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懸架系統設計計算說明書

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更新時間：2015-05-25
發布人：蔚藍天際

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懸架系統設計計算說明書.1 懸架的要求
懸架的主要任務是傳遞作用在車輪和車架（或車身）之間的一切力和力矩，并且緩和路面傳給車架（或車身）的沖擊載荷，衰減由此引起的承載系統的震動，保證汽車行駛的平順性；保證車輪在路面不平和載荷變化時有理想的運動特征；保證汽車的操縱穩定性，使汽車獲得高速行駛能力。
懸架由彈性元件、導向裝置、減震器、緩沖塊和橫向穩定器等組成。
導向裝置由導向桿系組成，用來決定車輪相對于車架（或車身）的運動特性，并傳遞出彈性元件傳遞的垂直力以外的各種力和力矩。當用縱置鋼板彈簧彈性元件時，它兼起到導向裝置的作用。緩沖塊用來減輕車軸對車架（或車身）的直接沖撞，防止彈性元件產生過大的變形。裝有橫向穩定器的汽車，能減少轉彎行駛時車身的側傾角和橫向角所引起的震動[2]。
在對此電動車的設計中，對其懸架提出的設計要求有：
（1）保證汽車有良好的行駛平順性[3]；
（2）具有合適的衰減振動能力；
（3）保證汽車具有良好的操縱穩定性；
（4）汽車制動或加速時要保證車身穩定，減少車身縱傾；轉彎時車身側傾角要合適；
（5）有良好的隔聲能力；
（6）結構緊湊、占用空間尺寸要小；
（7）可靠地傳遞車身與車輪之間的各種力和力矩。
1.2 方案確定
要正確的選擇懸架方案和參數，在車輪上下跳動時，使主銷的定位角變化不大、車輪運動與導向機構運動壓迫協調，避免前輪擺振；汽車轉向時應使之稍有不足轉向特性。
此電動車懸架部分結構形式選定為：
（1）前懸采用麥弗遜式（滑柱連桿式）獨立懸架
（2）后懸采用對稱式鋼板彈簧（無副簧）

2 懸架結構形式分析
2.1 懸架的分析
懸架可分為非獨立懸架和獨立懸架兩類。非獨立懸架的結構特點是左右車輪用一跟整體軸連接，再經過懸架與車身（或車身）連接，如圖3.1（a）所示；獨立懸架的結構特點是左右車輪通過各自的懸架與車架（或車身）連接，如圖3.1（b）所示[4]。

以縱置鋼板彈簧為彈性元件兼做導向裝置的非獨立懸架，其主要優點是結構簡單，制造容易，維修方便，工作可靠。缺點是由于整車布置上的限制，鋼板彈簧不可能有足夠長度（特別是前懸架），使之剛度較大，所以汽車平順性較差；簧下質量大；；在不平路面上行駛時，左右車輪相互影響，并使車軸（橋）和車身傾斜；當汽車直線行駛在凹凸不平的路面上時，由于左右兩側車輪反向跳動或只有一側車輪跳動時，會產生不利的軸轉向特性；汽車轉彎行駛時，離心力也會產生不利的軸轉向特性；車軸（橋）上方要求有與彈簧行程相適應的空間。這種懸架主要用在貨車、大客車的前后懸架以及某些轎車的后懸架上。
獨立懸架的優點是：簧下質量小；懸架占用的空間小；彈性元件只承受垂直力，所以可以用剛度小的彈簧，使車身振動頻率降低，改善的汽車行駛的平順性；由于可能降低發動機的位置高度，使整車的質心高度下降，又改善了汽車的行駛穩定性；左右車輪各自獨立運動互不影響，可減少車身的震動和傾斜，同時在起伏的路面上能獲得良好的地面附著能力。獨立懸架的缺點是結構復雜，成本較高，維修困難。這種懸架主要用于轎車和部分輕型貨車、客車及越野車上。
目前汽車的前后懸架采用的方案有：前輪和后輪均采用非獨立懸架；前輪采用獨立懸架，后輪采用非獨立懸架；前后輪均采用獨立懸架幾種[4] [5]。
本設計是電動車的懸架設計，故采用：
（1）前懸：麥弗遜式（滑柱連桿式）獨立懸架
（2）后懸：對稱式鋼板彈簧（無副簧）
（3）輔助元件：減震器、緩沖塊...

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