汽车整车悬架设计毕业设计

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1、本科毕业设计（2008届）题 目旅游观光车整车悬架设计与动力学仿真学 院机械工程学院专 业车辆工程班 级08010512学 号08015215学生姓名黄秀磊指导教师吴参完成日期2012年5月摘 要随着人民生活的不断改善，休闲度假意识的日益提高，旅游市场的蓬勃发展， 旅游观光车作为人们休闲、观光的代步工具，越来越受到广大游客的喜爱。人们对旅游观光车的乘坐舒适性要求也越来越高。本论文首先回顾旅游观光车以及悬架目前的发展状况及研究动态，然后详细地介绍了各种悬架的分类、特点及其工作原理，并根据旅游观光车的要求，确定旅游观光车悬架系统整体结构方案。根据旅游观光车提供的各尺寸参数来设计弹簧、减振器和其他机

2、构的尺寸参数，并对其进行校核，选取合适的高度阀和导向机构，最后用CAD软件进行绘图并用ADAMS软件进行动力学的仿真。结果表明，本设计是合理可靠的。关键词：旅游观光车；悬架；ADAMS；设计；动力学仿真ABSTRACTWith the constant improvement of peoples life，the leisure vacation consciousness is increasing day by day，and the vigorous development of tourism market, Tourism car as people leisure, sights

3、eeing transport, more and more get the love of the tourists. People to tourism car ride comfort requirements of more and more is also high.This paper first reviews tourism car and suspension of the current development status and research dynamic, and then introduced in detail the suspension of the c

4、lassification, characteristics and working principle, and according to the requirements of the tourism car, sure tourism car suspension system overall structure scheme. According to the tourism car all the size parameters to provide design spring, shock absorber and other institutions size parameter

5、s, and the test, to select the suitable height valve and steering mechanism, finally use CAD software drawing and dynamic simulation of ADAMS software. The results show that the design is reasonable and reliable.Keywords: Tourism car; Suspension; ADAMS; Design; Dynamics simulation目 录第一章 绪论1 1.1论文研究的

6、目的和意义1 1.2国内外研究现状及发展趋势3 1.3论文的主要研究内容6第二章 汽车悬架概述7 2.1悬架的组成8 2.2悬架的分类10 2.3悬架的工作过程16第三章 总体方案的设计183.1前后悬架的确定183.2前悬架的设计计算183.3后悬架的设计计算183.4减震器的机构原理及其功用193.5横向稳定器的作用19第四章 基于ADAMS的悬架动力学仿真214.1 Adams软件介绍214.2在View模块里悬架模型的建立214.3对模型进行动力仿真及分析22第六章 结论31 6.1 论文总结 31 6.2 感想31致谢32参考文献32附录：第一章 绪论1.1论文研究的目的和意义随着人

7、民生活的不断改善，休闲度假意识的日益提高，旅游市场的蓬勃发展， 旅游观光车作为人们休闲、观光的代步工具，越来越受到广大游客的喜爱，同时由于蓄电池观光车有环保无排放、噪音低、操作简单、维护使用费用较低等特点，使用的范围越来越广，旅游观光车作为适应这一市场需求的特殊车辆产品，已如雨后春笋般地出现在旅游风景区、步行街、休闲度假村、 疗养院、大学校园、房产开发新区、体育场馆、游乐场、包括警车、市容监察用车，虽然与汽车等成熟产品相比较，旅游观光车只是电动汽车的初级或过渡产品，但它的优点越来越被广大消费者、使用者认可。多数旅游观光车采用蓄电池供电驱动方式，本身不排放污染大气的有害气体，只需蓄电池充电即可使

