微型电动车车架及悬架系统设计

2024年1月9日发(作者：途锐2019款报价及图片)

摘要

我们现在正处于一个信息技术革命和工业革命的时代。使用智能技术，如物联网、云计算、移动互联、人工智能、自动控制、大数据等。实现健康、低碳、智能、舒适、安全、高效的日常生活方式已经成为产品设计的趋势。未来，汽车设计正朝着智能化和可持续发展的方向发展。本文通过硬件与软件相结合的设计理念来构建我们的智能想象。硬件通过车身和内饰的轻量化设计使汽车小型化。硬件小型化不仅可以节省材料，还可以降低空间占用率，在一定程度上缓解我们的空间拥挤感，大大优化停车需求。电力系统采用电力驱动实现可持续绿色能源。在软件方面，通过汽车联网和云计算等新技术实现了环境感知、数据收集、规划和决策等一系列智能活动。在视觉上，增强现实技术用于增强我们的体验，优化我们的驾驶环境预测，减少交通事故。提出智能驾驶系统交互，构建汽车软件系统产品，增加停车位锁定和自动导航功能。

硬件和软件的设计理念是基于未来汽车设计发展趋势的整合，重点是人-车-行的关系模型。目的是结合信息技术，使我们的旅行智能化、舒适化、安全化和人性化。

关键词:框架设计，悬挂设计，软硬件，系统安全

Abstract

Now we are in the era of information technology revolution,

but also the era ofindustrial revolution, the use of

Internet of things, cloud computing, mobile

Internet,artificial intelligence, automatic control, large

data and other intelligent technology toachieve health, low

carbon, Safe and efficient way of daily life has become a

trend inproduct automotive design is becoming

intelligent and sustainable design, thisarticle through the

hardware and software design concept to build our wisdom

lineImagination, the hardware through the body and interior

lightweight design means tominiaturize the car. The

miniaturization of the hardware can not only save material

onmaterials, but also reduce the space occupancy rate, to a

certain extent, ease our sense

of space congestion, greatly optimize the parking needs.

Power system using electricdrive mode, in energy to achieve

sustainable, green. Software through the car networkand

cloud computing and other new technologies to achieve

environmental awareness,data collection, planning and

decision-making and a series of intelligent

activities,visually through the AR technology to enhance our

experience, optimize our drivingenvironment to predict and

reduce traffic accidents. Proposed Smart Driving

systeminteraction, build auto software system products,

increase parking lock and automaticnavigation and other

functions.

Hardware and software design concept is through the

integration of future cardesign trends, around the human-car-line relationship between the three models, thepurpose

is to combine information technology to make our travel

becomes intelligent,comfortable, safe and humane.

