【正文】 滿足輕型車的舒適性要求，又要滿足其操縱穩(wěn)定性的要求，而這兩方面又是互相對立的。 懸架的現(xiàn)狀及發(fā)展方向 懸架的現(xiàn)狀 懸架是保證車輪與輕型車承載之間具有彈性聯(lián)系并能傳遞載荷、緩和沖擊、衰減振動以及調(diào)節(jié)輕型車行駛中的車身位置等有關(guān)裝置的總稱。在國外甚至一些輪式工程機械如吊車和重型卡車也采用了獨立懸架。 為了滿足汽車具有良好的行駛平順性，要求由簧上質(zhì)量與彈性元件組成的振動系統(tǒng)的固有頻率應(yīng)在合適的頻段，并盡可能低。許多廠商通過對麥弗遜懸架加裝橫向穩(wěn)定桿 , 擴充其運動特性 , 同時使左右懸掛的下托臂或支柱減震器相連 , 增強懸掛系統(tǒng)的整體性。 非獨立懸架優(yōu)缺點 非獨立懸架的結(jié)構(gòu)特點是，左、右車輪裝在一根整體的剛性軸或非斷開式驅(qū)動橋的橋殼上。 （ 2）車輪定位參數(shù)的變化 車輪相對車身上、下跳動時，主銷內(nèi)傾角、主銷后傾角、車輪外傾角及車輪前束等定位參數(shù)會發(fā)生變化。為增加寬體輕型客車的橫向剛度，在麥弗遜懸架的中間安裝一復(fù)合材料橫置板簧。 懸架彈性特性 懸架受到的垂直外力 F 與由此引起的車輪中心相對于車身位移 f（即懸架的變形）的關(guān)系曲線，稱為懸架的彈性特性。高 (mm) 1358179。 對輕型車后輪獨立懸架導(dǎo)向機構(gòu)的要求： 1） 懸架上載荷變化時，輪距無顯著變化。 當(dāng) β′與γ德匹配使運動瞬心 O 交于前輪前方時，在懸架壓縮行程，γ角有減小的趨勢。因此，在設(shè)計麥弗遜式獨立懸架時，應(yīng)該選擇參數(shù)β′能使運動瞬心 O交于前輪后方。 此外，導(dǎo)向機構(gòu)還應(yīng)有足夠強度，并可靠地傳遞除垂直力以外的各種力和力矩。 彈性元件剛度（ N/mm） 懸架剛度 滿載應(yīng)力（ Mpa） 極限 應(yīng)力 (Mpa) 757 空載偏頻 滿載偏頻 麥弗遜懸架的結(jié)構(gòu)設(shè)計 共 39 頁 第 18 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 板簧受力模型按照懸臂梁模型進行簡化，受力見圖如下圖所示； D點處的剛度1 2 03(2 )EIK a l a? ?=式中： E=58000N/mm2(由板簧試驗剛度計算所得 )； a=369mm； l0=310mm； I=Bh3/= K 點的剛度和 D 點相同，所以整個剛度 K=2K1=懸架板簧和端部墊塊接觸點垂直位移與車輪中心處的垂直位移杠桿比 i=。 懸架的彈性特性有線性特性和非線性彈性特性兩種。 緩沖塊設(shè)計 緩沖塊通常用如左圖所示形狀橡膠制造。 （ 3）懸架側(cè)傾角剛度 當(dāng)汽車作穩(wěn)態(tài)圓周行駛時，在側(cè)向力作用下，車廂繞側(cè)傾軸線轉(zhuǎn)動，并將此轉(zhuǎn)動角度稱之為車廂側(cè)傾角。 2）工作可靠，使用壽命長； 3）車輪跳動時，輪距、前束不變，因而輪胎磨損?。? 4）轉(zhuǎn)向時，車身側(cè)傾后車輪的外傾角不變，傳遞測向力的能力不降低； 5）側(cè)傾中心位置較高，有利于減小轉(zhuǎn)向時車身的側(cè)傾角。而當(dāng)左右懸掛都處于跳動狀態(tài)時 , 兩側(cè)的懸掛各自運動 , 穩(wěn)定桿不發(fā)生扭轉(zhuǎn)當(dāng)車輛轉(zhuǎn)彎時 , 內(nèi)側(cè)懸掛承受的 力量較大 , 車身會發(fā)生一定側(cè)傾 , 而此時由于內(nèi)側(cè)懸掛被壓縮 , 外側(cè)懸掛舒張 , 加裝的橫向穩(wěn)定桿就會發(fā)生扭轉(zhuǎn) , 產(chǎn)生一定的彈力阻止車輛側(cè)傾 , 從而提高了車輛的行駛穩(wěn)定性。