8、用，由于电厂大多建于远离人口密集的城市，对人类伤害较少，而且电厂是固定不动的，集中的排放，清除各种有害排放物较容易，也已有了相关技术。观光车蓄电池电力能源获去方式，如煤、核能、水力等。观光车可以充分利用晚间用电低谷时富余的电力充电，使发电设备日夜都能充分利用，大大提高其经济效益，有利于节约能源和减少二氧化碳的排量等优点。只要广大生产制造企业，加强产品质量控制，打造企业品牌，精心培育市场，观光车行业一定会有较大的发展 在欧洲和美国，电 动车辆越来越多的被用户所喜爱，所占的市场份额也越来越大，制定的技术法规对速度、桥荷等参数进行限制，关系到安全性的重要零部件需要进行相关认证，目的是把安全、环保、优

9、质的产品推介给用户。根据国际发展趋势，我国的电动观光车由于环保、节能等优势也将被国内市场广泛接受，随着人民生活的不断改善，市场的需求量也在稳步增加，要求企业密切关注国际电动观光车发展趋势， 跟上市场的需求，制造出适合不同用户的需要，节能降耗，安全可靠的观光车产品，争取与国际市场同步，为向电动汽车的转化做好基础工作。现在燃料供应日益紧张 ,在一些旅游景区中 ,旅游观光车作为一种绿色环保的交通工具 ,以其能耗低、 安全舒适、 无噪声无污染等优点 ,得到了积极的应用。但是目前国内的电动观光车乘坐系统在设计上基本参照普通小汽车的结构设计，并没有充分考虑山路路面不平度较大，普通车速远低于一般车辆的特点，

10、使得人们在乘坐观光车的过程中不能得到很好的舒适性和平顺性。1.2国内外研究现状及发展趋势悬架是现代汽车的重要总成之一，它对汽车的平顺性、稳定性和通过性均有很大影响6。悬架是车架与车桥之间的一切传力连接装置的总称。【8】传统的被动悬架一般由具有固定参数的弹性元件和阻尼元件组成，被设计为适应某一种路面， 这就限制了汽车性能的进一步提高7。自上世纪70年代以来，工业发达国家开始研究基于控制技术的主动/半主动悬架系统。引入控制技术后的悬架是一类复杂的非线性动力系统，其研究进展和开发应用与机械动力学、流体传动与控制、测控技术、计算机技术、电子技术、材料科学、非线性力学等多个学科的发展紧密相关。这些学科的

11、发展为悬架系统从被动隔振发展为主动控制奠定了基础。尤其在智能控制技术及智能材料科学取得引人瞩目进展的同时，已开始应用到汽车悬架控制系统，使得汽车悬架控制系统的研究不仅在理论上和方法上取得显著进步，而且也出现了工程实际应用的可能。【4】汽车悬架控制系统可分为被动控制、 半主动控制和主动控制三种基本类型【1】。凡不需要输入能量的控制称为被动控制；输入少量能量调节阻尼系数的控制称为半主动控制；通过使控制机构给予悬架系统施加一定控制力的控制称为主动控制。汽车悬架控制系统是一个复杂的非线性动力系统，基于模型的线性控制策略受到很大的限制。目前应用于汽车悬架控制系统的控制方法主要有现代控制方法 （如自适应控

12、制方法、预见控制方法、最优控制方法及鲁棒控制方法）和智能控制方法（如模糊控制、神经网络控制）以及各种控制方法的复合。车辆悬架系统研究的一个值得注意的发展趋势是集成化。将垂直、侧倾、俯仰等三维方向的控制系统集成化。另外是将被动控制、半主动控制和主动控制相结合, 将各自的优点互补, 在不同的频段应用不同的控制方法【2】。更高层次的改进是将 ABSCS 与先进的悬架系统集成化。振动控制的需求带动了材料和器件的研究进展。反过来,新材料、新器件也推动了振动控制的工业应用。将阻尼材料,，传感器和作动器制成一体的智能结构使得振动控制系统和结构可以进行有机的结合, 这对悬架系统智能化提供了一条新的研究方向。【

