轻型汽车前悬架设计分析

摘要

悬架是现代汽车上的重要总成之一。其主要任务是传递作用在车轮与车架（或车身）之间的一切力和扭矩，它规定车轴（或车轮）与车架（或车身）之间的相对运动，并且缓和由不平路面传给车架（或车身）的冲击载荷，衰减由此引起的承载系统的振动，以保证汽车平顺的行驶。汽车悬架系统将直接影响汽车使用性能特别是操作稳定性、舒适性、转向轻便性和轮胎的使用寿命等方面的性能，双横臂独立悬架是目前汽车中使用最广泛的独立悬架之一。 本文首先对双横臂独立悬架的各主要组成部件如减振器的选型设计、横向稳定杆的设计校核、扭杆弹簧设计以及对双横臂式独立悬架的运动进行了分析，提出了相应的计算方法。然后，以Hover车前悬架为例，根据不同的前悬架弹性元件的选择，组成三种前悬架匹配方案。根据这三种悬架与转向系的各种数据，应用ADAMS/Car软件建立了该车的前悬架子系统及转向系子系统组成的悬架系统模型。 应用该模型对该车前悬架进行运动学、动力学仿真，得出各种前悬架特性参数在运动过程中的变化曲线。根据前人的经验对这些曲线进行分析，得出采用不同匹配方案的前悬架在操纵稳定性方面的优劣，然后采用前轮定位仪对整车前悬架进行了实验验证,验证了仿真模型的正确性。 最后对装配三种不同前悬架的整车进行道路平顺性试验。综合平顺性试验结果及前面仿真分析结果，确定最佳的前悬架匹配方案。 本文是生产、学习与研究的结合，用理论与经验来分析、研究问题，直接与生产实践相结合，可以指导生产实践。本文通过软件仿真及路上试验对前悬架进行分析从而确定最佳的前悬架匹配方案，为前悬架设计提出了一种方法。文中建立的悬架仿真分析模型对现代的汽车悬架设计、开发、性能评价有重要的指导意义，使设计、开发、性能问题的解决、生产、试验等都更具有针对性。