轎車懸架培訓(xùn)教材ppt課件

1、 乘用車懸架知識培訓(xùn)乘用車懸架知識培訓(xùn) 2019年年9月月8日日 乘用車研討院乘用車研討院 質(zhì)量管理部質(zhì)量管理部 1 1、 懸架系統(tǒng)布置懸架系統(tǒng)布置 懸架的設(shè)計總是與整車的設(shè)計嚴(yán)密相連的，整車預(yù)布置通常包括動力總成的預(yù)布置懸架的設(shè)計總是與整車的設(shè)計嚴(yán)密相連的，整車預(yù)布置通常包括動力總成的預(yù)布置和懸架的預(yù)布置。在根本確定了整車的總體尺寸、驅(qū)動型式、相應(yīng)的輪胎、最小的和懸架的預(yù)布置。在根本確定了整車的總體尺寸、驅(qū)動型式、相應(yīng)的輪胎、最小的目的轉(zhuǎn)彎半徑后就可以進展懸架的預(yù)布置了。目的轉(zhuǎn)彎半徑后就可以進展懸架的預(yù)布置了。在懸架的預(yù)布置過程中主要思索以下幾點：在懸架的預(yù)布置過程中主要思索以下幾點：整車姿

2、態(tài)整車姿態(tài):普通來說，整車姿態(tài)是經(jīng)過懸架的布置來設(shè)定的，可以說懸架的布置普通來說，整車姿態(tài)是經(jīng)過懸架的布置來設(shè)定的，可以說懸架的布置決議了整車姿態(tài)。一旦整車姿態(tài)確定后，在以后更改就比較困難了。通常整車在決議了整車姿態(tài)。一旦整車姿態(tài)確定后，在以后更改就比較困難了。通常整車在滿載形狀下的整車姿態(tài)是滿載形狀下的整車姿態(tài)是00.5之間。如以下圖所示：之間。如以下圖所示： 前懸架的布置前懸架的布置: 前懸架的型式主要有非獨立鋼板彈簧懸架、麥弗遜獨立懸架、雙橫臂獨立懸架、多連前懸架的型式主要有非獨立鋼板彈簧懸架、麥弗遜獨立懸架、雙橫臂獨立懸架、多連桿獨立懸架和雙橫臂獨立懸架的一些變形。懸架在目前的轎車和部

3、份的輕型客車、輕桿獨立懸架和雙橫臂獨立懸架的一些變形。懸架在目前的轎車和部份的輕型客車、輕型貨車的前懸架大多采用獨立懸架，普通在整車設(shè)計之初就已確定了懸架的型式。下型貨車的前懸架大多采用獨立懸架，普通在整車設(shè)計之初就已確定了懸架的型式。下面以麥弗遜為例來闡明一下前懸架的設(shè)計過程。面以麥弗遜為例來闡明一下前懸架的設(shè)計過程。在前懸架的布置過程中主要從以下幾點來思索：在前懸架的布置過程中主要從以下幾點來思索：1.1 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)幾何尺寸確實定轉(zhuǎn)向系統(tǒng)幾何尺寸確實定 在轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的設(shè)計過程中，首先要確定轉(zhuǎn)向梯形，以保證車輪能繞一個轉(zhuǎn)向中心在不在轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的設(shè)計過程中，首先要確定轉(zhuǎn)向梯形，以保證車輪能繞一個轉(zhuǎn)向

4、中心在不 同的圓周同的圓周上作無滑動的純滾動。對轎車來說，通常采用斷開式轉(zhuǎn)向梯型機構(gòu)，有時為了提高車輛的靈敏性，上作無滑動的純滾動。對轎車來說，通常采用斷開式轉(zhuǎn)向梯型機構(gòu)，有時為了提高車輛的靈敏性，減小轉(zhuǎn)彎半徑而改動轉(zhuǎn)向梯型；當(dāng)然，初步確定的時候可以不這樣思索。根據(jù)初步設(shè)定的最小轉(zhuǎn)減小轉(zhuǎn)彎半徑而改動轉(zhuǎn)向梯型；當(dāng)然，初步確定的時候可以不這樣思索。根據(jù)初步設(shè)定的最小轉(zhuǎn)彎半徑和相應(yīng)的計算公式及阿克曼轉(zhuǎn)角的關(guān)系可以初步確定左右車輪轉(zhuǎn)角的關(guān)系，同時結(jié)合相應(yīng)彎半徑和相應(yīng)的計算公式及阿克曼轉(zhuǎn)角的關(guān)系可以初步確定左右車輪轉(zhuǎn)角的關(guān)系，同時結(jié)合相應(yīng)的前縱梁布置產(chǎn)生的幾何約束就可以確定左右車輪的轉(zhuǎn)角。同時可以初步選