13、5】随着相关学科和高新技术的迅猛发展,特别是高效微处理器的普及,使得研究实用的半主动悬架振动控制系统成为现实。因此,今后的研究和开发方向是基于磁流变液体功能材料, 开发控制有效、能耗低、造价合理的汽车悬架振动控制系统, 并针对车型开发其适用系统。9 为此,必须解决一些基础性的理论研究问题和实际应用的技术问题。1982 年, 由邓聚龙教授提出的灰色控制,是一种研究少数据、贫信息不确定性问题的新方法。 而汽车悬架系统正是这样一个部分信息已知, 部分信息未知的系统, 随着灰色理论的发展和成熟, 若将该理论应用在汽车悬架系统上, 会有很大的发展前景。这方面还有待进一步的研究和试验证明。汽车悬架控制系统

14、的研究与开发是车辆动力学与控制领域的国际性前沿课题，近年来，随着相关学科和高新技术的迅猛发展，使得研究实用的半主动和主动悬架控制系统成为现实。现代汽车正朝着安全智能化和清洁化的方向发展，悬架系统智能化解决了传统被动悬架存在的舒适性和稳定性不能兼顾的问题，并能适应变化的行驶工况和任意道路激励，代表了悬架系统的发展方向【3】。主动悬架能获得一个优质的隔振系统，实现理想的控制目标，但能量消耗巨大，成本高，结构复杂。能量成本和可靠性是限制主动悬架发展的瓶颈。半主动悬架通过改变减震器的阻尼特性适应不同的道路和行驶状况的需要，改善乘坐舒适性和操作稳定性。由于半自动悬架在控制本质上接近主动悬架，且结构简单，

15、无需力源，能量消耗小，因而是进气最有可能走向市场推广应用的新兴技术。现在半主动悬架控制系统已进入实际应用阶段，主动悬架控制系统由于其造价昂贵，需要额外的控制功率等原因，目前仍停留在实验室阶段。10今后的研究目标是研究和开发控制有效、耗能低、成本低廉的汽车悬架控制系统，为此，必须解决一些基础性的理论研究问题和实际应用的技术问题。1） 研究和开发高效高性能的减振器，如液力减振器、阻尼连续可调的磁流变 （或电流变） 减振器等。尤其是以磁流变可控流体器件为作动器的半主动悬架系统是一个全新概念的可控悬架系统，它具有简单、耗能低、反应迅速等特点，具有广阔的应用前景。2） 汽车悬架是一个复杂的非线性机、电、

16、液一体化系统，研究这类系统的建模， 分析其非线性动力学行为甚至可能出现的分岔、混沌现象，将会为汽车（半）主动悬架的设计提供重要的理论依据和保证。3） 充分运用智能控制技术和非线性控制理论及动力系统的分岔理论，研究并开发高效、快速、可靠、智能型的控制方法和成本低廉的控制器。各种控制方法的交叉融合将是今后的一个主要研究方向。1.3论文的主要研究内容研究的基本内容：首先深入的了解旅游观光车目前的发展状况及研究动态。其次了解旅游观光车工作原理及结构，它自身的特点及与传统车辆的差异。最后根据自己根据自己的课题以及旅游观光车的要求，深入的去研究车辆的悬架系统。解决的主要问题：1.确定旅游观光车悬架系统整体

17、结构方案；2.旅游观光车整车悬架结构设计与模型建立；3.用Adams建立电动旅游观光车的整车悬架模型，仿真其动力学性能，主要分析车身的侧倾、俯仰、不同激励的响应等第二章 汽车悬架概述2.1悬架的组成悬架是连接车身和车轮之间一切传力装置的总称，主要由弹性元件、减振器和导向机构三部分组成。弹性元件用来传递垂直力，并和轮胎一起缓和路面不平引起的冲击和振动，减振器将振动迅速衰减。导向机构用来确定车轮相对于车架或车身的运动，传递除垂直力以外的各种力矩和力。但是有的汽车悬架弹性元件刚度较小，容易造成车身倾斜过大，因此，在悬架中增加了第4部分横向稳定器2。(1)弹性元件弹性元件用来承受并传递垂直载荷，缓和由

