拖距也就确定了。

7、左右；主销内倾后倾角确定后相应的主销偏置距和拖距也就确定了。主销后倾角表示图 主销内倾角表示图 1.3前悬架几何尺寸的定义前悬架几何尺寸的定义在主销的几何尺寸确定以后，结合轮胎、副车架、轮胎转角的几何约束就可以开场确定前悬架的在主销的几何尺寸确定以后，结合轮胎、副车架、轮胎转角的几何约束就可以开场确定前悬架的设计硬点。首先定义主销上的设计硬点。首先定义主销上的A点，点，A点在轮辋和等速万向节中间，位置越低越好。点在轮辋和等速万向节中间，位置越低越好。越低那么地面的鼓励对球头销的侧向力偏小如以下图所示：越低那么地面的鼓励对球头销的侧向力偏小如以下图所示： A点即下球头销的中心，点即下球头销的中心

8、，A点与点与B点的连线即是主销在整车坐标中点的连线即是主销在整车坐标中XZ平面的投影。平面的投影。图中明晰的显示了定义设计硬点图中明晰的显示了定义设计硬点A要思索的边境条件。要思索的边境条件。 定义主销上控制点定义主销上控制点B时，在普通的悬架中尽能够的将位置设计的低一些；这样有利于获得时，在普通的悬架中尽能够的将位置设计的低一些；这样有利于获得更大的主销内倾角，提高车辆低速行驶时的转向回正力矩。但是要思索轮胎上、下跳动目的更大的主销内倾角，提高车辆低速行驶时的转向回正力矩。但是要思索轮胎上、下跳动目的和和B点的支撑的功能性；特别对于麦弗逊前悬架来说点的支撑的功能性；特别对于麦弗逊前悬架来说B

9、点的位置越高越好，有利于平衡掉点的位置越高越好，有利于平衡掉滑柱的横向分力，减小滑柱导杆的摩檫。公式验证滑柱的横向分力，减小滑柱导杆的摩檫。公式验证 1.4减振器的布置减振器的布置在在X-Z平面内定义减震器时通常让减振器轴线跟主销轴线重合，这是最简单和最有平面内定义减震器时通常让减振器轴线跟主销轴线重合，这是最简单和最有效的处理方案。但如此无法减小减振器活塞杆对油封的横向力如以下图所示效的处理方案。但如此无法减小减振器活塞杆对油封的横向力如以下图所示 在双横臂前悬架或双叉臂前悬架中，由于空间的缘由通常减振器和弹簧做成总成件；在在双横臂前悬架或双叉臂前悬架中，由于空间的缘由通常减振器和弹簧做成总

10、成件；在Y-Z平面内定义减震器包括弹簧时主要思索的是杠杆比。在麦弗逊悬架中通常根据轮胎尺寸定平面内定义减震器包括弹簧时主要思索的是杠杆比。在麦弗逊悬架中通常根据轮胎尺寸定义义C点需求的话要思索防滑链。点需求的话要思索防滑链。D点是控制臂旋转轴线和经过点是控制臂旋转轴线和经过A点的点的Y-Z平面的交点。平面的交点。A,、B、D点的相互位置决议了轮胎上下跳过程中的轮距的变化和外倾角的回正性。点的相互位置决议了轮胎上下跳过程中的轮距的变化和外倾角的回正性。 为了得到足够的轮胎上下跳过程中外倾角的回正性，可以经过将为了得到足够的轮胎上下跳过程中外倾角的回正性，可以经过将B点向内移，但是一切这些都要点向

11、内移，但是一切这些都要同悬架的其他特性综合思索；详细可以在悬架几何运动分析中思索。同悬架的其他特性综合思索；详细可以在悬架几何运动分析中思索。1.5控制臂旋转轴线的定义控制臂旋转轴线的定义控制臂轴线的主要根据抗制动点头来角定义，假设添加在控制臂轴线的主要根据抗制动点头来角定义，假设添加在X-Z平面内的倾角即平面内的倾角即E点比点比F点低，点低，抗点头才干就能提高；当然这需求和后悬架匹配。在横向上假设布置允许的话总是希望尽量的长抗点头才干就能提高；当然这需求和后悬架匹配。在横向上假设布置允许的话总是希望尽量的长一些一些S12目前较长，力臂变长，受力变小；在一样的目前较长，力臂变长，受力变小；在一

12、样的A点行程下，摆臂越长横向摆角越小，有点行程下，摆臂越长横向摆角越小，有利于提高橡胶衬套的寿命。同时在利于提高橡胶衬套的寿命。同时在Y-Z平面内应保证前悬架的侧倾中心高在平面内应保证前悬架的侧倾中心高在0120mm的范围内。的范围内。1.6转向系统设计硬点的布置转向杆系与悬架导向杆系在轮胎上下跳动的运动学上会产生运动干涉，这个干涉主要引起轮胎前转向杆系与悬架导向杆系在轮胎上下跳动的运动学上会产生运动干涉，这个干涉主要引起轮胎前束的变化。在转向系统几何尺寸的一切点的定义中，对于点束的变化。在转向系统几何尺寸的一切点的定义中，对于点H主要经过思索阿克曼角和轮胎几何主要经过思索阿克曼角和轮胎几何约

