本田思域轿车悬架设计+外文翻译.docx

本田思域轿车悬架设计摘 要如今汽车制造业迅猛发展，汽车遍及千家万户，悬架系统(suspension system)，作为保证汽车行驶平顺性和操纵稳定性的重要组成部分，对其作深入研究意义重大麦弗逊式悬架(Macphersan suspension) 为当今最为流行的独立悬挂之一，是独立悬架的一种，也是本次研究思域采用的悬架而悬挂结构的简单与复杂也直接决定着汽车制造成本的高低，而麦弗逊式独立悬架它以结构设计简单、成本低廉、舒适性尚可的优点赢得了广泛的市场应用，本文将对麦弗逊式悬架从概念、参数到弹性元件以及减震器加以研究设计，确保麦弗逊式悬架系统的安全、平稳关键词：麦弗逊式悬架；行驶平顺性；结构设计Suspension Design of Honda CivicAbstractNowadays, with the rapid development of automobile manufacturing industry, automobiles are widely distributed in thousands of households. As an important part to ensure the ride smoothness and handling stability of automobiles, it is of great significance to study them in depth. Macphersan suspension, one of the most popular independent suspension systems, is one of the independent suspension systems used in this study. And the suspended structure simple and complex is directly decides the car manufacturing of high and low cost, and Macphersan independent suspension it to design simple structure, low cost, the advantages of comfort can be won the broad market application, this article will of McPherson suspension from concept, parameters to the elastic element and shock absorber to study design, ensure the safety of the Macphersan suspension system, smooth.Keywords: macphersan suspension; driving comfort; structure design目录1 前言 11.1 课题研究的现状及其意义 12 汽车悬架的概述 22.1 悬架的基本概念 22.2 悬架的类型与选择 22.3 悬架的基本组成 52.4 悬架的主要特性 52.4.1 垂直弹性特性 52.4.2 减震器的特性 63 悬架对汽车性能的影响 63.1 悬架对驾驶平顺性的影响 73.1.1 悬架系统中阻尼对驾驶平顺性的影响 73.1.2 非簧载质量对驾驶平顺性的影响 83.2 悬架对操纵稳定性的影响 83.2.1 车身的倾侧 83.2.2 改善措施 94 悬架的主要参数 104.1 计算悬架的静挠度fc 104.2 计算悬架的动挠度fd 125 麦弗逊式悬架导向机构的设计 125.1 侧倾中心 135.2 侧倾轴线 145.3 纵倾中心 145.4 受力分析 155.5 选择摆臂轴线的布置方式 166 弹性元件的计算 176.1 弹簧形式与材料选择 176.2 弹簧直径与刚度确定 176.3 其它参数计算 187 减震器设计 197.1 减震器的基本尺寸 207.2 确定相对阻尼系数ψ 207.3 确定阻尼系数δ 217.4 确定最大卸荷力F0 218 结论 22参考文献 22谢 辞 23附录1 24附录2 271 前言科技进步，人民生活水平不断提高，汽车普及到千家万户，无论高端品牌汽车还是经济性车辆，安全性与舒适性是个永恒的话题。

悬架是汽车不可或缺的组成部分，正如“木桶理论”，就算其它配件系统做得多优秀，但凡有一个系统出了岔子，也会很直观的影响到汽车的销量甚至口碑悬架系统就是其中一块“木板”，悬架的质量直接影响到车上人员的主观感受1.1 课题研究的现状及其意义悬架是保证车轮或车桥与汽车承载系统（车架或承载式车身）之间具有弹性联系并能传递载荷、缓和冲击、衰减振动以及调节汽车行驶中的车身位置等有关装置的总称悬架最主要的功能是传递作用在车轮和车架之间的一切力和力矩，并缓和汽车驶过不平路面时所产生的冲击，衰减由此引起的承载系统的振动，保证汽车行驶过程的平顺性汽车悬架作为影响汽车多种使用性能的装置，它的阻尼元件减震器安装于车桥与车身的连接处，有了阻尼元件可以确保汽车行驶中震动大幅度减少，提高行驶平顺性和车上人员安全性汽车悬架系统在汽车各大系统中有着十分重要的地位，同时与转向系统和制动系统之间有不可或缺的联系，悬架系统的质量直接影响着汽车的行驶品质和安全国外对车辆的悬架运动学的研究起步很早，从悬架这一概念被提出并且开始应用起，就开始对悬架做出不断的研究，最先在悬架运动学方面取得较大成就的是对悬架运动学付出极大精力的德国我国从80年代才开始逐步开展对汽车悬架运动学的研究，虽然起步落后于别人，但是经过近40年的研究与发展，我们国家在悬架设计构造方面也取得了不错的成绩。

因此对本课题对悬架作出深入研究，希望可以在国内汽车企业以及汽车市场的大环境经济中，进一步发展汽车悬架工业，加强改进现有的悬架系统，对于市场产业进行深度研发，使得悬架产品系统化、标准化、通用化基于提升汽车悬架应具有的平顺性和操纵稳定性以外，智能化和安全性也是未来汽车悬架系统发展的趋势和方向，从此方向入手研究争取新产品可以缩短与世界先进水平的技术差距12 汽车悬架的概述2.1 悬架的基本概念悬架即汽车中车桥与车架以及车轮之间，负责连接、传递车轮与车架之间力与力扭的装置总称没有悬架的车辆，车身会直接受到路面不平整所生成的冲击力，车身严重颠簸，导致零件之间相互磨损、驾驶员也必然十分疲劳；而汽车装有悬架之后，绝大部分冲击力会被悬架系统吸收，能让车上人员乘坐舒适，保证了汽车的平顺行驶2.2 悬架的类型与选择独立悬架、非独立悬架，是不同种类的悬架之中的主要区分对象，如今独立悬架在汽车市场上占据了主导地位，车好不好，悬架说了算l 非独立悬架（图2-1）通过一整根车桥连接起了车身的左右两侧，这样的结构使得车轮与车桥可以被视为一个整体，而这一个整体则通过弹性悬架与车身（车架）相连，非独立悬架的结构非常简单明了，但如果遇上路面不平整使得一侧车身发生跳动时，另一侧的车轮在汽车横向平面内必定出现摆动现象，最后导致了一个车轮影响全车行驶状态的情况。