18、于路面不平引起的对车身的冲击。弹性元件种类包括钢板弹簧、螺旋弹簧、扭杆弹簧、油气弹簧、空气弹簧和橡胶弹簧等1）钢板弹簧由多片不等长和不等曲率的钢板叠合而成。安装好后两端自然向上弯曲。钢板弹簧除具有缓冲作用外，还有一定的减振作用，纵向布置时还具有导向传力的作用，非独立悬挂大多采用钢板弹簧做弹性元件，可省去导向装置和减振器，结构简单。2）螺旋弹簧只具备缓冲作用，多用于轿车独立悬挂装置。由于没有减振和传力的功能，还必须设有专门的减振器和导向装置。3）油气弹簧以气体作为弹性介质，液体作为传力介质，它不但具有良好的缓冲能力，还具有减振作用，同时还可调节车架的高度，适用于重型车辆和大客车使用。4）扭杆弹簧

19、将用弹簧杆做成的扭杆一端固定于车架，另一端通过摆臂与车轮相连，利用车轮跳动时扭杆的扭转变形起到缓冲作用，适合于独立悬挂使用。2.2悬架系统的功能 悬架系统是车架（或承载式车身）和车桥（或车轮）之间弹性连接并传递力和力矩的装置的总称。悬架系统的主要功能有：（1） 把路面作用于车轮的垂直反力（支撑力）、纵向反力（驱动力和制动力）、侧向反力以及这些反力所造成的力矩传递到车架（或车身）上；（2） 与轮胎一起，吸收和缓冲汽车行驶中由于路面不平所造成的各种振动和冲击，从而保证乘客乘坐舒适和货物的安全；（3） 使车身与车轮之间保持有适当的动态几何关系，即车轮跳动时应有正确的运动规律。2.3悬架的分类（1）

20、按左右车轮关联程度分悬架结构与车轮运动关系密切，根据汽车左右两侧的运动是否相互关联，基本上可分为两个大类：独立悬架和非独立悬架2。1)非独立悬架非独立悬架其结构特点是汽车两侧车轮安装在一根整体式车轴的两端。一侧车轮上下跳动时，必然会影响到另一侧车轮的定位参数（主要是车轮外侧）的改变，但车轮轮距不会变动。非独立悬架通常总是和非断开式车桥联系在一起。如图1-1（a）所示。非独立悬架因其结构简单、工作可靠、易于维修和使用寿命长等优点而受到青睐。尤其是钢板弹簧非独立悬架，钢板弹簧可兼起导向机构的作用，并有一定的阻尼减振作用，更使悬架结构大为简化，故而广泛地为载重车的前、后悬架所采用。这类悬架常有两种形

21、式：钢板弹簧式和螺旋弹簧式。 钢板弹簧式非独立悬架钢板弹簧被用做非独立悬架的弹性元件，由于它兼起导向机构的作用，使得悬架系统大为简化。如下图2所示。这种悬架广泛用于货车的前、后悬架中。它中部用U型螺栓将钢板弹簧固定在车桥上。悬架前端为固定铰链，也叫死吊耳。它由钢板弹簧销钉将钢板弹簧前端卷耳部与钢板弹簧前支架连接在一起，前端卷耳孔中为减少摩损装有衬套。后端卷耳通过钢板弹簧吊耳销与后端吊耳与吊耳架相连，后端可以自由摆动，形成活动吊耳。当车架受到冲击弹簧变形时两卷耳之间的距离有变化的可能。这种非独立悬架，由于其制造陈本非常低，常在一些货上采用，尤其是作为后轮的悬架使用。 螺旋弹簧式非独立悬架因为螺旋