Keywords: product design information technology hardware

software system security

目录

摘要...................................................................2

3

目录....................................................................5

项目研究的背景、目的和意义.............................................6

本课题的主要研究内容和目标.........................................8

框架的试制与设计...........................................12

悬架总体设计.........................................19

工作展望..........................................................27

致谢..........................................................28

参考文献........................................................28

1。本研究的背景、目的和意义

近年来，中国电动汽车及相关系统的发展取得了长足的进步。1989年初

深圳三星科技研究所基于日产“阳光”品牌汽车成功开发了一款四座电动车。

汽车；1991年，浙江省温州市叶枫电动车厂成功试制了五辆混合动力电动车。1993年上海新联

电动汽车公司和新联电动汽车研究所联合开发并首次成功使用锡镍和金属氢化物镍电池

1994年，北京有色金属研究所还为电动汽车开发了镍氢电池组

1993年成都科技大学重庆电机厂

通过合作，该公司在美国休斯飞机公司设计了电动汽车的主电机，并于当年在美国组装了电动汽车。

去年，它在1994年又向美国提供了300台，使其成为美国在华车主最大的电动机供应商。

业务；1994年，在原国防科工委组织的领导下，河北长安胜利汽车有限公司引进了美国外交关系

流量电机驱动控制技术，成功开发Yw612O 50座“王源”牌城市公交车

汽车；1995年，我国开发的电动汽车首次在上海国际汽车工业展览会展出

它引起了国内外游客的极大兴趣。1999年6月，河北长安胜利汽车有限公司再次开发。

成功的5L6700 20座“王源”品牌电动公交车；第十届奥运会于1999年10月在北京举行

北京、上海、成都、山东、河南、广东、

湖北等许多电动汽车和电池制造商也推出了最能体现自身特点的最新电动汽车。

和相关配套产品参加展览。中国科学院大连化学物理研究所今年将组装纯氢作为燃料。

一辆30千瓦燃料电池驱动的小型公共汽车，并计划开发一辆以甲醇重整制氢为燃料的CFEV。

经过多年的努力，我国电动汽车的发展已经处于样车试制阶段。目前，在中国有很多。

制造商生产电动自行车和摩托车，并已将其投放市场。汕头南澳，电动车被开放。

示范区正在测试17辆电动汽车，为制定相关法规和技术标准提供依据。其他证据

据悉，自2000年7月3日起，该公司参与了香港“代用燃料公共小巴试验计划”的绿色专业

线路电动小巴已在港岛投入试运行。这些都表明我国电动汽车的研发已经通过。

已经采取了实质性步骤。

可以看出，电动汽车有着悠久的历史和燃料动力汽车无法比拟的优势。当然，由于部里的原因

技术和成本的问题是电动汽车没有燃油汽车的整体优势。但是在一些特殊的

在给定的区域或环境中，电动汽车可以避免一些暂时无法克服的问题，并在节日中充分发挥它们的作用。

能源、环保、便捷等优势已成为解决环境、能源和交通问题的首选。

在城市交通拥挤、能源短缺和环境污染的背景下，微型电动汽车的概念也应运而生。这种

电动汽车是一种低速短距离行走工具。虽然它的结构很小，但仍然需要满足车辆最基本的乘坐舒适性和安全功能。小型车身结构要求零件结构小型化。随着信息技术的不断发展，汽车工业发生了巨大的变化

对家庭来说，它不再仅仅是一种交通工具，而是对个体交通工作者来说

预期也从单一的基本功能需求转变为多样化的需求。尤其是在这个时代，

快速、舒适、安全、有效的出行过程影响着用户对交通工具的选择，对人们的生活至关重要。

它也起着重要的作用，因此悬架系统结构的合理化就显得更加重要。

2。本课题的主要研究内容和预期目标

主要内容

学习汽车车架和悬架的设计技术，掌握基本要求。

2。设计电动车车架，检查车架的强度和刚度。

绘制车架总图和主要部件零件图。

2。分别选择前后悬架的结构，分别设计，绘制装配图和主要零件图。

计算了悬架的强度和刚度。

预期目标:

1。通过合理设计悬架的弹性和阻尼特性，即较低的振动频率、较低的振动加速度值和适当的减振性能，确保汽车具有良好的乘坐舒适性，避免在悬架的压缩或拉伸极限点受到硬冲击，同时保证轮胎具有足够的接地能力；

2)导向机构的合理设计，保证车轮与车架之间所有力和力矩的可靠传递，保证车轮跳动时车轮定位参数变化小，满足汽车良好操纵稳定性的要求；

3)满足导向机构运动与操舵拉杆(单位)系统运动的协调，避免运动干扰；

4)汽车侧倾中心和装饰中心位置正确。该车在转向时具有防侧倾能力，在制动和加速时能够保持车身的稳定性，从而避免了在制动和加速时车身的翘曲；

5)悬挂部件的质量应小，特别是非悬挂部件的质量应尽可能小:6)所有部件应具有足够的强度和使用寿命。

3。本项目将采用的研究方法和步骤

1。采用的方法和手段

本课题来源于微型汽车悬架系统的实际设计。在本设计中，需要完成悬架中封闭部件的设计计算和校核，减振器的选择和导向机构的仿真。此外，设计还应包括机架系统某些部件的二维零件图、装配图和三维装配图。本设计来自实际生产，因此，设计方法和结果对实际生产应该有一定的指导作用。

2。设计理念

本文的研究对象是微型汽车的悬架系统。通过对悬架弹性部件的计算分析和导向机构的仿真优化，可以验证悬架关键部件的可行性，掌握悬架的适用范围和使用条件，提高整车的乘坐舒适性和操纵稳定性。

1)根据汽车种类选择悬架的结构形式和前后悬架方案:前后悬架均采用麦弗逊悬架。

框架；

2)确定与悬架相关的操纵稳定性和乘坐舒适性指标，然后选择满足这些性能的悬架结构和

参数，并考虑成本和质量等因素。

3)根据车辆乘坐舒适性要求，设计计算前后悬架的弹性元件，并检查疲劳强度。

4)根据车辆稳定性、平顺性、车轮定位等确定独立悬架导向机构的布置方案和参数。；5)确定前悬架减振器的结构类型和减振器8的杨妮系数等参数。；

4。本主题的主要参考文献

[1:《最新汽车设计实用手册》，该手册编辑委员会，黑龙江人民出版社，2005年

[2:《2006年国内电动汽车标准汇编》，国家发展和改革委员会，2006年

[3:《现代汽车新技术》，崔新村主编，People\'s交通出版社，2001年

[4:《车身结构与设计》，黄金陵，机械工业出版社，2007年9月

5。项目的具体时间表(包括序号、起止日期和工作内容)

