2023年12月11日发(作者：德国奥迪官网)
编号：K01H-PD-PK-023
前、后悬架跳动分析报告
项目名称： K01H
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批准: 日期:
东风小康汽车有限公司
2012年6月
目 录
1.
分析目的 ............................................................................................. 2
2.
分析软件 ............................................................................................. 2
3.
前悬架跳动分析 ................................................................................. 2
3.1 前悬总成数学模型（空载状态） ..................................................... 2
3.2 前悬系统零部件数学模型（空载状态） ......................................... 3
4.
前悬运动分析过程 ............................................................................. 5
4.1 运动副的施加 ....................................................................................... 5
4.2 施加运动驱动 ....................................................................................... 6
4.3 前悬的运动仿真 ................................................................................... 6
4.4 前轮中心在各载荷状态下的位置 ....................................................... 6
5.
前悬运动分析结果 ............................................................................. 7
5.1前悬架零部件在车轮跳动过程中关键部位间隙状况 ........................ 7
5.2 车轮转动过程中关键部位的间隙状况 ............................................. 9
5.3 前悬架关键硬点在车轮跳动及转动时的坐标 ................................... 10
5.4 车轮跳动过程中前轮定位参数的变化 ............................................... 11
5.5 空载状态下内外轮转角关系 ............................................................... 15
6.
后悬架跳动分析 ................................................................................. 15
6.1 后悬架总成数学模型（空载状态） ................................................. 15
6.2 后悬架零部件数学模型（空载状态） ............................................. 16
7.
后悬架运动分析过程 ......................................................................... 17
7.1 运动副的施加 ....................................................................................... 17
7.2 施加运动驱动 ....................................................................................... 17
7.3后悬的运动仿真 .................................................................................... 18
7.4左后轮中心在各载荷状态的位置 ........................................................ 18
8.
后悬运动分析结果 ............................................................................. 18
8.1 车轮跳动过程中后悬架零部件关键部位间隙状况 ........................... 18
8.2 车轮跳动过程中，后减振器行程变化 ............................................... 21
8.3 车轮跳动过程中，传动轴滑移量 ....................................................... 21
8.4 后悬架及传动轴的设计硬点在各状态下的坐标 ............................... 23
9.