13、束来确定。定义约束来确定。定义I点的位置时主要思索轮胎上下跳过程中的前束变化最小化。根据悬架杆系的几点的位置时主要思索轮胎上下跳过程中的前束变化最小化。根据悬架杆系的几何运动关系确定何运动关系确定I点；将点；将I点放在轮胎上下跳过程中点放在轮胎上下跳过程中H点所构成的圆弧的中心。点所构成的圆弧的中心。根据上述步骤在三维制图软件中可以确定各个设计硬点的坐标。获得了这些前悬架设计硬点根据上述步骤在三维制图软件中可以确定各个设计硬点的坐标。获得了这些前悬架设计硬点的空间坐标后，可以经过相应的公式得出前悬架的运动学分析；目前更多的是运用的空间坐标后，可以经过相应的公式得出前悬架的运动学分析；目前更多的

14、是运用ADMAS软软件进展分析。件进展分析。 后悬架的布置后悬架的布置:后悬架主要是改动梁和拖曳臂的非独立悬架，这些类型的后悬架构造简单，本钱较低，后悬架主要是改动梁和拖曳臂的非独立悬架，这些类型的后悬架构造简单，本钱较低，悬架参数也教容易控制；但是后排乘客的温馨性也较低。目前轿车用的后悬架选用多连悬架参数也教容易控制；但是后排乘客的温馨性也较低。目前轿车用的后悬架选用多连杆的趋势越来越明显。缺陷是：零件数添加，公差要求更严厉，加工本钱添加；实验杆的趋势越来越明显。缺陷是：零件数添加，公差要求更严厉，加工本钱添加；实验测试复杂；承载才干相对较弱。测试复杂；承载才干相对较弱。在后悬架的设计时需求

15、根本确定汽车断面尺寸、轮胎上跳和下跳行程、能否要驱动维护、在后悬架的设计时需求根本确定汽车断面尺寸、轮胎上跳和下跳行程、能否要驱动维护、轮胎规格、承载才干、整车支配目的、前悬架特征和零部件采用的工艺。有了以上的基轮胎规格、承载才干、整车支配目的、前悬架特征和零部件采用的工艺。有了以上的基本输入后，普通分以下几点对后悬架进展布置。本输入后，普通分以下几点对后悬架进展布置。2.1选择连杆数目和梯形构造：选择连杆数目和梯形构造：对于一款中级轿车普通采用两连杆或者三连杆的居多。通常把具有两根横向连杆的独立悬对于一款中级轿车普通采用两连杆或者三连杆的居多。通常把具有两根横向连杆的独立悬架叫着两连杆独立悬

16、架，具有三根横向连杆的独立悬架叫着三连杆独立悬架如以下图所示。架叫着两连杆独立悬架，具有三根横向连杆的独立悬架叫着三连杆独立悬架如以下图所示。连杆越多意味着橡胶衬套运用的也越多，过多的运用橡胶衬套意味着需求冒更多的能够出现的问题。连杆越多意味着橡胶衬套运用的也越多，过多的运用橡胶衬套意味着需求冒更多的能够出现的问题。两连杆独立悬架外倾角可以经过横向拉杆的几何运动来控制。两连杆独立悬架外倾角可以经过横向拉杆的几何运动来控制。 两联杆后独立悬架三联杆后独立悬架三连杆的车轮外倾和前束的控制可以分别经过各自的调理杆完成。因此三连杆的独立悬三连杆的车轮外倾和前束的控制可以分别经过各自的调理杆完成。因此三

17、连杆的独立悬架调理车轮外倾和前束对拖曳臂橡胶衬套的变形影响要小。架调理车轮外倾和前束对拖曳臂橡胶衬套的变形影响要小。2.2后悬架各控制点的安装位置后悬架各控制点的安装位置在布置之出首先要明确哪些悬架的控制硬点衔接在车身上，哪些点悬架的控制硬点衔接在在布置之出首先要明确哪些悬架的控制硬点衔接在车身上，哪些点悬架的控制硬点衔接在副车架上。将这些点布置在副车架上会破费更多的本钱和添加整车的分量，但是能提高对副车架上。将这些点布置在副车架上会破费更多的本钱和添加整车的分量，但是能提高对前束和车轮外倾的控制精度，提高过滤震动噪音的才干。对于一款中级轿车而言通常都将前束和车轮外倾的控制精度，提高过滤震动噪

18、音的才干。对于一款中级轿车而言通常都将控制外倾和前束连杆上的设计硬点和主横向摆臂的设计硬点布置在副车架上。控制外倾和前束连杆上的设计硬点和主横向摆臂的设计硬点布置在副车架上。 通常来说对点通常来说对点1拖曳臂与车身衔接点和拖曳臂与车身衔接点和16车轮中心设定按以下几点来做布置：制动点车轮中心设定按以下几点来做布置：制动点头和加速抬头的关系；整车尺寸和白车身的几何约束；能否需求做后轮驱动的维护。为了控制头和加速抬头的关系；整车尺寸和白车身的几何约束；能否需求做后轮驱动的维护。为了控制整车的制动点头和加速抬头景象，通常点整车的制动点头和加速抬头景象，通常点1的的z轴坐标要高于点轴坐标要高于点16轮心的轮心的z轴坐标。轴坐标。2.3后悬架主销后悬架主销如下图，后主销轴是黄色