，写开题报告，转到2011年1月22-25 ~ 2019-3-15查阅资料，写开题报告，翻译外文资料；

2。2019-3-16 ~ 2019-4-162 . 2019-3-16 ~ 2019-4-16学习汽车车架和悬架的设计知识。国产微型电动汽车车架及悬架结构研究:

3。2019-4-17 ~ 2019-5-16 3.2019-4-17 ~ 2019-5-16设计框架，绘制必要的图纸，计算强度和刚度。提出悬架设计方案，设计悬架，绘制图纸，计算强度和刚度。

4。2019-5-17 ~ 2019-5-204。2019-5-17 ~ 2019-5-20写一份设计说明书，完成毕业意匠纸的初稿。

5。2019年5月21日至6月10日毕业设计答辩准备，参与毕业设计答辩。

教师指南:

教师:(签名)

二、框架的设计与试生产

2.1概述

工程技术因素是任何设计的基础和前提，也是更高层次的发展和改造。

在设计面向使用行为的使用功能之前，计算机平台通过合理选择技术组合

计划、设计和制造能够反映实际技术条件的样车，进行一系列性能测试以确定进度

一步设计的材料和技术基础是非常必要的，即相关设计应首先沿着技术功能的主线进行。

计划。

为了实现相同的性能参数，可以有不同的技术元素组合，此外，每种产品都是

对于特定用户和使用环境，各种技术要素的选择应符合实际需求特点。

组合。

在确定了技术平台的总体参数和形式后，进行了样车的设计和制造。样品

汽车的设计是结合现有的加工制造工艺条件，协调和整合各种技术要素，并提出组合

合理和创造性的解决方案构成了产品各个部分之间的和谐关系，同时

考虑用户与技术平台之间的界面设计，创建和谐的人-物关系。

2.2参考车型的总体参数数据

这里，有必要参考目前在社区交通中使用的模型的基本参数并对其进行分析

在合理的前提下，结合这些参数对车辆性能和使用的影响，做出适当的选择。

选择时，力求符合研究所显示的实际情况要求。

参考模型侧重于目前广泛使用的小型货车和三轮车。以下是相关数据

图2-1

2.3外部尺寸的选择

图2-2各种车辆静态数据的比较

图2-3各种车辆动态数据对比

根据以上数据，社区汽车的外部尺寸应介于汽车和自行车之间，应予以参考。

对于车型数据，确定整个车辆的总尺寸约为3000x1300x1700，具体数据取决于其他零件。

零件确认后再决定。

2.4整车整备质量的选择和装载质量

参考上述模型的整备质量，考虑到电动社区车比内燃机模型具有更少的部件，

由于结构简单，不需要安装过多的辅助设备，因此确定为大约600公斤，因此整备质量，

力争装载质量达到20公斤左右。测试样车可以进一步将整备质量降低到400-1

500公斤.

2.5工艺和材料选择计划

大多数普通框架都是由薄钢板冲压而成，结构效率高，重量轻，但适用于生产设备

需求高，前期投资成本高，不适合样车生产。检查各种类型的机动

汽车发现其中大部分是半承重结构，将集装箱和底盘焊接在一起。底盘已部分使用

大约25X 25(NNI)矩形钢管或角钢焊接在一起。这种结构充分利用了车辆中部的空间高度，并采用圆形钢管形成结构高度较大的空间框架

容器焊接成一个整体，形成半承重结构，如图所示:

该结构强度和刚度高，材料机械效率高，重量轻，非常适合单件或

小批量生产。因此，考虑到在设计、制造和试验过程中某些部件的布局必须不断调整，为了便于维护，试验样车计划采用矩形钢管制作腐烂的框架

框架通过螺栓连接，而不是焊接成一个整体，从而形成独立的框架非承载式车身。

当车辆静止时，车架主要承受垂直载荷。在不平路面上行驶时，动载荷比

静载荷是3-4倍，相应的弯曲应力是3-4倍。此外，当每个轮子不在一个平面上时

当它在里面时，框架也受到扭力的影响。当一个轮子受到撞击时，整个框架都会改变

钻石的趋势。这些问题归结为结构的强度、刚度和稳定性。

框架的材料对这三个方面都有影响，但刚度和稳定性问题主要

这是由结构形式决定的，良好的结构形式可以大大提高结构的强度。不确定

在确定框架结构的具体形式之前，可以根据强度要求大致确定材料规格

在结构设计阶段，通过结构设计发挥材料的最大效率，达到高强度、高刚度和良好连接

结构稳定，重量轻。

通过强度检查选择以下标准轮廓规格:

在不影响问题本质的情况下，假设整个车辆的质心位于车架中心轴线的中点(实际情况是载荷

大部分集中在后驱动桥上，车架上的弯曲应力小得多)，只考虑车架的弯曲应力。

当加载两个纵樑时，框架的力模型如图4.4.2.1所示。

框架静载荷的粗略计算；

结构的主要失效模式是由弯曲应力引起的。与弯曲应力相比，纵樑将军

的剪应力很小，可以忽略不计。根据所选零件的质量和设计载荷，它可能是粗糙的。

估计满载时的簧载质量为G2 61千克。

那么f 2 G/2=305kg，M=305X9.8X1.9/2 2839.55Nm

GJ[框架动荷载系数:

车架的静载荷是车辆静止时的计算值。在不平的路面上行驶时，会受到冲击和振动。

它会引起较大的动载荷，动载荷的计算一般是基于原始的静载荷。

系数。动载荷系数可通过以下公式计算:

n=1+[(kr+kr)6 、/ Ga(1.1)

0，2cl/[1+(cz/v ~ 2)] (1.2)

其中:

动载系数

汽车k .前悬架的弹簧刚度

Kr后悬架弹簧刚度

o .弹簧的最大变形

五、最大速度

摄氏度:由路况决定的常数

汽车的重量

图2-4框架力模型

对于微型汽车，通常=n2-2.5，这里取2.5，然后m2 nM = 7098.875nM

框架强度计算:

纵樑采用矩形钢管。如果截面高度为H，宽度为B，板厚为T，则可以得到截面系统。

号码是:Z 2 (1/6)和[〔bh3 1 (B 1 Zt)(h 1 Zt)门/h(1.3)

危险截面的弯曲应力为:

o，2 m\'/z = 6 hm\'/[BH:，1 (b-Zt)(h-ZT) 2] (1.4)

当确定纵樑的截面规格时，动载荷下的最大弯曲应力应控制在IOON/mNz

趴下。那就是:

o，= 6毫米\'/[bh，1(b-Zt)(h-Zt)2

= = = 42593.25h/[bh3(b-Zt)(h-Zt)门(10日Pa(1.5))