创建车轮包络文件 ............................................................................. 23
K01H前、后悬架跳动分析报告
东风小康汽车有限公司
1.
分析目的
1 悬架部件在车轮从下极限位置运动到上极限位置时，关键部位间隙状况；
2 前悬的设计硬点在车辆空各载荷状态下的坐标；
3 悬架跳动过程中的车轮定位参数变化，及前后减振器行程变化；
4 建立前、后轮包络，为车轮跳动图做准备。
2. 分析软件
CATIA V5R17的DMU模块。
3. 前悬架跳动分析
3.1 前悬总成数学模型（空载状态）
前减震器总成
转向器总成
副车架总成
下摆臂总成
前轮胎与制动器总成
加强杆与承座总成
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3.2 前悬系统零部件数学模型（空载状态）
3.2.1 左下摆臂（左右对称）
与左转向节铰接点：
x=288.5 y=-586.3 z=-102.3
与前副车架铰接点：
x=219.8 y=-290.2 z=-1.2
3.2.2 左前车轮（左右对称）
车轮中心：
x=295.8
y=-648.2
z=-15.7
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3.2.3 左前转向节总成（左右对称）
与前减振器安装部位
与下摆臂铰接点：
x=288.5
y=-586.3
z=-102.3
与转向拉杆铰接点：
x=173.4
y=-610.7
z=-28.7
3.2.4 左前减振器总成（左右对称）
与车身铰接点：
x=323.0
y=-492.1
z=526.9
与制动器的安装部位
主销轴线
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3.2.5 前横向稳定杆
与稳定杆连接杆铰接点（左右对称）：
x=327.5 y=-427.4 z=56.3
3.2.6 转向器总成
与稳定杆固定支架安装点（左右对称）：
x=426.3 y=-346.6 z=73.1
转向拉杆断开点（左右对称）：
x=-144.3 y=-260.5 z=75.2
4. 前悬运动分析过程
4.1 运动副的施加
根据麦弗逊式悬架系统的特点，在前悬的活动铰接点上给前悬各总成施加运动副，运动副要符合悬架系统的结构特点，保证运动过程符合实际前悬系统的运动形式。施加完运动副的总成状态如下：
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4.2 施加运动驱动
前悬系统的运动主要分两种形式：
1 悬架系统在不同载荷下的下摆臂的转动、减振器的伸缩。因此驱动是将车轮从下极限状态运动（按前减震器行程限位，下跳约30mm）到上极限载荷（按前缓冲块压缩至2/3，车轮上跳94.7mm）状态。
2 车轮在转向器齿条的驱动下，在不同载荷下的转动。转动范围是轮胎的最大左右转角（按齿条行程，±71mm）。
4.3 前悬的运动仿真
前悬系统从下极限状态到上极限状态的运动仿真（CTRL+单击图片观看动画）：
4.4 前轮中心在各载荷状态下的位置
上极限轮心：
x=294.1
y=-661.5
z=79
空载轮心：
x=295.8
y=-648.2
z=-15.7
满载轮心：
x=295.4
y=-653.9
z=7.4
下极限轮心：
x=296.4
y=-638.4
z=-45.7
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5. 前悬运动分析结果
5.1前悬架零部件在车轮跳动过程中关键部位间隙状况
轮胎从空载运动到下极限轮胎降低：30mm
轮胎从空载运动到满载轮胎升高：23.1mm
轮胎从空载运动到上极限轮胎升高：94.7mm
5.1.1 从空载运动到极限载荷状态，轮胎与减振器总成的间隙不变。
5.1.2 从下极限运动到上极限载荷，加强杆与承座间隙（左右对称）：
减振器活塞杆升缩量
26.77
空载状况 间隙变化范围
5.1.3从下极限运动到上极限载荷，转向横拉杆与纵梁间隙（左右对称）：
间隙变化范围
空载状况
减振器活塞杆升缩量
第 7 页 共 24 页
51.9 K01H前、后悬架跳动分析报告
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5.1.4从下极限运动到极限载荷,转向横拉杆与轮辋间隙（左右对称）：
第 8 页 共 24 页
减振器活塞杆升缩量
4.2
11.7
减振器活塞杆升缩量
减振器活塞杆升缩量
25.66
空载状况
间隙变化范围
5.1.5从下极限运动到上极限, 稳定杆连接杆与纵梁间隙（左右对称）：
空载状况
间隙变化范围
5.1.6从下极限运动到上极限, 前减振器总成与前轮壳间隙（左右对称）：
空载状况
间隙变化范围 K01H前、后悬架跳动分析报告
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5.2 车轮转动过程中关键部位的间隙状况
注：左轮最大左转角：38.3°
左轮最大右转角：35.3°
5.2.1从最大左转角转到最大右转角，左转向拉杆与轮辋间隙（空载状态）：
5.2.2从最大左转角转到最大右转角，加强杆与轮胎间隙（空载状态）：
空载摆正状况
车轮转角
25.57
空载摆正状况
间隙变化范围
间隙变化范围
42.1
车轮转角
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5.3 前悬架关键硬点在车轮跳动及转动时的坐标
减震器与车身铰接点
轮心
稳定杆与稳定杆连接杆铰接点
下摆臂与前副车架铰接点
加强杆与承座铰接点
加强杆与稳定杆连接杆铰接点
转向节与转向拉杆铰接点
转向齿条与转向拉杆铰接点
下摆臂球头与转向节铰接点
前悬架系统不动硬点：
坐标
减震器与车身铰接点
加强杆与承座交接点
下摆臂与前副车架铰接点
X
323.0
548.1
219.8
Y
-492.1
