1、独立悬架结构分析及定位参数对整车性能的影响独立悬架结构分析及定位参数对整车性能的影响技术中心轻卡三所技术中心轻卡三所吴梅江吴梅江2011年年 8月月 01日日一 汽车悬架系统总述二 独立悬架分类三 麦克弗逊式独立悬架结构特点四 转向轮定位及其对整车性能的影响一、汽车悬架系统总述1.悬架系统概述1） 定义：悬架是车架（或承载式车身）与车桥（或车轮）之间的一切传力连接装置的总称。2） 作用：(1)缓和、抑制由于不平路面所引起的振动和冲击，保证车辆行驶平顺性；(2)迅速衰减车身和车桥（或车轮）的振动；(3)传递作用在车轮和车架（或车身）之间的各种力（驱动力、制动力、横向力、力矩和反作用力矩）；(4)
2、保证汽车行驶稳定性。3）系统组成及其各自功用：一般汽车的悬架系统主要由弹性元件、减振器和导向机构三部分组成。弹性元件： 用来承受并传递垂直载荷，缓和由于路面不平引起的对车身的冲击 。主要包括钢板弹簧、螺旋弹簧、扭杆弹簧、油气弹簧、空气弹簧和橡胶弹簧等种类。减振器：用来衰减由于弹性系统引起的振动 。 主要有筒式减振器，阻力可调式新式减振器，充气式减振器等。导向机构：用来传递车轮与车身间的力和力矩，同时保持车轮按一定运动轨迹相对车身跳动，通常导向机构由控制摆臂式杆件组成。可分为单杆式或多连杆式的。悬架是一个较难达到完美要求的汽车总成，这是因为悬挂系统既要满足汽车的舒适性要求，又要满足其操纵稳定性的
3、要求，而这两方面又是互相对立的。比如，为了取得良好的舒适性，需要大大缓冲汽车的震动，这样弹簧就要设计得软些，但弹簧软了却容易使汽车发生刹车 “ 点头 ” 、加速 “ 抬头 ” 以及左右侧倾严重的不良倾向，不利于汽车的转向，容易导致汽车操纵不稳定等。 2.悬架的分类按 控制形式 不同可分为：被动式悬架和主动式悬架。目前多数汽车上都采用被动悬架。该类悬架装置的汽车姿态（状态）只能被动地取决于路面及行驶状况和汽车的弹性元件，导向机构以及减振器这些机械零件。自 20世纪 80年代以来主动悬架开始在一部分汽车上应用，但目前还在进一步研究和开发中。所谓主动悬架就是其可以能动地控制垂直振动和车身姿态，并能根
4、据路面和行驶工况自动调整悬架刚度和阻尼。根据汽车 导向机构 不同悬架种类又可分为：独立悬架（半独立悬架）、非独立悬架。a.非独立 悬 架 b. 独立 悬 架 非独立悬架 独立悬架优点1、结构简单、性能可靠、成本低、维修保养方便 优点1、非簧载质量小，有利用行驶平顺性。同时，车轮接地性好，有利于操纵稳定性2、车轮上下跳动时，引起的前轮定位参数变化小，轮胎磨损小2、当用于车轮转向时，左右前轮由于不在同一根轴上，通过合理布置，可使悬架与转向杆系运动干涉减小，同时不易产生跳摆缺点1、非簧载质量大、降低了平顺性 。 同时车轮接地性变差，影响高速时的操纵稳定性3、同用较软的弹簧，改善汽车平顺性2、弹簧难以
5、设计得较软 4、有效弹簧距等于轮距，有利于提高横向角刚度，减小侧倾3、用于前轮时，由于车轴的上、下跳动和车轮陀螺效应的影响，易产生跳摆5、 在不平路面行驶时，容易获得较大的动行程，减少悬架 “ 击穿 ” 的几率4、左右钢板弹簧托距较小，悬架的侧倾刚度受限，侧倾稳定性不好6、由于没有车轴，能够降低发动机和驾驶室高度，降低了质心高度5、悬架结构和转向结构的连接方式，制动时易产生跑偏现象缺点1、结构复杂，制造成本高2、一般情况下，车轮上下跳动时，因为车轮的外倾角和轮距变化较大，轮胎磨损较大3.独立悬挂与非独立悬挂的优缺点分析二、独立悬架分类1.麦弗逊式悬挂2.拖拽臂式半独立悬挂（扭力梁式、纵向拖拽臂
6、、纵向横臂式）3.横臂式独立悬挂（单横臂式、双横臂式 不等同，但基本一致 双叉臂式）4.纵臂式独立悬挂（单纵臂、双纵臂）5.多连杆式独立悬挂6.烛式独立悬挂7.斜置单臂式独立悬挂8.电子空气悬挂9.电磁悬挂10.液压式可调悬挂被被动动悬悬挂挂主主动动悬悬挂挂三、麦克弗逊式独立悬架结构特点麦弗逊式悬挂 滑柱摆臂式独立悬挂或支柱式独立悬挂1.麦弗逊悬挂起源关于 麦弗逊悬架 ，车坛历史上还有这么一段记载。 麦弗逊 （ Mcpherson）是美国伊利诺斯州人， 1891年生。大学毕业后他曾在 欧洲 搞了多年的航空 发动机 ，并于 1924年加入了 通用汽车公司 的工程中心。 30年代，通用的雪佛兰分部想设计一种真正的小型汽车， 总设计师 就是麦弗逊。他对设计小型轿车非常感兴趣，目标是将这种四座轿车的质量控制在 0.9吨以内，轴距控制在 2.74米以内，设计的关键是悬架。麦弗逊一改当时盛行的板簧与 扭杆弹簧 的前悬架方式，创造性地将 减振器 和螺旋弹簧组合在一起，装在前轴上。实践证明这种悬架形式的构造简单，占用空间小，而且操纵性很好。后来，麦弗逊跳槽到 福特 ， 1950年福特在 英国 的子公司生产的两款车，是世界上首次使用麦弗逊悬架的商品车。麦弗逊悬架由于构造简单，性能优越的缘故，被行家誉为经典的 设计 。