根据公式(1.5)，选择标准型材，规格为30X50X3的矩形钢管更合适。

以上材料规格仅根据强度检查选择，且符合此规格的型材完全满足以下要求

需要框架的强度，而框架的整体刚度和结构稳定性取决于结构的形状。

类型设计。

2.6框架结构设计

框架设计要求的所有方面都是封闭的

(1)满足车辆总体布局的要求。车辆的几乎所有主要部件，如电池、电力

动力、传动系、驱动桥、转向机构、转向机构、悬架、车架等。应由汽车和驾驶相结合。

总体而言，框架应具有足够的安装空间并保持一定的精度，以确保每个组件。

和组件的相对位置。

(2)要有足够的力量。框架必须确保在各种复杂的应力条件下不会损坏，并且

需要足够的疲劳强度。

(3)具有适当的刚度。当车辆行驶在不平的路面上或受到冲击载荷时，车辆

框架将发生很大变形，安装在框架上的每个组件和零件的位置将发生相对变化，如下所示

为了保证它们的正常运行，框架必须具有一定的刚度以保持相对位置的稳定性。但是为了让

该车架适应各种路况，降低结构的冲击载荷和疲劳载荷。还有

要求框架的刚度不要太高。

(4)结构简单，质量尽可能小

(5)使安装在框架上的组件和零件易于拆卸和组装。

(6)车架的形状应尽可能减小整车的质心，以获得更大的前轮转向间隙。

以确保车辆的稳定性和机动性。

现有框架形式分析

现有框架的主要结构形式可归纳为框架型、骨干型和综合型。框架类型

它可以分为两种类型:边梁型和外围型。侧梁式车架的结构便于安装车身和布置其他组件。

有利于满足许多品种的改良和发展需要，所以它被广泛应用在卡车上，最为特殊

汽车、直接从卡车底盘改装的公共汽车和早期生产的汽车。

外围框架实际上源自侧梁框架，以适应车身地板。其主要目的是

这是为了尽可能降低地板高度。框架前后两端的纵樑收缩，中间的纵梁变宽。这种框架

最大的特点是前后窄端通过所谓的缓冲臂或扭力盒与中间纵樑焊接连接，前端柔和。

冲击臂位于前围板下部的倾斜踏板前方，后缓冲臂位于后排座椅下方。因为它是一个曲柄

式结构，允许缓冲臂有一定程度的弹性变形，它能吸收不平坦路面的冲击

并降低车辆中噪音。此外，由于车架中部的宽度接近车身地板的宽度，因此得到了改善

提高了整车的横向稳定性，减小了车架纵樑外装置部件的悬垂长度。缺少这种框架

关键是结构复杂，成本相对较高。

图2-5外围框架示意图

主干框架主要由位于对称面内的较粗的管道和多个悬垂支架组成。

是的。其特点是扭转刚度大，允许车轮在结构上有较大的跳动空间，安装方便。

有了独立悬架，它被用在一些高海拔的野车上，但是这种车架的制造过程复杂且尺寸大。

维修不方便，所以应用不方便。

集成框架由上述两种形式组合而成，主要用于汽车上，框架的前端和后端相互靠近。

它似乎是一个侧梁结构，中间有一根短的主干管。这种结构中间的脊柱的宽度和高度相对较大，这可以提高扭转刚度。同时，由于门槛附近没有侧梁，所以可以降低地板外侧的高度。

缺点是制造过程复杂。

图2-6集成框架示意图

从上述框架的分析中可以得出以下结论:

框架形式能充分发挥材料的结构效率。框架结构空间大，结构高度高

弯矩承载能力很强，同时因为空间的尺寸远大于结构单元的尺寸，所以有些零件

钻头的结构元素可视为桿元素，通过合理的设计可以形成无力矩结构或使其最小化。

弯矩，充分发挥桿元的轴向承载力。

脊柱型具有良好的抗扭性，但在正常载荷下其结构效率不高。这也是纪的这种形式

车架通常用于越野车辆和其他驾驶环境恶劣的车辆。当路况不好时，车架成对

结构的扭转刚度要求很高。为了提高脊柱框架的抗扭刚度，中间的短脊柱管必须成形

作为封闭的箱形截面，可以传递连续的剪切应力流，但这降低了结构的承载能力

当弯矩载荷效率较高时，所以这种形式的框架一般较重。

综合形式具有较高的性能指标，但复杂而沉重。集成框架是各种各样的追求

性能指标较高的形式，考虑了各种荷载的影响，但有两种性质的结构(框架型和

脊柱管的过渡导致了整体结构的复杂性和重量的增加。

根据社区汽车的使用环境和负载，最好采用框架式。社区交通工具的形式环境

相对固定，路况一般较好，行驶速度也很低。在这种环境下，车辆上的载荷相对单一，主要是由载荷引起的弯矩载荷。因此，采用的结构空间大，材料利用率高。

新型框架结构是降低框架质量、充分利用材料的最佳选择。

这类似于外围框架，可用于参考并根据空间要求进行更改。框架结

结构的荷载传递路线相似，荷载形式与结构形式相对应

连接悬架时，中间部分应满足地板和窗台的安装和尺寸要求，两端和中间框架的宽度不应满足要求

一对，所以用扭力管来传递两端的弯矩载荷，在车架中间达到平衡。和

此外，框架的纵樑和横梁均由钢板冲压件制成，结构高度大，截面形状紧密。

因此，一层框架可以满足强度和刚度的要求。测试样车的车架为30x50

矩形钢管具有有限的结构高度和较低的横截面机械效率。如果使用单层

框架结构很难满足强度和刚度的要求。如果采用中间扭力管的结构形式进行转换

传递弯矩载荷时，扭力管的尺寸受钢管规格的限制，不能发挥应有的作用

也带来了零件加工和连接等一系列问题

样车采用的车架应该有新的形式来解决这些问题。

根据材料特性和荷载特性，主要设计方向应是增加结构的整体空间

降低弯矩载荷引起的应力的高度；在扭力管模式下放弃负载转换和传输路径，使用

其他结构形式以非闭合剪切流的形式将弯矩载荷传递到中间框架。组合承重装置

仪表为电池和其他设备的安装提供足够的空间。

从以上几点出发，制定了以下计划:

图2-7框架示意图

分析如下:

该设计考虑了结构的机械性能以及电池和座椅的安装空间。整体结构

该组合物为前后两段框架结构，前段与前悬架的宽度相匹配，后段与后悬架的宽度相匹配，两段

平面框架在框架中间的不同高度上投影重叠，形成空间立体框架，这部分空间用于存储

电池安装提供了合理的空间，而上部框架为座椅安装提供了空间和支撑。

框架结构整体承受荷载引起的弯矩荷载，可简化为两端简支的梁

梁截面的空间结构增加了梁中部弯矩最大部分的截面高度，并在很大程度上降低了高度。

两层平面框架中的应力。

中间的前后平面框架的重叠部分也用于转换和平衡从两端传递的弯矩。

荷载的作用是，从前端和后端传递的弯矩不会像周边框架那样转化为闭合剪力。

扭矩形式的流动通过扭力管传递到中间框架以进行平衡，但是利用了重叠部分的两个分支。

该点将两端的弯矩载荷转换成两对力偶，力偶作用在相对的框架上，形成单层框架。

弯曲模在中间实现了负载平衡。因为在夫妇的作用下前后支点之间的距离相对较小

比扭力管能够达到的空间尺寸大得多，所以相同的弯矩在这里被转换成力偶比旋转。

形成闭合剪切流引起的结构内应力要小得多。

框架中间重叠的双层框架所形成的空间能够精确地适应电动汽车的动力需求。

四节铅酸电池和上部框架平面为座椅的安装提供支撑。

为了确保前后悬架的安装和协调，确保合理的离地间隙和适当的人机界面尺寸

在确定电机、链条等动力和传动系统的前提下，进一步调整框架各部分的尺寸

把它们变成真实的物体。框架的总物理重量只有30公斤，总承载能力超过600公斤。

通过载荷试验、长期磨合和各种动态性能试验，证明该设计合理、完整。

足够的设计要求。

三悬架的总体设计

3.1悬架的分类

悬架将车轮或车轴与车身弹性连接起来。它的主要功能是保持集团在汽车中的行动。

当车辆通过不平的路面时，车轮与车架或车身之间的所有力和力矩都可以减轻对车轮的冲击。

快速衰减车身振动，确保汽车平稳行驶。悬挂弹性元件承受垂直载荷并通过

弹性元件变形以缓冲减振元件，即减震器的功能是通过衰减振动导向机构确保车辆。

车轮与车身或车架之间的相对位置能够可靠地传递车轮与车架或车身之间的力和力矩。

根据导向机构的结构，悬架系统通常分为非独立悬架悬架和独立悬架。非独立悬架的

其特征在于，两侧的车轮由刚性梁或整体轴连接。独立悬架的左右车轮分别与车架或车身连接

根据弹性元件的类型，连接或断开的轴可分为板簧悬架和螺旋弹簧。

悬架、扭杆弹簧悬架、空气悬架和油气悬架根据作用原理分为被动悬架。

主动悬架和半主动悬架

3.2前悬架的设计

3.1.1轨道变更

当车轮上下跳动时，麦弗逊前悬架的踏板将会改变。根据汽车动力学理论

可以看出，当车轮滚动时，车轮踏面的变化相当于车轮的侧向偏差，这将不可避免地产生相应的侧向力

结果，汽车很难保持直线行驶，并且汽车的滚动阻力会增加。轨道变化过大

数量也会加速轮胎磨损并影响前轴轮胎的使用寿命。

图3-1前悬架的变化

图中，汽车前悬架车轮跳动时车轮轨迹变化有三种特征曲线，其中

对双横臂悬架来说，剩下的是麦克弗森停职。为了确保良好的直线行驶性能，需要改变轨道距离。

数量越少越好。如果悬架的汽车侧倾中心设计得非常低，当车轮跳动时，地面点的水的速度

扁平部件较小，可减少车轮踏面的变化。然而，降低汽车侧倾中心是从汽车重心到汽车侧倾中心的垂直方向。

随着距离的增加，当汽车的质心受到侧向力时，滚转力矩不可避免地会增加，车身侧倾角度也会增加。

导向机构的臂长应通过在设计中权衡上述两个因素来确定。根据图表，汽车的轮距变化应在每轮-4毫米/50毫米的范围内。

3.1.2前轮前束

图3-1前轮前束变化图

普通汽车的前束值约为1-4.5毫米，一些前驱汽车有轮胎来补偿驱动力。

当发生弹性变形时，将采用负前束以确保直线行驶。

当汽车直线行驶时，改变前轮前束将增加滚动阻力并加速轮胎磨损。两岁时

不同高度的侧轮也会影响车辆的直线行驶能力。因此，预计前束值不会随着车轮跳动而变化。

3.1.3转向中枢销的内倾角和偏移距离

图3-2

在水平良好的路面上，前轮垂直载荷相似，左右车轮制动力相同的情况下，

制动力产生的转向中枢销周围的扭矩几乎相等，可以保证车辆制动时直线行驶。两岁时

当侧车轮的摩擦系数不同时，或者当一个前轮的制动力明显不同于另一个车轮时，车辆不能

除非方向盘上施加了平衡扭矩，否则保持直行。

为了减少前轮纵向力差异引起的方向偏差，中枢销的偏移距离可设计如下

