麦弗逊悬架设计

北京理工大学珠海学院2014届本科生毕业设计

诚信承诺书

本人郑重承诺：本人承诺呈交的毕业设计《东风帅客悬架结构设计》是在指导教师的指导下，独立开展研究取得的成果，文中引用他人的观点和材料，均在文后按顺序列出其参考文献，设计使用的数据真实可靠。

本人签名： 日期： 年 月 日

北京理工大学珠海学院2014届本科生毕业设计

东风帅客悬架结构设计

摘 要

悬架是现代汽车上的重要组成之一，它的主要作用是传递车轮和车身之间的力和力矩，并且缓和由不平路面传给车身的冲击载荷，衰减由此引起的振动，保证乘员的舒适性，减小货物和车辆本身的动载荷。

本文主要完成东风帅客2013款悬架结构的设计。设计中首先介绍了乘用车悬架结构的研究现状，对悬架的作用、悬架的分类以及悬架的设计要求进行了概述；然后确定了东风帅客的悬架结构形式为前麦弗逊悬架独立悬架，后钢板弹簧非独立悬架；然后完成悬架各零部件进行参数设计计算和校核。计算过程先确定东风帅客悬架主要性能参数，包括悬架静挠度、动挠度等；而后进行前后悬架弹性元件设计计算，包括螺旋弹簧、钢板弹簧、减震器等元件基本参数的设计计算以及强度校核；最后对本设计做出结论分析和利用CAD绘

北京理工大学珠海学院2014届本科生毕业设计

诚信承诺书

本人郑重承诺：本人承诺呈交的毕业设计《东风帅客悬架结构设计》是在指导教师的指导下，独立开展研究取得的成果，文中引用他人的观点和材料，均在文后按顺序列出其参考文献，设计使用的数据真实可靠。

本人签名： 日期： 年 月 日

北京理工大学珠海学院2014届本科生毕业设计

东风帅客悬架结构设计

摘 要

悬架是现代汽车上的重要组成之一，它的主要作用是传递车轮和车身之间的力和力矩，并且缓和由不平路面传给车身的冲击载荷，衰减由此引起的振动，保证乘员的舒适性，减小货物和车辆本身的动载荷。

本文主要完成东风帅客2013款悬架结构的设计。设计中首先介绍了乘用车悬架结构的研究现状，对悬架的作用、悬架的分类以及悬架的设计要求进行了概述；然后确定了东风帅客的悬架结构形式为前麦弗逊悬架独立悬架，后钢板弹簧非独立悬架；然后完成悬架各零部件进行参数设计计算和校核。计算过程先确定东风帅客悬架主要性能参数，包括悬架静挠度、动挠度等；而后进行前后悬架弹性元件设计计算，包括螺旋弹簧、钢板弹簧、减震器等元件基本参数的设计计算以及强度校核；最后对本设计做出结论分析和利用CAD绘

5.6 麦弗逊式悬架

5．6．1 麦弗逊式悬架的主要结构与力学模型

麦弗逊式悬架是双横臂式悬架的发展。汽车翼子板上的铰链点代替了上横臂，减振器的活塞杆头和螺旋弹簧支承在这里。该铰点承受所有方向的力。这些力在活塞杆中引起弯曲。为了避免它引起的不利的外倾角变化和主销后倾角变化，减振器活塞杆直径必须从11mm至少增大到大于20mm。如果不改变活塞杆直径，则通常采用双筒式减振器。 麦弗逊式悬架的主要优点在于所有承担弹性元件功能和车轮导向功能的零件可组合在一个结构单元里，如图5.6.1所示。这些零件是：