综上所述，非独立悬架两车轮存在互相影响的情况，这也是它被称作非独立悬架的原因图2-1 非独立悬架l 独立悬架（图2-2）结构特点则较为复杂，它的“独立”之处在于：本应连接车身两侧的车桥从中间出现了断开的情况，这样的结构使得两侧车轮只能单独地通过弹性悬架与车身连接，若同样遇到车身一侧路面不平整的情况时，两侧车轮都可以单独跳动而互不影响图2-2 独立悬架非独立悬架有：①钢板弹簧式非独立悬架：使用用钢板弹簧作为悬架当中的弹性元件，适用于轿车后悬架或者重型汽车前后悬架；②使用螺旋弹簧作为弹性元件的螺旋弹簧式非独立悬架，但是该悬架系统中没有减震器，所以需要额外安装上减震器，常用于老款车上，例如大众桑塔纳、奥迪100、大众捷达；③空气弹簧式非独立悬架附带有压气机、储气筒、空气弹簧等几种零件，结构稳定且平顺性良好，适用于货车、挂车等大型车非独立悬架造型种类有很多种，但彼此都具有结构简单、容易制造、维修方便等特点但以钢板弹簧非独立悬架为例，由于整车布置这一条件限制，钢板弹簧长度不足，刚度偏大，所以车辆行驶时平顺性较差独立悬架侧如上文所提，由于每一个轮胎都可以独立出来不会受到其它车辆颠簸所带来的影响，每个车轮都是单独地通过弹性悬挂系统，悬挂车架下方。

当然独立悬架这一大类的悬架中也有着不同结构方式，而按照独立悬架不同的结构形式，他们可以分为横臂式、纵臂式、多连杆式、烛式悬架以及麦弗逊式悬挂系统等他们的总体特点是：相比起非独立悬架，因为减少了连接左右车轮的车桥，所以质量更轻；又因为它独立运作，受到震动时没有直接连接其它悬架的渠道，所以影响不了其它悬架的正常运作，这样的工作效果使得传递到车身的冲击力更加少，由此车轮的地面附着力得到改善；使用刚度较小的弹簧，刚度小使得悬架更加“柔软”，有效改善汽车行驶的颠簸，提高乘车人员的舒适性；又因为独立悬架的特殊结构，没有了非独立悬架横跨在底盘的车桥与钢板的阻碍，“腾出”的位置可以让发动机适当降低，随之整车重心也会因此下降，重心低了行驶稳定性自然就提高了凡事有得必有失，独立悬架之所以那么强大平稳，得益于它复杂的结构，结构复杂了成本就自然会高、维修也更加不方便；又因为独立悬架结构复杂占用的空间较大，有一定程度影响了车内空间大小图2-3 麦弗逊式悬架而本次课题研究的车型为最常见、最受年轻人欢迎的车型之一——思域，作为本田旗下比较成功的车型，知名度高，销量成绩也非常尽人意思域的结构主要为：前轮安置麦弗逊式悬架（图2-3），而后轮安置多连杆式独立悬架，这特殊的结构使得思域运动能力具有先天的优势。

本次设计所选匹配的车型是思域2019款1.5T,CVT劲动版，下表为本车型的参数配置：车型思域2019款220TURBO CVT劲动版 国VI上市时间2019生产厂商东风本田车体结构三厢轿车级别紧凑型车整备质量1305KG轴距2700轮距前1547后1563全车长度4658mm车身高度1416mm油箱容积47L座位数5发动机型号L15B8标准引擎1.5T直列4缸涡轮增压标准排量1.5L驱动方式前置前驱最大功率130kW最大扭矩220N·m悬架方式麦弗逊式独立悬架轮胎215/55 R16进气形式涡轮增压（表 2-1）2.3 悬架的基本组成麦弗逊式悬架主要由弹性元件（螺旋弹簧）、减震器、横向稳定器、导向机构（横摆臂、推力杆）、转向节等部件组成弹性元件收到冲击后会有一段持续的震动，此时减震器发挥作用，可以将这种振动迅速衰减下来，使得乘坐更加舒适悬架车轴与车架连接位置上还会装有缓冲块，减少两者之间的直接碰撞，也能起到提高舒适性的作用导向机构主要用来确认车轮与车身两者之间的相互运动关系，导向机构还可以用于研究车身倾角、纵倾中心等运动参数来确定车轮与车架之间的相对运动，在导向机构中可以计算出力和力矩的传递关系。

2.4 悬架的主要特性2.4.1 垂直弹性特性悬架弹性特性曲线（图2-4）正是这类似于二次曲线图的正增长图，通过数值可以直观地表示作用于悬架上的轮轴上方形变量与垂直载荷的关系，经查阅后得公式（2-1），配合悬架弹性特性曲线图，找到适合的参数代入计算，可得弹性特性上任意点的悬架刚度。