麦弗逊式悬架系统设计(附件)
摘 要麦弗逊式悬架是目前轿车应用最多的一种前悬架，它结构简单，经济实用，满足驾驶时的平顺性和转向稳定性的要求。此次我们所要研究的是麦弗逊悬架系统。首先，根据整车的参数要求，需要先计算麦弗逊悬架弹簧刚度，初步选择其弹簧参数。其次，通过对减震器的比较分析选定减震器的结构形式，计算了减震器的阻尼系数，确定了最大载荷力及尺寸。然后计算出了减震器的压缩和拉伸长度，并校核了所承受的切应力、拉应力、疲劳强度。最后在UG软件中对麦弗逊式悬架进行了三维实体建模和虚拟装配，并由已建立的三维模型生成二维CAD的零件图以及装配图。通过此次设计，我巩固了机械设计汽车方面的知识，提高了绘图能力，为今后的深入研究夯实了基础。
目 录
第一章 绪论1
1.1 引言1
1.2 课题背景及研究意义1
1.3 课题要求及研究方法2
第二章 悬架系统4
2.1 悬架系统的功用4
2.2 悬架系统的组成4
2.3 悬架系统的分类4
2.4 国内外悬架的发展情况5
第三章 设计方案的分析与计算6
3.1 悬架设计方案分析6
3.2 弹性元件的选择7
3.3 减振元件的选择8
3.4 传力和导向机构8
3.5 横向稳定器和缓冲块8
3.6 悬架主要参数的确定8
3.7 悬架系统主要零件设计11
3.8 减震器类型的选择16
3.9 减震器参数的设计17
第四章 麦弗逊悬架的三维建模与装配21
4.1 UG概述21
4.2 麦弗逊悬架主要部件的三维建模21
4.3 麦弗逊悬架主要部件的装配27
结束语29
致谢30
参考文献31
附录A：英文资料
附录B：英文资料翻译 第一章 绪论
1.1 引言
一个世纪以来，车辆的悬架在不停从构造到操作原则进行改善，但就总的方面来
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
说，它都是由弹性构件，阻尼装置以及导向构件组成。一些情形中，某个构件常常扮演并起到一个或多个角色的作用，例如，麦弗逊悬架中减振器柱同时承担着减振器和部分导向构件的功能。
如果某个车辆缺少悬架系统而让车身和车桥直接相联接的话，路面并不是完全水平则会产生向上的冲击，致使车辆的舒适性降低，甚至货物的损坏。
我们把弹性联接车身与车桥之间的部件总成称做悬架机构。它发挥的主要功用是：
1、联接车桥和车架。悬架将车身和车桥相联接，并使之能传递力矩，以此来确保车辆的平顺性。
2、缓冲不平路面对汽车产生的力，衰减振动。轮胎在受到地面的冲击时会产生跳动，随后将传递到车身。通过弹性元件缓和冲击和减震原件衰减震动后，车身振幅减小，提高乘坐的舒适性。
3、当轮胎相对车架产生跳动时，会对汽车的行驶状态产生影响，改变原本的轨迹。尤其在转向行驶时对轮胎的运行轨迹具有更严格的规范，所以悬架具有对轮胎相对车身的良好导向作用。
1.2 课题背景及研究意义
当前任何一个有能力生产汽车的公司都很是关注悬架系统的研究制造。悬架自身的特性一直与汽车整体性能息息相关，其中，更是直接影响着车辆的平顺性，操作的稳定性以及舒适性。所以，十分有必要对悬架系统的进行深入地探索和研究。
图1.1 某车型的悬架系统
本论文是基于根据给定参数进行悬架总体方案设计的，而根据已有车型参数对比，与捷达的比较接近，可以看作是该车的改型车设计。在整个进程中，经过对其重要构件地研究，演算以及校核，来实现设计悬架系统过程的目标，需要有较强的逻辑思维分析和动手能力，可以在一定程度上指导实际的加工生产。
1.3 课题要求及研究方法