-283.7
-290.2
Z
526.9
14.2
-1.2
前悬架系统运动硬点（左右对称）：
坐标
下极限
硬点
X Y Z
轮心
下摆臂球头与转向节铰接点
转向节与转向拉杆铰接点
空载
X Y Z X
满载
Y Z X
上极限
Y Z
296.4 -638.4 -45.7 295.8 -648.2 -15.7 295.4 -653.9 7 .4 294.1 -661.5 79.0
289.6 -574.6 -130.9 288.5 -586.3 -102.3 287.6 -593.2 -80.0 284.6 -603.8 -10.2
174.2 -600.4 -58.4 173.4 -610.7 -28.7 172.8 -616.8 -5.7 171.1 -625.9 66.6
7 5.2 144.3 -260.5 7 5.2 144.3 -260.5 75.2 144.3 -260.5 75.2
转向横拉杆与转向齿条铰接点
144.3 -260.5
4 3.0 327.5 -427.4 5 6.3 326.2 -427.4 66.6 329.2 -427.4 99.7
稳定杆与稳定杆连接杆铰接点
330.9 -427.4
-40.8 342.1 -429.1 -27.1 341.7 -431.1 -16.6 340.2 -432.2 15.8
加强杆与稳定杆连接杆铰接点
342.7 -425.3
坐标
硬点
X
轮心
下摆臂球头与转向节铰接点
转向节与转向拉杆铰接点
转向横拉杆与转向齿条铰接点
稳定杆与稳定杆连接杆铰接点
加强杆与稳定杆连接杆铰接点
空载左转
Y Z X
空载右转
Y Z
341.1 -630.8 -20.8 252.2 -636.0 -15.1
288.5 -586.3 -102.3 288.5 -586.3 -102.3
220.9 -676.6 -21.4 175.1 -536.0 -40.0
144.3 -331.5 75.2 144.3 -189.5 75.2
327.5 -427.4 56.3 327.5 -427.4 56.3
342.1 -429.1 -27.1 342.1 -429.1 -27.1
第 10 页 共 24 页 K01H前、后悬架跳动分析报告
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5.4 车轮跳动过程中前轮定位参数的变化
从下极限运动到上极限状态轮胎升高量：124.7mm
5.4.1 轮胎从下极限运动到上极限载荷状态主销内倾角的变化
8.5（空载）
9.4（满载）
11.7
7.2
减振器活塞杆升缩量
5.4.2 轮胎从下极限运动到上极限载荷状态主销后倾角的变化（未考虑车身姿态角）
3.3（满载）
2.9
3.1（空载）
4.0
减振器活塞杆升缩量
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5.4.3 轮胎从下极限运动到上极限载荷状态车轮前束角的变化（单侧，未考虑车身姿态角）
减振器活塞杆升缩量
0.18
0.08（空载）
-0.04（满载）
-0.49
此拐点右侧为负值
5.4.4 轮胎从下极限运动到上极限载荷状态车轮外倾角的变化
第 12 页 共 24 页
减振器活塞杆升缩量
-0.25
1.61（满载）
3.66
2.44（空载）
此拐点右侧为负值 K01H前、后悬架跳动分析报告
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5.4.5 轮胎从下极限运动到上极限载荷状态车轮中心距的变化（单侧）
减振器活塞杆升缩量
1280.4
1296.5（空载） 1307.7（满载） 1323
5.4.6 轮胎从下极限运动到上极限载荷状态前轮距（车轮接地距）的变化（按轮胎静力半径268mm,未考虑车轮跳动过程中的静力半径变化）
1239.8 1270.5（空载）
1289.4（满载）
第 13 页 共 24 页
1321.9
减振器活塞杆升缩量 K01H前、后悬架跳动分析报告
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5.4.7 轮胎从下极限运动到上极限载荷状态减震器活塞杆的伸缩量
-30
23.1（满载）
0（空载）
活塞杆行程：-26.8～87.3
94.7
减振器活塞杆升缩量
此拐点左侧为负值
5.4.8 轮胎从下极限运动到上极限载荷状态主销偏距的变化量（按轮胎静力半径268mm,未考虑车轮跳动过程中的静力半径变化）
22.7（满载）
23.6
23.1（空载）
21.2
减振器活塞杆升缩量
第 14 页 共 24 页 K01H前、后悬架跳动分析报告
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5.5 空载状态下内外轮转角关系
内轮转角最大38.3°
外轮转角最大35.3°
6. 后悬架跳动分析
6.1 后悬架总成数学模型（空载状态）
后悬缓冲块总成
后板簧总成
后轮胎与制动器总成
后桥总成
传动轴
后减震器总成
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6.2 后悬架零部件数学模型（空载状态）
6.2.1 钢板弹簧（左右对称）
后悬转动中心：
(2687.5，-490，51.1)
后吊耳中心:
(3515.4，-490，103.4)
与车身铰接点：
(2566.5，-490，30.6)
钢板弹簧中心:
(3047.5，-490，-22.8)
6.2.2 左后车轮（左右对称）
车轮中心：
x=3056
y=-655
z=-105
6.2.3 左后减震器总成（左右对称）
与后桥安装支架铰接点：
(2982.9，-408.5，-131.3)
与车身铰接点：
(2915.1，-408.5，268)
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6.2.4传动轴总成
前十字叉中心点:
BG13-20(1818.6，24.5，21.1)
CK12-01(1751.1，19.7，22.1)
BG10-01(1765.6，21.7，39.2)
AF10-06(1718.5，21.7，41.7)
后十字叉中心点
（2819.1，20，-116.45）
7. 后悬架运动分析过程
7.1 运动副的施加
根据纵置钢板弹簧整体桥式非独立式后悬架的特点在后悬的活动铰接点上给后悬各总成施加运动副，运动副要符合后悬架系统的结构特点，保证运动过程符合实际后悬架系统的运动形式。
7.2 施加运动驱动
后悬系统的运动主要有如下形式：
后悬架在车轮上下跳动过程中，后桥整体沿钢板弹簧中心平动（根据《汽车工程手册——设计篇》，钢板弹簧主片中心点运动轨迹为以高出卷耳孔中心r/2的点为圆心，以3/4L长为半径的圆弧），减振器沿其轴线伸缩，传动轴前段在发动机输出轴轴线上作滑动，传动轴后段在前后两个万向节铰接点的限制下运动。因此，现选钢板弹簧转动角度作为后悬运动的驱动，较为合理。
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7.3后悬的运动仿真
后悬系统从下极限状态到上极限状态的运动仿真（CTRL+单击图片观看动画）：
7.4左后轮中心在各载荷状态的位置
上极限轮心：
x=3062.4
y=-655.0
z=-2.3
下极限轮心：
x=3034.9
y=-655.0
z=-173.3
空载轮心：
x=3056.0
y=-655.0
z=-105.0
8. 后悬运动分析结果
8.1 车轮跳动过程中后悬架零部件关键部位间隙状况
轮胎从空载运动到下极限轮胎降低：68.3 mm
轮胎从空载运动到上极限轮胎升高：102.7mm
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8.1.1车轮跳动过程中，钢板弹簧和后减震器的间隙不变：
8.1.2 车轮跳动过程中，后排气管和后桥壳间隙：
空载状况
8.1.3车轮跳动过程中，后桥壳与后减震器间隙：
车轮升高量
21.8
车轮升高量
88.1
间隙变化范围
空载状况
间隙变化范围
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8.1.4 车轮跳动过程中，后桥壳与备胎的间隙：
空载状况
间隙变化范围
8.1.5车轮跳动过程中，传动轴与油箱间隙：
空载状况
8.1.6 车轮跳动过程中，后减振器与后缓冲块总成间隙：
车轮升高量
14.0
车轮升高量
21.3
车轮升高量
102.6
间隙变化范围
空载状况
间隙变化范围
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8.2 车轮跳动过程中，后减振器行程变化
后减振器活塞杆行程变化
64.9
99.3
车轮升高量
后减振器总长度变化
470.0
405（空载）
305.7
车轮升高量
8.3 车轮跳动过程中，传动轴滑移量
传动轴滑移量（BG13-20）
1.2
-2.5
正值表示滑入
负值表示滑出
-8.9
车轮升高量
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9.7
传动轴滑移量（CK12-01）
2.0
正值表示滑出
负值表示滑入
-1.45
车轮升高量
传动轴滑移量（BG10-01）
0.80
-3.83
正值表示滑入
负值表示滑出
-8.40
车轮升高量
传动轴滑移量（AF10-06）
0.92
-3.62
正值表示滑入
负值表示滑出
-8.87
车轮升高量
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8.4 后悬架及传动轴的设计硬点在各状态下的坐标
后悬架跳动时固定不动的硬点：
坐标
板簧前吊耳与车身铰接点
钢板弹簧转动中心
后减振器与车身铰接点
板簧后吊耳片与车身铰接点
X Y Z
2566.5 -490.0 30.6
2687.5 -490.0 51.1
2915.1 -408.5 268.0
3514.1 -490.0 184.6
后悬架跳动时运动的硬点：
坐标 下极限
硬点
X Y Z
后轮心
板簧中心
后减振器下铰接点
后十字叉中心点
空载
X Y Z X
上极限
Y Z
3034.9 -655.0 -173.3 3056.0 -655.0 -105.0 3062.4 -655.0 -2.3
3026.4 -490.0 -91.1 3 047.5 -490.0 -22.8 3 053.9 -490.0 7 9.9
2961.7 -408.5 -199.6 2982.9 -408.5 -131.3 2989.2 -408.5 -28.6
2758.1 20.0 -181.6 2779.2 20.0 - 113.3 2785.6 20.0 -10.6
1809.7 24.5 21.8 1818.6 24.5 21.1 1816.1 24.5 21.3
前十字叉中心点（BG13-20）
前十字叉中心点（CK12-01） 1741.4 19.7 22.5 1751.1 19.7 22.1 1749.1 19.7 22.2
前十字叉中心点（BG10-01） 1757.3 21.7 39.7 1765.6 21.7 39.2 1761.8 21.7 39.4
前十字叉中心点（AF10-06） 1709.7 21.7 42.2 1718.5 21.7 41.7 1714.9 21.7 41.9
9. 创建车轮包络文件
前轮包络文件见FrontWhell_left-165 。
前轮轮胎包络与车身相关零部件最小间隙为12.5mm。
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后轮包络文件见RearWhell_left-165 。
后轮轮胎包络与车身相关零部件最小间隙为45.0mm。
第 24 页 共 24 页
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