a. 支承螺旋弹簧下端的托盘；

b. 辅助弹簧11或压缩行程限位块； c. 拉伸行程限位块；

d. 与拉杆5连接的摆轴式横向稳定杆（件7）； e. 车轮转向节。

这些零件可通过焊接或挤压，或者是用螺栓固接在外套管上。麦弗逊式悬架有很多优点。

图5.6.1麦浮逊独立悬架 图5.6.2 采用轴向滚珠轴承的上弹性支承

图5.6.1 主销偏移距rs为负值和带有摆轴式横向稳定杆的Opel牌Omega型和Senator B型轿车左侧的麦弗逊式悬架的后视图。为了减小活塞杆2和导向套

机械工程学院

毕业设计（论文）开题报告

毕业设计（论文）题目： 麦弗逊式悬架的设计

学 生 姓 名 ： 林友先 指导教师姓名： 王晓佳 专 业 ： 车辆工程

2015 年 04 月 8 日

1.课题名称： 麦弗逊式悬架的设计 2.课题研究背景 伴随着我国经济的高速发展，人民生活水平和质量明显提高，汽车已经是人们的日常生活中必不可少的交通工具。因此人们对汽车的舒适性，安全性以及驾驶操控性等越来越重视，汽车行业也随着消费者的需求而不断发展。 对于汽车来说，舒适性、安全性、操控性的决定性因素主要取决于汽车的基础设计悬架。汽车悬挂系统就是指由车身与轮胎间的弹簧和避震器组成整个支持系统。悬挂系统应有的功能是支持车身，改善乘坐的感觉，不同的悬挂设置会使驾驶者有不同的驾驶感受。外表看似简单的悬挂系统综合多种作用力，决定着轿车的稳定性、舒适性和安全性，是现代轿车十分关键的部件之一。 作为汽车安全结构的重要组成部分，一直以来，汽车的行驶操控性和舒适性与底盘结构中的悬挂系统息息相关，而悬挂结构的简单与复杂也直

麦弗逊式独立悬架结构研究

在麦弗逊式悬架中，为保证系统的受力更加合理，并满足使用寿命的要求，在布置上采用主销中心线，减震器中心线以及弹簧中心线不共线的形式。一般的，在其它悬架系统结构中，对应于车轮不同的跳动位置，各点至主销中心的距离保持不变。而在三线不共线的麦弗逊悬架系统中，对应于车轮不同的跳动位置，各点至主销中心的距离是变化的。图2是麦弗逊式独立悬架的空间结构。

[3]

图2 麦弗逊式独立悬架结构简图

1-横摆臂 2-车轮 3-转向节 4-减震器 5-弹簧 6-车身

减震器4的上端用螺栓和橡胶垫圈与车身相连接，减震器下端固定在转向节3上，而转向节通过球铰链与横摆臂1连接。车轮所受到的侧向力通过转向节大部分由横摆臂承受，其余部分由减震器承受。因此，这种结构形式较其他悬架在一定程度上减少了滑动摩擦。螺旋弹簧5套在筒式减震器的外面，主销的轴线通过上下铰链中心，当车轮上下跳动时，因减震器的下支点随横摆臂的摆动而摆动，故主销轴线的角度是变化的。这说明车轮是沿着摆动的主销轴线而运动。因此，这种悬架在变形时，使得主销的定位角和轮距都有些变化。如果适当调整杆系的结构布置，可以使车轮的这些定位参数变化降低到很小。该悬架的突出优点是增大了两轮内侧的空

沈阳理工大学学士学位论文

摘 要

悬架是现代汽车上的重要总成之一，它把车架（或车身）与车轴（或轮胎）弹性地连接起来。它的主要作用是传递作用在车轮和车身之间的一切力和力矩，比如支撑力、制动力和驱动力等，并且缓和由不平路面传给车身的冲击载荷、衰减由此引起的振动、保证乘员的舒适性、减小货物和车辆本身的动载荷。

本文完成的是东方之子轿车前悬架设计，重点从东方之子轿车前悬架的选型、减振器的计算及选型、弹性元件形式的选择计算及选型和横向稳定杆的设计计算。首先，我把形式不同的悬架的优缺点进行了比较，然后定下东方之子轿车前悬架的形式—麦弗逊式悬架，最后围绕麦弗逊式悬架的部件进行设计。先是弹簧的设计计算，再是减振器的计算选型，最后是横向稳定杆的设计。