5、定轎車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)角傳的前縱梁布置產(chǎn)生的幾何約束就可以確定左右車輪的轉(zhuǎn)角。同時可以初步選定轎車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)角傳動比，普通為動比，普通為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定義轉(zhuǎn)向半徑，轉(zhuǎn)向角和阿克曼角222222wfCtltalRR阿克曼角關(guān)系：Ctg1- Ctg 2 = q/p最小轉(zhuǎn)彎半徑公式：1.2 主銷尺寸的定義主銷尺寸的定義主銷幾何尺寸的定義主要包括，主銷后傾角、主銷內(nèi)傾角和它們的偏置距。主銷后主銷幾何尺寸的定義主要包括，主銷后傾角、主銷

6、內(nèi)傾角和它們的偏置距。主銷后傾角和主銷相對輪心的偏置距一同保證輪胎的側(cè)向力回正力距以利于汽車的直線行傾角和主銷相對輪心的偏置距一同保證輪胎的側(cè)向力回正力距以利于汽車的直線行駛；主銷內(nèi)傾角保證車輛低速行駛條件下的自動回正性。同樣，對主銷的初步取值駛；主銷內(nèi)傾角保證車輛低速行駛條件下的自動回正性。同樣，對主銷的初步取值也是經(jīng)過閱歷來選取或者經(jīng)過對參考樣車的丈量來獲得。也是經(jīng)過閱歷來選取或者經(jīng)過對參考樣車的丈量來獲得。普通對轎車的前獨立懸架來說主銷后傾角在普通對轎車的前獨立懸架來說主銷后傾角在34左右，主銷內(nèi)傾角在左右，主銷內(nèi)傾角在1015左右；主銷內(nèi)傾后傾角確定后相應(yīng)的主銷偏置距和拖距也就確定了。

7、左右；主銷內(nèi)傾后傾角確定后相應(yīng)的主銷偏置距和拖距也就確定了。主銷后傾角表示圖 主銷內(nèi)傾角表示圖 1.3前懸架幾何尺寸的定義前懸架幾何尺寸的定義在主銷的幾何尺寸確定以后，結(jié)合輪胎、副車架、輪胎轉(zhuǎn)角的幾何約束就可以開場確定前懸架的在主銷的幾何尺寸確定以后，結(jié)合輪胎、副車架、輪胎轉(zhuǎn)角的幾何約束就可以開場確定前懸架的設(shè)計硬點。首先定義主銷上的設(shè)計硬點。首先定義主銷上的A點，點，A點在輪輞和等速萬向節(jié)中間，位置越低越好。點在輪輞和等速萬向節(jié)中間，位置越低越好。越低那么地面的鼓勵對球頭銷的側(cè)向力偏小如以下圖所示：越低那么地面的鼓勵對球頭銷的側(cè)向力偏小如以下圖所示： A點即下球頭銷的中心，點即下球頭銷的中心

8、，A點與點與B點的連線即是主銷在整車坐標(biāo)中點的連線即是主銷在整車坐標(biāo)中XZ平面的投影。平面的投影。圖中明晰的顯示了定義設(shè)計硬點圖中明晰的顯示了定義設(shè)計硬點A要思索的邊境條件。要思索的邊境條件。 定義主銷上控制點定義主銷上控制點B時，在普通的懸架中盡能夠的將位置設(shè)計的低一些；這樣有利于獲得時，在普通的懸架中盡能夠的將位置設(shè)計的低一些；這樣有利于獲得更大的主銷內(nèi)傾角，提高車輛低速行駛時的轉(zhuǎn)向回正力矩。但是要思索輪胎上、下跳動目的更大的主銷內(nèi)傾角，提高車輛低速行駛時的轉(zhuǎn)向回正力矩。但是要思索輪胎上、下跳動目的和和B點的支撐的功能性；特別對于麥弗遜前懸架來說點的支撐的功能性；特別對于麥弗遜前懸架來說B

9、點的位置越高越好，有利于平衡掉點的位置越高越好，有利于平衡掉滑柱的橫向分力，減小滑柱導(dǎo)桿的摩檫。公式驗證滑柱的橫向分力，減小滑柱導(dǎo)桿的摩檫。公式驗證 1.4減振器的布置減振器的布置在在X-Z平面內(nèi)定義減震器時通常讓減振器軸線跟主銷軸線重合，這是最簡單和最有平面內(nèi)定義減震器時通常讓減振器軸線跟主銷軸線重合，這是最簡單和最有效的處理方案。但如此無法減小減振器活塞桿對油封的橫向力如以下圖所示效的處理方案。但如此無法減小減振器活塞桿對油封的橫向力如以下圖所示 在雙橫臂前懸架或雙叉臂前懸架中，由于空間的緣由通常減振器和彈簧做成總成件；在在雙橫臂前懸架或雙叉臂前懸架中，由于空間的緣由通常減振器和彈簧做成總