22、弹簧作为弹性元件，只能承受垂直载荷，所以其悬架系统要加设导向机构和减振器。2）独立悬架独立悬架左右两侧车轮之间没有刚性的车轴，车轮独自通过悬架的弹性元件和导向杆件与车架相连。在左右车轮的运动关系上，当一侧车轮跳动时，对另一侧车轮的定位参数不产生影响，因此称为独立悬架。如图1-1(b)所示。在汽车悬架系统中，尤其是在轿车的前悬架中已无例外地采用了独立悬架，前后悬架均采用独立悬架的情况也越来越常见。独立悬架的结构特点是两侧的车轮各自独立地与车架或车身弹性连接（如图1-1(b)所示），因而具有以下优点：(a)在悬架弹性元件一定的变形范围内，两侧车轮可以单独运动，而互不影响，这样在道路上行驶时可减少车

23、轮跳动时的陀螺效应，有助于消除转向轮摆振的不良现象。(b)减少了汽车的非簧载质量。非簧载质量越小，悬架所受到的冲击载荷也越小，采用独立悬架可以提高汽车的平均行驶速度。(c)左右车轮间无车桥直接联系（所谓采用断开式车桥），发动机总成的位置高度可以大大降低，使汽车的高度和质心下降，提高了汽车行驶稳定性，悬架刚度可设计得较小，有利于提高汽车行驶平顺性。 （a）非独立悬架 （b）独立悬架 图1-1 悬架的类型(2)按控制形式分根据对悬架性能控制的状况，汽车悬架又可分为两大类：被动式悬架和主动式悬架：1） 被动式悬架被动式悬架是指汽车悬架的刚度和阻尼事先确定，汽车在行驶中无法依据路面状况随时调节这些参数

24、以获得最佳性能。被动式悬架目前为绝大多数汽车上锁采用。2） 主动式悬架主动式悬架可以根据路面和行驶工况动态地自适应调节悬架的性能，使悬架系统始终保持在最佳状态。主动式悬架中按其是否包含动力源，可分为有源主动悬架（全主动悬架）和无源主动悬架（半主动悬架）。2.4悬架工作过程虽然现代汽车的悬架种类繁多，结构差异较大，但其工作过程都差不多。当汽车轮胎受到冲击时，弹性元件对冲击进行缓冲，防止对汽车构件和人员造成损伤，弹性元件受到冲击会产生长时间的持续振动，容易使驾驶员疲劳而发生车祸，故减振元件必须快速衰减振动，当车轮受到冲击而跳动时，使其运动轨迹符合一定的要求，导向机构在传力的同时，也对方向进行了控制

25、。悬架在减振过程也在传力。车轮滚动过程，车轮受到地面给的力，这个力通过悬架的导向机构传到车身。这个过程，悬架还将车轮滚动的力转化成了车身水平的力。悬架上有横向推力杆和横向稳定杆等，这些机构能将车轮上的侧向力传到车身上，使车身产生转向或横向运动。第三章 总体方案的设计过上一章的分析，比较，可以知道当前汽车悬架的前沿技术是带反馈的闭环自控悬架系统。比如，主动，半主动悬架系统，已经在一些高档轿车上得以应用。普通乘用车所使用的仍旧是传统的机械式的悬架系统，发展趋势是，四轮全部采用独立悬架系统。目前，乘用车上应用的悬架系统，五花八门，全部采用非独立，全部独立，抑或是将二者结合，这主要源于汽车厂商的不同市

26、场定位，市场策略。不管在一辆车上采用何种技术对比，目的只有一个-提供一台操纵稳定性，平顺性，舒适性兼顾的车子。以尽可能低的成本制造出技术性能尽可能好的产品是每一个汽车设计人员的最大追求。这也是与车场利益相吻合的。虽然，采用四轮全独立悬架的轿车操纵稳定性，平顺性及舒适性都比较理想。从设计角度来讲，倾向于采用。但是，相对来说，总成本比较高，不适和本车的实际情况。出于综合考虑，经过慎重思考，选定了本车的悬架系统为独立悬架。3.1前后悬架的确定通过前一章的分析、对比，认为，到滑柱连杆式独立前悬比较适合本车的设计要求。因为,它既能很好的满足舒适性的要求,又能使车辆的技术指标符合设计任务的规定.所以,前悬