在簧上質(zhì)量變化的情況下，車身高度變化要小，因此，應(yīng)采用非線性彈性特性懸架。這些研究主要集中在以下幾個方面：獨立懸架設(shè)計方法；獨立懸架參數(shù)對車輛行駛平順性的影響；獨立懸架參數(shù)對車輛操縱穩(wěn)定性影響。對此，尤其作為提高操縱穩(wěn)定性、乘坐舒適性的汽車懸架必須進行相應(yīng)的改進。怎樣處理好這些方面的關(guān)系就擺在了我們設(shè)計人員的面前。希望本人的設(shè)計能夠滿足大家的要求。懸架是現(xiàn)代汽車上的重要總成之一，它把車架（或車身） 與車軸（或輪胎）彈性地連接起來。 人們借助先進的設(shè)計方法（ CAD/CAE/CAT）進行運動學(xué)分析、動力學(xué)分析、虛擬試驗技術(shù)，基本做到了最優(yōu)化。與復(fù)雜的多連桿式以及占用空間的橫臂式相比 , 麥弗遜式獨立懸架在結(jié)構(gòu)上已經(jīng)作了最大化精簡 , 并且經(jīng)過半個多世紀(jì)的檢驗 , 其結(jié)構(gòu)充分可靠。 其實 , 對比其他類型的獨立懸架 , 麥弗遜式的優(yōu)勢還是相當(dāng)明顯的。 獨立懸架優(yōu)缺點 獨立懸架的結(jié)構(gòu)特點是，左、右車輪通過各自的懸架與車架（或車身）連接。若用于轉(zhuǎn)向軸上的懸架橫向剛度小，則容易造成轉(zhuǎn)向輪發(fā)生擺振現(xiàn)象。多孔聚氨脂是一種有很高強度和耐磨性能的符合材料。此時，懸架剛度是變化的，其特點是在滿載位置（圖中點 8）附近，剛度小且曲線變化平緩，因而平順性良好；距滿載較遠(yuǎn)的兩端，曲線變陡，剛度增大。 = 上跳極限板簧載荷 Fs 上 =F 上 178。為了減小摩擦力，在導(dǎo)向套和活塞表面應(yīng)用了減摩擦材料和特殊工藝。由圖可以看出，橫臂越長， yB曲線越平緩，即車輪跳動時輪距變化越小，有利于提高輪胎壽命。當(dāng)擺臂的抗俯角 β′等于靜平衡位置的主銷后傾角γ時，橫臂軸線正好與主銷軸線垂直，運動瞬心交于無窮遠(yuǎn)處，主銷軸線在懸架跳動時作平動?！?7176。因此其 結(jié)構(gòu)較為簡單，成本不高，適用于本設(shè)計中的輕型車市場定位。要求懸架應(yīng)由足夠大的動撓度，以防止在壞路面上行駛時經(jīng)常碰到緩沖塊。 麥弗遜懸架的結(jié)構(gòu)設(shè)計 共 39 頁 第 14 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 第四章 輔助元件的選擇 是否需要增加橫向穩(wěn)定桿 通過減小懸架垂直剛度，能降低車身的固有頻率，達到改善汽車平順性的目的。評價時常從 以下幾個方面進行： （ 1）側(cè)傾中心高度 汽車在側(cè)向力作用下，車身在通過左、右車輪中心的橫向垂直平面內(nèi)產(chǎn)生側(cè)傾時，相對于地面的瞬時轉(zhuǎn)動中心，稱為側(cè)傾中心高度。 獨立懸架的車軸分成兩段，每只車輪用螺旋彈簧獨立地安裝在車架 (或車身 )下面，當(dāng)一邊車輪發(fā)生跳動時，另一邊車輪不受波及，輕型車的平穩(wěn)性和舒適性好。此外 , 麥弗遜式獨立懸架的抗側(cè)傾和抑制制動點頭的能力較差 , 雖然能通過增加穩(wěn)定桿、防傾桿 , 以及增加彈簧圈數(shù)和阻尼系數(shù)對其進行改善 , 但問題無法從根本上解決 , 主要原因還是由于機械結(jié)構(gòu)簡單造成剛度和耐用性不高。 