关键词：悬架；麦弗逊式；设计

I

沈阳理工大学学士学位论文

Abstract

Suspension is an important element of one of the modern automobile, it flexibly to link the chassis (orbody) and axle (or tires) . Its main role is the role of

摘 要

悬架是现代汽车上的重要总成之一，它把车架（或车身）与车轴（或轮胎）弹性地连接起来。它的主要作用是传递作用在车轮和车身之间的一切力和力矩，比如支撑力、制动力和驱动力等，并且缓和由不平路面传给车身的冲击载荷、衰减由此引起的振动、保证乘员的舒适性、减小货物和车辆本身的动载荷。

本文完成的是东方之子轿车前悬架设计，重点从东方之子轿车前悬架的选型、减振器的计算及选型、弹性元件形式的选择计算及选型和横向稳定杆的设计计算。首先，我把形式不同的悬架的优缺点进行了比较，然后定下东方之子轿车前悬架的形式—麦弗逊式悬架，最后围绕麦弗逊式悬架的部件进行设计。先是弹簧的设计计算，再是减振器的计算选型，最后是横向稳定杆的设计。

关键词：悬架；麦弗逊式；设计

I

Abstract

Suspension is an important element of one of the modern automobile, it flexibly to link the chassis (orbody) and axle (or tires) . Its main role is the role of transmission in the bodyb

一、悬架的静挠度

悬架的静扰度 是指汽车满载静止时悬架上的载荷Fw与此时悬架刚度c 之比，即

fc?Fw/c

货车的悬架与其簧上质量组成的振动系统的固有频率，是影响汽车行驶平顺性的主要参数之一。因汽车的质量分配系数近似等于1，因此货车车轴上方车身两点的振动不存在联系。货车的车身的固有频率n,可用下式来表示：

n=c/m/2?

式中，c为悬架的刚度（N/m）,m为悬架的簧上质量（kg） 又静挠度可表示为：

fc?mg/c

g：重力加速度（g?9810mm/s2）,代入上式得到：

n=15.77/

fc

n: Hz

fc: mm

分析上式可知：悬架的静挠度直接影响车身的振动频率，因此欲保证汽车有良好的行驶平顺性，就必须正确选择悬架的静挠度。

又因为不同的汽车对

一、悬架的静挠度

悬架的静扰度 是指汽车满载静止时悬架上的载荷Fw与此时悬架刚度c 之比，即

fc?Fw/c

货车的悬架与其簧上质量组成的振动系统的固有频率，是影响汽车行驶平顺性的主要参数之一。因汽车的质量分配系数近似等于1，因此货车车轴上方车身两点的振动不存在联系。货车的车身的固有频率n,可用下式来表示：

n=c/m/2?

式中，c为悬架的刚度（N/m）,m为悬架的簧上质量（kg） 又静挠度可表示为：

fc?mg/c

g：重力加速度（g?9810mm/s2）,代入上式得到：

n=15.77/

fc

n: Hz

fc: mm

分析上式可知：悬架的静挠度直接影响车身的振动频率，因此欲保证汽车有良好的行驶平顺性，就必须正确选择悬架的静挠度。

又因为不同的汽车对

存档编号

华北水利水电大学

North China University of Water Resources and Electric Power

毕 业 设 计

题目 乘用车悬架系统设计

学 院 机械学院 专 业 机械设计制造及其自动化 姓 名 陈建 学 号 201006721

指导教师 郭朋彦/夏斌/郭树满 完成时间 2014.05

教务处制

独立完成与诚信声明

本人郑重声明：所提交的毕业设计（论文）是本人在指导教师的指导下，独立工作所取得的成果并撰写完成的，郑重确认没有剽窃、抄袭等违反学术道德、学术规范的侵权行为。文中除已经标注引用的内容外，不包含其他人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。本人完全意识到本声明的法律后果