27、决定选用麦弗逊式独立悬架，后悬架决定采用普通的钢板弹簧整体式悬架。如此，既可兼顾技术的主流性，易于被客户接受,又可降低制造成本，增强市场竞争力。毕竟，就目前的形势来说，国产车在与国外巨头竞争中，手中的牌不多，价格是最为有效和杀伤力的一张。只有用好这张牌，才有可能在不远的将来打一个漂亮的防守反攻。最终使民族品牌成为国内乃至全球的强势汽车品牌。3.2 前悬架的设计计算3.2.1弹簧形式的选择选用普通圆柱螺旋弹簧，而非锥形，纺锤形或其它缠绕形式的弹簧。作出这样的选择，并不是因为普通螺旋弹簧有更多的优势，而是由于它的生产量较大，应用广泛，成本低。（1）材料的选择：采用510 mm 直径的热扎弹簧钢，加

28、热成形，而后淬火回火等处理。初选直径为 8 mm 圆柱钢丝，C类 。 -据机械零件设计手册 冶金工业出版社 360页 表254 ，表256选择用于汽车悬架的压缩圆柱螺旋弹簧 油淬回火硅锰弹簧钢 弯曲应力： , ，弹性模量： 使用温度： 剪切应力： -据机械零件设计手册 冶金工业出版社 表255（2）弹簧参数的计算1.圆柱螺旋弹簧直径d的计算参数的计算：最小工作负荷（轻载） N最大工作负荷（满载） N极限状态负荷 N据机械零件设计手册 冶金工业出版社 -查图252取C7.6d=11.8取d=12 mm2.求有效圈数刚度 k=取有效圈数： n=8; 总圈数：3.其它参数自由高度：压并高度：=(10

29、-0.5)12=114 mm压并变形量： mm压并负荷：节 距：螺旋倒角：展开长度：表5-13.2.3弹簧的校验a. 稳定性满足要求b. 疲劳强度符合要求c. 共振验算弹簧自振频率：据机械零件设计手册 冶金工业出版社 按式子25-12表5-23.3 后悬架的设计计算1.弹性元件的选择本车后悬架决定采用钢板弹簧作为弹性元件的非独立悬架。钢板弹簧即是后悬架的弹性元件，又起到导向机构的作用，可不必单设导向装置，使结构简化，并且由于弹簧各片之间摩擦引起一定减振作用。钢板弹簧是这种形式非独立悬架的最重要的部件。钢板弹簧一般选用 （1）加工要求： 热轧弹簧钢加热成形，而后淬火回火，还要经过实效处理，以消除

30、内应力。(2) 材料的参数：弯曲应力： , ，弹性模量： 使用温度： 剪切应力： -据机械零件设计手册 冶金工业出版社 表 255大都是专业的钢铁公司轧制，装配好，以钢板弹簧总成的形式出现。钢板弹簧又叫叶片弹簧，它是由若干不等长的合金材料的弹簧片叠加在一起组合成一根近似等强度的梁。如图下右侧所示。钢板弹簧3的第一片（最长的一片）称为主片，其两端弯成卷耳1，内装青铜或塑料或橡胶。粉沫冶金、制成的衬套，用弹簧销与固定在车架上的支架、或吊耳作铰链连接。钢板弹簧的中间用U形螺栓与后桥固定。 1-卷耳 2-弹簧夹 3-钢板弹簧主片 4-中心螺栓图6-1 中心螺栓4用来连接各弹簧片，并保证各片的装配时的相

31、对位置。中心螺栓到两端卷耳中心的距离可以相等，也可以不相等如下图所示。为了增加主片卷耳的强度，将第二片末端也弯成半卷耳，包在主片卷耳和外面，且留有较大的间隙，使得弹簧在变形时，各片间有相对滑动的可能。2.钢板弹簧参数的设计计算1.挠度的确定初选静挠度 mm 汽车的平顺性比较好，初选的值。满载弧高初选 mm2.各片长度的确定乘用车钢板弹簧主片长度L（0.400.55）轴距初选 L=；以上各参数的初选依据汽车设计 第三版参考在车展上见到的NISSAN皮卡的后悬，哈飞生产的微车的后悬，实验室里与本次设计课题车型较为接近的长箭牌乘用车的后悬架各片长度，其余各片长度依靠作图法（如图所示）。图6-2（作图