负值，如图所示。当然，假设此时左前轮的制动力明显小于右前轮的制动力，汽车将平稳行驶。

指针转向可视为轴转向。而左制动力对的左主销的力矩小于右制动力对的右主销的力矩

销的力矩迫使汽车逆时针转动。这两个转向动作相互补偿以稳定汽车。

方向。

主销内倾角和偏移的大致范围是主销内倾角的7至13度

取一个较小的值来控制中枢销偏移-10到30毫米，也希望取一个较小的值。因为这里的前悬架

对于麦弗逊悬架，轮胎与悬架弹簧之间的间隙非常小，所以预取主销内倾角为12度，转向中枢销偏移。

移动距离。

3.1.4侧倾角刚度

前后悬架的侧倾角刚度必须足够大，以防止车辆因侧向力而向后倾斜太远。

倾翻发生，侧倾角刚度对车辆的稳定转向特性有一定影响。

当汽车受到侧向力时，它可以相当于侧向力并在前悬架和后悬架的汽车侧倾中心上滚动。

瞬间。等效横向力的大小与车辆质心到前后桥的距离成反比，等效力矩

的尺寸与前后悬架的侧倾角刚度成比例。等效力矩将改变两侧车轮的垂直载荷。

悬架侧倾角刚度越大，载荷传递越大。

轮胎横向刚度与垂直载荷的关系在小载荷下是线性的，在大载荷下是线性的。

非线性关系。当汽车受到较大的侧向力时，内轮胎侧向刚度的降低通常大于外轮。

轮胎侧偏刚度的增加，即载荷传递量越大，两侧轮胎侧偏刚度之和减小得越多

偏转角越大。对于前悬架，转向不足特性增加；对于后悬架，增加过多。

转向特性。当横向加速度不大时，横向刚度与垂直载荷成线性关系，侧倾角刚度与蒸汽相反。

车辆的稳态转向特性没有影响。

图3-3前悬架示意图

3.1.5建模

由于麦克弗森悬架左右对称，因此只需建立左侧模型，并可自动生成。

与之对称的正确模型。麦弗逊悬架系统由车身、下控制臂、转向节、操舵拉杆、车辆组成

车轮、减震器和螺旋弹簧。为了建立模型，首先应该确定硬点的位置，并且初始设置应该基于先前的设置。

对于仪表的麦克弗森悬架，硬点是根据表中所示的通用汽车坐标系建立的。

根据硬点的位置，可以建立各部件的几何模型。Cad不是专业的。

三维建模软件，其建模功能不强，只能建立几个简单的形状来表示零件。模拟的目的

为了验证前轮定位参数的变化，没有必要考虑零件的具体结构和质量属性。

建立的模型如图所示:

已建立的零件模型需要添加正确的相互约束，以确保所有组件在移动过程中保持积极状态。

这一步对于精确的连接关系非常重要，它直接决定了仿真的成败。

减震器的上主体通过球形铰链与车身连接，并且在减震器的上主体和下主体之间使用时在一个方向上具有旋转自由度

连接棱柱副，沿轴线移动自由度的转向节臂通过球节与转向拉杆连接，转向节臂上设有

1个转动自由度的转向拉杆通过万向节与车身连接，并在控制下具有1个转动自由度。

制动臂的内端通过旋转副与车身连接，具有旋转自由度的控制臂的外端通过球铰接旋转

转向节以旋转自由度连接到转向节，并且以旋转自由度的旋转对连接到车轮。

麦弗逊悬架约束的数量是十个。悬架的总自由度为2.1，即车轮绕轴的旋转以及下控制臂和车身之间的相对旋转。

模拟和分析

在正确建立模型并施加约束后，可以进行模拟。系统默认值可首先用于运动学仿真。

弹簧刚度和减震器阻尼的，但必须按照轮胎参数的总体设计选择来建立精确的轮胎

模特。模拟结果如下:

3.2后悬架设计

本主题中使用的后悬架是双连杆独立后悬架。

双连杆独立悬架和麦克弗森独立悬架的区别在于下摆臂由两个杆组组成

组合控制车轮位置变化。双连杆独立悬架可以使车轮绕与汽车纵轴成一定角度的轴摆动。这是横臂型和纵臂型的折衷。摆臂轴应正确选择。

与汽车纵轴形成的夹角可以不同程度地获得横臂悬架和纵臂悬架的优点，可以

满足不同的性能要求。

3.2.1后悬架建模

ADAMS/View中的模型是从软件导出的虚拟模型。如图3-4所示。后悬架由减震器、转向节、轮胎侧拉和纵向拉组成。

图3-4

后悬架的结构示意图如图3-5所示，因为悬架的左右两侧只有对称性

分析模型。根据实际情况，零件之间的连接被转换成相应的约束形状。

根据该公式，每个部件连接有相应的约束条件如下:减振器上端与车身之间的连接点，

认为只有旋转不能平移，这被简化为作为减震器的球形铰链，其弹簧可以上下拉伸。因此，在点延伸方向上增加了移动副作为减震器下端和转向节之间的连接点，该连接点被固定并简化为固定辅助轮胎和转向节。

在相对旋转的情况下，沿该方向添加旋转副的点和点是两个连杆和转向节的连接点，两个连杆可以沿该方向旋转，因此沿该方向添加旋转副的点和点分别是两个连杆和车身的连接点，在该点也可以这样做