10、成件；在Y-Z平面內(nèi)定義減震器包括彈簧時主要思索的是杠桿比。在麥弗遜懸架中通常根據(jù)輪胎尺寸定平面內(nèi)定義減震器包括彈簧時主要思索的是杠桿比。在麥弗遜懸架中通常根據(jù)輪胎尺寸定義義C點需求的話要思索防滑鏈。點需求的話要思索防滑鏈。D點是控制臂旋轉(zhuǎn)軸線和經(jīng)過點是控制臂旋轉(zhuǎn)軸線和經(jīng)過A點的點的Y-Z平面的交點。平面的交點。A,、B、D點的相互位置決議了輪胎上下跳過程中的輪距的變化和外傾角的回正性。點的相互位置決議了輪胎上下跳過程中的輪距的變化和外傾角的回正性。 為了得到足夠的輪胎上下跳過程中外傾角的回正性，可以經(jīng)過將為了得到足夠的輪胎上下跳過程中外傾角的回正性，可以經(jīng)過將B點向內(nèi)移，但是一切這些都要點向

11、內(nèi)移，但是一切這些都要同懸架的其他特性綜合思索；詳細可以在懸架幾何運動分析中思索。同懸架的其他特性綜合思索；詳細可以在懸架幾何運動分析中思索。1.5控制臂旋轉(zhuǎn)軸線的定義控制臂旋轉(zhuǎn)軸線的定義控制臂軸線的主要根據(jù)抗制動點頭來角定義，假設(shè)添加在控制臂軸線的主要根據(jù)抗制動點頭來角定義，假設(shè)添加在X-Z平面內(nèi)的傾角即平面內(nèi)的傾角即E點比點比F點低，點低，抗點頭才干就能提高；當(dāng)然這需求和后懸架匹配。在橫向上假設(shè)布置允許的話總是希望盡量的長抗點頭才干就能提高；當(dāng)然這需求和后懸架匹配。在橫向上假設(shè)布置允許的話總是希望盡量的長一些一些S12目前較長，力臂變長，受力變小；在一樣的目前較長，力臂變長，受力變小；在一

12、樣的A點行程下，擺臂越長橫向擺角越小，有點行程下，擺臂越長橫向擺角越小，有利于提高橡膠襯套的壽命。同時在利于提高橡膠襯套的壽命。同時在Y-Z平面內(nèi)應(yīng)保證前懸架的側(cè)傾中心高在平面內(nèi)應(yīng)保證前懸架的側(cè)傾中心高在0120mm的范圍內(nèi)。的范圍內(nèi)。1.6轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計硬點的布置轉(zhuǎn)向桿系與懸架導(dǎo)向桿系在輪胎上下跳動的運動學(xué)上會產(chǎn)生運動干涉，這個干涉主要引起輪胎前轉(zhuǎn)向桿系與懸架導(dǎo)向桿系在輪胎上下跳動的運動學(xué)上會產(chǎn)生運動干涉，這個干涉主要引起輪胎前束的變化。在轉(zhuǎn)向系統(tǒng)幾何尺寸的一切點的定義中，對于點束的變化。在轉(zhuǎn)向系統(tǒng)幾何尺寸的一切點的定義中，對于點H主要經(jīng)過思索阿克曼角和輪胎幾何主要經(jīng)過思索阿克曼角和輪胎幾何約

13、束來確定。定義約束來確定。定義I點的位置時主要思索輪胎上下跳過程中的前束變化最小化。根據(jù)懸架桿系的幾點的位置時主要思索輪胎上下跳過程中的前束變化最小化。根據(jù)懸架桿系的幾何運動關(guān)系確定何運動關(guān)系確定I點；將點；將I點放在輪胎上下跳過程中點放在輪胎上下跳過程中H點所構(gòu)成的圓弧的中心。點所構(gòu)成的圓弧的中心。根據(jù)上述步驟在三維制圖軟件中可以確定各個設(shè)計硬點的坐標(biāo)。獲得了這些前懸架設(shè)計硬點根據(jù)上述步驟在三維制圖軟件中可以確定各個設(shè)計硬點的坐標(biāo)。獲得了這些前懸架設(shè)計硬點的空間坐標(biāo)后，可以經(jīng)過相應(yīng)的公式得出前懸架的運動學(xué)分析；目前更多的是運用的空間坐標(biāo)后，可以經(jīng)過相應(yīng)的公式得出前懸架的運動學(xué)分析；目前更多的