32、法定各片长度）得920 mm , =720 mm , 580 mmL为主片长度3.断面高度及片数的确定采用等截面的簧片设计方式，S76 mm （ U型螺旋中心距）【 （为挠度增大系数）】E=206 N/（弹性模量）取k0.5 取 得b64mm4.厚度的确定由前得 5.板簧总成在自由状态下得弧高及其曲率半径1.弧高的计算 mm 静挠度 mm 满载弧高钢板弹簧总成用U 型螺旋夹紧后弧高的变化量 87.99 mm2. 曲率半径的计算L是板簧主片长度，前已取得；2.钢板弹簧的强度校验1.驱动时，后板簧承受的最大载荷时，前半段出现的最大应力， （为满载时后轴轴荷）取1.2， （乘用车，）取 0.8 ，

33、543 mm；2168 mm ，8 mm；c276 b64 mm；2.板簧自由振动频率后悬架的自振频率： 次/分后悬自振频率值： 次/分 mm 后悬架刚度 ： -引自悬架设计（上） 长春汽车研究所与前面用汽车设计上公式所得结果基本一致，结果可信！3.4减振器的结构原理及其功用1.减振器的作用：减振器作为阻尼元件是悬架的重要组成元件之一。减振器在汽车悬架安装位置根据整车布局设计和悬架的设计结构有很多种，左图为减振器在采用麦弗逊独立悬架轿车上的安装位置示意图。图7-1汽车行驶的路面不可能绝对平坦，必然会产生振动，这种持续的振动易使司乘人员感到不舒适和疲劳，而减振器正式为迅速衰减振动而设计的。但减振

34、器的功能决不仅仅是衰减振动，其对整车综合特性的影响如下： 图7-2迅速衰减由路面传递给车体的振动，提高行驶平顺性; 使司乘人员不易疲劳货物不易损坏，提高乘座舒适性 ;降低对相关零件冲击载荷减少磨损，提高使用经济性 ;改善轮胎接地性抑制高速行驶跳动，提高行驶安全性 ;车辆在急加速、急刹车、急转弯时，提高操作稳定性;2.减振器的结构：双向作用筒式液压减振器基本结构如下图所示:图7-3主要部件：1.活塞杆 2.工作缸筒 3.活塞 4.复原阀5.贮油缸筒 6.压缩阀 7.补偿阀 8.流通阀 9.导向座 10.防尘罩11.油封3.减振器工作原理： 减振器活塞随车辆振动在缸筒内往复运动，减振器壳体内的油液

35、重复地从一个内腔通过一些窄小的孔隙流入另一内腔。此时，孔壁与油液间的摩擦液体分子内摩擦便形成对振动的阻尼力，使车辆的振动能量转化为热能，而被油液和减振器壳体所吸收，然后散到大气中。简单的说就是，减振器将动能转化为热能。3.5横向稳定器的作用现代轿车悬架很软，即固有频率很低，而与悬架阻尼比成正比,由于固有频率的，可以明显的使a（车身加速度），从而改善汽车的平顺性。悬架的侧倾刚度 ； 使车厢侧倾角增加。是影响汽车操纵稳定性、平顺性的重要参数。侧倾角的数值影响到汽车的横摆角速度稳态响应及瞬态响应。它是评定汽车操纵稳定性的一个重要指标。对于平顺性而言乘员会感到不舒服。1.支杆2.套筒3.杆4.弹簧支座