轮子接触地面

图3-5

为了模拟不平整地面引起的激励，在建模过程中提出了如下类似于前悬架的要点。

李建立了一个连接地面和轮胎的平台模型，并用点到面的配对将轮胎约束在平台上。

这样，轮胎将沿着与平台相同的方向上下移动，然后平台和地面将上下移动。

移动配对连接。这样，只要移动副被定义为上下跳跃，它就可以被传送到轮胎上。在...之后

悬架运动学仿真中要分析的参数包括后轮外倾角、后轮前束角和后轮前束、仪表

公式如下

车轮的半径在哪里，与前轮的半径相同。

3.3本章总结

通过该模块对前悬架和后悬架进行运动学分析，仿真结果可以

众所周知，这辆车的前后悬架性能比较理想。前悬架具有良好的对准能力和轻型转向控制。

因此，有利于提高前轮安全性和减少轮胎磨损。后悬架结构设计合理，包括

有利于提高车辆横向稳定性值和减少轮胎磨损。

工作展望

由于个人知识和能力的限制，以及缺乏前瞻性设计的经验，很多工作都做得比较好。

肤浅和未能进行更详细和深入的研究导致了本文的许多不足。

在悬架的总体设计阶段，可以建立具有更多自由度的系统模型，同时考虑侧倾对乘坐舒适性的影响。

如果用四条直线来近似实际减振器的非线性特性，仿真结果应该更准确。

根据实际情况。

在前悬架设计阶段，前轮定位参数仅通过参考相关文件中的经验值来确定。如果

如果能够进一步研究每个定位参数对车辆性能的影响，就有可能设计更合理的悬架系统。

建立前悬架模型时，可以用柔性体代替刚性较低的刚体。

在后悬架的设计阶段，需要进一步研究和比较板簧的设计理论，然后进行选择。

最合适的设计方法也可以采用优化设计等现代设计方法来代替传统的板簧设计方法。

法律。在有限元分析中，钢板弹簧的实际吊耳可以用来连接每个弹簧，并且可以采用不同的曲率模型。

从而在组装弹簧组件后，预应力弹簧之间增加摩擦力，提高计算精度

加强刚度渐变钢板弹簧的研究，设计一种刚度渐变钢板弹簧。

当建立车辆模型时，没有办法给板簧加载预载荷，也不能计算前后悬架。

确定系统的侧倾角刚度，以确定是否需要防侧倾杆。

汽车平顺性的仿真结果尚未得到深入分析，仿真结果也没有得到试验方法的验证。

结果的准确性。仿真结果没有合理的解决方案。

致谢

经过在苏州科技大学四年的深入学习，我系统地学习了工商管理的各个方面，并对所有专业教师的知识深表钦佩。由此，我不仅学到了管理知识，还学到了很多做人、做事和学习的知识。我想表达我诚挚的谢意。由于论文即将完成，我要感谢我的导师xxx教授。在论文写作的整个过程中，从选题到写开题报告，最后到写课文，徐老师提出了许多有价值的意见。X先生指出的每一个问题和他指导的每一个想法都让我觉得自己是开明的。给我印象最深的是x老师严谨的研究态度。无论从标准格式、论文要点还是文章结构来看，老师都尽力给我及时的帮助，这样我才能顺利完成写作工作。

在这里，我要感谢所有的老师。你无私的奉献和奉献不仅使我对管理理论有了进一步的了解，而且也使我自己的工作和利益得到了证实。还能让我把学到的理论应用于实际问题的分析和解决，进而提高我的管理水平。

感谢我所有的同学，是你们无私的帮助让我感受到了校园的温暖。在我写论文的过程中，很多同学给我带来了信息支持，我想在这里表示感谢。最后，我要再次感谢这所大学为我提供了宝贵的学习机会，使我能够走上一个新的平台，开始新的生活。

参考文献

（1）陈李攀，杜爱民，陈明汽车节能技术[M]北京People\'s交通出版社，2005

(2)昌秦丝汽车动力厂[北京机械工业出版社，2005]

(3)吉林工业大学汽车教研室汽车设计北京机械工业出版社1986

（4)林逸、张红信、李润等。多刚体系统动力学在单斜臂悬架运动分析中的应用

《吉林吉林工业大学日报》，1

(5)林逸，李润，张红信应用力学杂志，闭环多体悬架系统运动学分析，1989

（6）卞学良基于方法的独立悬架和转向系统性能仿真与优化，河北河北工业大学，2006

(7)基于胡军和人工智能算法的汽车悬架系统优化设计与分析

湖南大学，2007

(8)同济大学秦明汽车悬架系统参数优化研究，2004