14、是運用ADMAS軟軟件進展分析。件進展分析。 后懸架的布置后懸架的布置:后懸架主要是改動梁和拖曳臂的非獨立懸架，這些類型的后懸架構(gòu)造簡單，本錢較低，后懸架主要是改動梁和拖曳臂的非獨立懸架，這些類型的后懸架構(gòu)造簡單，本錢較低，懸架參數(shù)也教容易控制；但是后排乘客的溫馨性也較低。目前轎車用的后懸架選用多連懸架參數(shù)也教容易控制；但是后排乘客的溫馨性也較低。目前轎車用的后懸架選用多連桿的趨勢越來越明顯。缺陷是：零件數(shù)添加，公差要求更嚴(yán)厲，加工本錢添加；實驗桿的趨勢越來越明顯。缺陷是：零件數(shù)添加，公差要求更嚴(yán)厲，加工本錢添加；實驗測試復(fù)雜；承載才干相對較弱。測試復(fù)雜；承載才干相對較弱。在后懸架的設(shè)計時需求

15、根本確定汽車斷面尺寸、輪胎上跳和下跳行程、能否要驅(qū)動維護、在后懸架的設(shè)計時需求根本確定汽車斷面尺寸、輪胎上跳和下跳行程、能否要驅(qū)動維護、輪胎規(guī)格、承載才干、整車支配目的、前懸架特征和零部件采用的工藝。有了以上的基輪胎規(guī)格、承載才干、整車支配目的、前懸架特征和零部件采用的工藝。有了以上的基本輸入后，普通分以下幾點對后懸架進展布置。本輸入后，普通分以下幾點對后懸架進展布置。2.1選擇連桿數(shù)目和梯形構(gòu)造：選擇連桿數(shù)目和梯形構(gòu)造：對于一款中級轎車普通采用兩連桿或者三連桿的居多。通常把具有兩根橫向連桿的獨立懸對于一款中級轎車普通采用兩連桿或者三連桿的居多。通常把具有兩根橫向連桿的獨立懸架叫著兩連桿獨立懸

16、架，具有三根橫向連桿的獨立懸架叫著三連桿獨立懸架如以下圖所示。架叫著兩連桿獨立懸架，具有三根橫向連桿的獨立懸架叫著三連桿獨立懸架如以下圖所示。連桿越多意味著橡膠襯套運用的也越多，過多的運用橡膠襯套意味著需求冒更多的能夠出現(xiàn)的問題。連桿越多意味著橡膠襯套運用的也越多，過多的運用橡膠襯套意味著需求冒更多的能夠出現(xiàn)的問題。兩連桿獨立懸架外傾角可以經(jīng)過橫向拉桿的幾何運動來控制。兩連桿獨立懸架外傾角可以經(jīng)過橫向拉桿的幾何運動來控制。 兩聯(lián)桿后獨立懸架三聯(lián)桿后獨立懸架三連桿的車輪外傾和前束的控制可以分別經(jīng)過各自的調(diào)理桿完成。因此三連桿的獨立懸三連桿的車輪外傾和前束的控制可以分別經(jīng)過各自的調(diào)理桿完成。因此三

17、連桿的獨立懸架調(diào)理車輪外傾和前束對拖曳臂橡膠襯套的變形影響要小。架調(diào)理車輪外傾和前束對拖曳臂橡膠襯套的變形影響要小。2.2后懸架各控制點的安裝位置后懸架各控制點的安裝位置在布置之出首先要明確哪些懸架的控制硬點銜接在車身上，哪些點懸架的控制硬點銜接在在布置之出首先要明確哪些懸架的控制硬點銜接在車身上，哪些點懸架的控制硬點銜接在副車架上。將這些點布置在副車架上會破費更多的本錢和添加整車的分量，但是能提高對副車架上。將這些點布置在副車架上會破費更多的本錢和添加整車的分量，但是能提高對前束和車輪外傾的控制精度，提高過濾震動噪音的才干。對于一款中級轎車而言通常都將前束和車輪外傾的控制精度，提高過濾震動噪

18、音的才干。對于一款中級轎車而言通常都將控制外傾和前束連桿上的設(shè)計硬點和主橫向擺臂的設(shè)計硬點布置在副車架上。控制外傾和前束連桿上的設(shè)計硬點和主橫向擺臂的設(shè)計硬點布置在副車架上。 通常來說對點通常來說對點1拖曳臂與車身銜接點和拖曳臂與車身銜接點和16車輪中心設(shè)定按以下幾點來做布置：制動點車輪中心設(shè)定按以下幾點來做布置：制動點頭和加速抬頭的關(guān)系；整車尺寸和白車身的幾何約束；能否需求做后輪驅(qū)動的維護。為了控制頭和加速抬頭的關(guān)系；整車尺寸和白車身的幾何約束；能否需求做后輪驅(qū)動的維護。為了控制整車的制動點頭和加速抬頭景象，通常點整車的制動點頭和加速抬頭景象，通常點1的的z軸坐標(biāo)要高于點軸坐標(biāo)要高于點16輪心的輪心的z軸坐標(biāo)。軸坐標(biāo)。2.3后懸架主銷后懸架主銷如下圖，后主銷軸是黃色