36、 图8-1横向稳定器为提高悬架的侧倾角刚度，减小横向倾斜，常在悬架中添设横向稳定器（杆），来保证良好操纵稳定性如上图所示杆式横向稳定器。弹簧钢制成的横向稳定杆3呈扁平的U形，横向地安装在汽车前端或后端（也有轿车前后都装横向稳定器）。杆3的中部的两端自由地支承在两个橡胶套筒内，套筒2固定于车架上。横向稳定杆的两侧纵向部分的末端通过支杆1与悬架下摆臂上的弹簧支座4相连。 当两则悬架变形相同时，横向稳定器不起作用。当两侧悬架变形不等时，车身相对路面横向倾斜时，车架一侧移近弹簧支座，稳定杆的同侧末端就随车架向上移动，而另一侧车架远离弹簧座，相应横向稳定杆的末端相对车架下移，横向稳定杆中部对于车架没有相

37、对运动，而稳定杆两边的纵向部分向不同方向偏转，于是稳定杆被扭转。弹性的稳定杆产生扭转内力矩就阻碍悬架弹簧的变形，减少了车身的横向倾斜和横向角振动。图8-2 横向稳定杆装置的工作原理示意图第四章 基于ADAMS的悬架动力学仿真4.1 Adams软件介绍ADAMS软件使用交互式图形环境和零件库、约束库、力库，创建完全参数化的机械系统几何模型，其求解器采用多刚体系统动力学理论中的拉格朗日方程方法，建立系统动力学方程，对虚拟机械系统进行静力学、运动学和动力学分析，输出位移、速度、加速度和反作用曲线。ADAMS软件的仿真可用于预测机械系统的性能、运动范围、碰撞检测、峰值载荷以及计算有限元的输入载荷等。A

38、DAMS一方面是虚拟样机分析的应用软件，用户可以运用该软件非常方便地对虚拟机械系统进行静力学、运动学和动力学分析。另一方面，又是虚拟样机分析开发工具，其开放性的程序结构和多种接口，可以成为特殊行业用户进行特殊类型虚拟样机分析的二次开发工具平台。4.2在View模块里悬架模型的建立对模型的建立做如下假设：悬架中所有零部件都认为是刚体；减振器简化为线性弹簧和阻尼；各运动副内的摩擦力忽略不计；轮胎简化为刚性 体。创建的模型中（如图所示） ，包括主销、上横臂、下横臂、拉臂、转向拉杆、转向节、车轮以及测试平台。并且将前悬架的主销长度、主销内倾角、主销后倾角、上横臂长度、上横臂在汽车横向平面的倾角、上横臂

39、水平斜置角、下横臂长度、下横臂在汽车横向平面的倾角和下横臂轴水平斜置角等参数设置为设计变量，通过优化这些设计变量以达到优化前悬架的目的。4.3对模型进行动力仿真及分析汽车的平顺性可以由图所示的“路面一汽车一人”系统框图来分析。路面不平度和车速形成了对汽车振动系的“输入”，此“输入”经过轮胎、悬架、座垫等弹性、阻 尼元件和悬挂 、非悬挂质量构成的振动系统的传递得到振动系统的“输出”是悬挂 质量或进一步经座椅传至人体的加速度，此加速度的大小可作为人体对振动的反 应的主要评价指标。本文还综合考虑悬架弹簧的动挠度、车轮与路面间的动载荷 它们分别影响撞击悬架限位的概率和行驶安全性。 根据汽车平顺性试验的评价标准，引起汽车振动的路面可以分为两种，一种是接近平稳随机的不同等级路面。汽车平顺性随机输入行驶试验就是在这种路面上进行的。另一种路面是冲击型不平路面或称为典型路面。这种路面只能用路面的几何尺寸来描述。汽车平顺性脉冲输入行驶试验就是模拟这种工况的 。路面轮廓发生器是ADAMS提供的一个基于Sayers数字模型的路面生成工具，该模型是一种经验模型，综合了许多不同类型道路测量参数并给出了左右轮辙路 面轮廓参数。下表所示为Sayers模型中路面轮廓的参数示例 。参照上面的表格构造整车平顺性仿真所需的路面谱。