5）有良好的隔聲能力。目前被汽車廠普遍采用。 懸掛的構(gòu)件雖然簡單但參數(shù)的確定卻相當(dāng)?shù)膹?fù)雜，廠家不但要考慮輕型車的舒適性，操控穩(wěn)定性還要考慮到成本問題。主要闡述了獨立懸架的類別和構(gòu)造，尤其是詳細(xì)的介紹了麥弗遜獨立懸架的設(shè)計過程，本著滿足車輛行駛平順性的原則，設(shè)計了麥弗遜獨立懸架的各個組成部分，并對其進行了校核。 而汽車的操控性與汽車的懸架系統(tǒng)有著密切的關(guān)系。利用減振器的阻尼作用，使汽車振動的振幅連續(xù)減小，直至振動停止。 2）具有合適的衰減振動的能力。推廣不了成本與舒適性成正比的空氣減震 , 還是繼續(xù)使用液壓的吧 , 不過由減震器和 A字型下托臂構(gòu)成的型麥弗遜懸架還是能為時下流行的小車裝大排量發(fā)動機預(yù)留充足的空間。 麥弗遜懸架的結(jié)構(gòu)設(shè)計 共 39 頁 第 9 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 第二章 匹配車型選擇 此懸架匹配蘇州金龍海格客車最新開發(fā)的海格輕型車 H5V，主打商務(wù)通勤和城市物流。 比較選型 由于人們對輕型車舒適性和操縱穩(wěn)定性要求的提高，在本輕型車的設(shè)計中使用獨立懸架作為前懸架設(shè)計。 麥弗遜式懸架結(jié)構(gòu)及特性分析 結(jié)構(gòu)如右圖， 特性：側(cè)傾中心高度較高；車輪外傾角與主銷內(nèi)傾角變化??；輪距變化很小，故輪胎 麥弗遜懸架的結(jié)構(gòu)設(shè)計 共 39 頁 第 13 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 磨損速度慢；懸架側(cè)傾角剛度較大可不裝橫向穩(wěn)定器；橫向剛度大；占用空間尺寸小；結(jié)構(gòu)簡單、緊湊乘用車上用得較多。 麥弗遜懸架的結(jié)構(gòu)設(shè)計 共 39 頁 第 15 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 第五章：懸架撓度 f 的計算 懸架靜撓度 fc的計算 懸架靜撓度 fc 是指輕型車在滿載靜止時懸架上的載荷 Fw 與此時懸架剛度才 c 之比，即 fc=Fw/c 輕型車懸架與其簧上質(zhì)量組成的振動系統(tǒng)的固有頻率，是影響輕型車平順性的主要參數(shù)之一。后者因為要傳遞縱向力，必須設(shè)置附加的導(dǎo)向傳力裝置，使結(jié)構(gòu)復(fù)雜、質(zhì)量加大，所以只在極少數(shù)汽車上使用。 2） 懸架上載荷變化時，前輪定位參數(shù)要有合理的變化特性，車輪不應(yīng)該產(chǎn)生縱向加速度。 7． 2． 2 橫臂軸線布置方式的選擇 麥弗遜式獨立懸架的橫臂軸線與主銷后傾角的匹配，影響汽車的縱傾穩(wěn)定性。 麥弗遜懸架的結(jié)構(gòu)設(shè)計 共 39 頁 第 22 頁 。為此，在保持減振器軸線不變的條 麥弗遜懸架的結(jié)構(gòu)設(shè)計 共 39 頁 第 21 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 件下，常將圖中的 G 點外伸至車輪內(nèi)部，既可以達到縮短尺寸 a 的目的，又可以獲得小、較小的甚至是負(fù)的主銷偏移距，提高制動穩(wěn)定性能。 上跳極限最大彎矩 M 上跳 max= 上跳極限最大應(yīng)力σ