1.3.1 课题要求
此次课题的目的是根据选择的方案，针对车辆悬架系统进行研究设计。在整个过程中应进行包括重要构件的设计思路方法及校核。此外，还应包括车辆悬架一些构件的UG三维建模图、CAD二维零件装配图的绘制等重要步骤。
1.3.2 研究方法
根据车辆悬架所需的性能，其系统的总体方案应满足以下条件：
1、结构紧凑、占用空间小。
2、具有适宜的衰减振动能力。
3、应使车辆的使用最好具有优良的平顺性。
4、应使车辆的使用最好具有杰出的稳定性。
5、在车辆进行制动或加速行驶过程中，车辆不应产生过大的倾斜和其他不的稳定。
图1.2 汽车的轴转向效应
目前汽车的前、后悬架布置的方案有：前后车轮均使用非独立悬架，前后车轮轮均使用独立悬架，前轮用独立悬架而后轮用非独立悬架等几种常见方案。
如果某辆车的前后都使用了非独立悬架系统，那么在大多数情况下它的舒适性会低于独立悬架系统。但非独立悬架系统靠着结构简单，工作可靠及最重要的的成本低廉仍获得了较高的应用，尤其是对于舒适性要求不高的载货汽车。
如图1.2a所示。导致系统的瞬时的运动中心发生降低的结果，主要原因是车辆将系统内尾部的吊耳的位置安装的比前部位置低。车轴处的轨迹变化如图1.2b所示，与车轴联接处的外部的轨迹则用oa段来表示，这样的布置使车辆不再有过多的转向趋势。
此外，前悬架采用非独立悬架时，因前轮易发生摆振现象，不能保证汽车具有良好的操纵稳定性，因此轿车的前悬架多采用独立悬架设计。
在综合现有车辆悬架系统的设计方法的基础上，同时遵守总的方案的要求，使本次的设计更加贴近实际的生产，以此来进行各个零件的计算校核，对于系统性能影响较大的零件应重点校核。最后，使用UG等绘图软件进行麦弗逊悬架系统的三维建模及零件图的装配。
1.3.3 研究目的和内容
此次的研究对象是给定参数的车辆的悬架系统。通过对悬架的弹性元件分析计算，校核关键构件的使用性能，最终确定悬架系统的各个参数和可应用范围，在实际的应用过程中可对平顺性及操纵性加以提高。
具体内容包含：
1、对悬架的弹性元件分析计算，校核关键构件的使用性能，最终确定悬架系统的各个参数：
2、在确定前悬架的具体方案后，用UG完成整个悬架系统的三维实体建模；
3、使用UG等绘图软件进行悬架系统的三维建模及主要零件图的绘制装配。
第二章 悬架系统
2.1悬架系统的功用
我们把弹性联接车身与车桥之间的部件总成称做悬架机构。它发挥的主要功用是：
1、联接车桥和车架。悬架将车身和车桥相联接，并使之能传递力矩，以此来确保车辆的平顺性。
2、缓冲不平路面对汽车产生的力，衰减振动。轮胎在受到地面的冲击时会产生跳动，随后将传递到车身。通过弹性元件缓和冲击和减震原件衰减震动后，车身振幅减小，提高乘坐的舒适性。
3、当轮胎相对车架产生跳动时，会对汽车的行驶状态产生影响，改变原本的轨迹。尤其在转向行驶时对轮胎的运行轨迹具有更严格的规范，所以悬架具有对轮胎相对车身的良好导向作用。
目 录
第一章 绪论1
1.1 引言1
1.2 课题背景及研究意义1
1.3 课题要求及研究方法2
第二章 悬架系统4
2.1 悬架系统的功用4
2.2 悬架系统的组成4
2.3 悬架系统的分类4
2.4 国内外悬架的发展情况5
第三章 设计方案的分析与计算6
3.1 悬架设计方案分析6
3.2 弹性元件的选择7
3.3 减振元件的选择8
3.4 传力和导向机构8
3.5 横向稳定器和缓冲块8
3.6 悬架主要参数的确定8
3.7 悬架系统主要零件设计11
3.8 减震器类型的选择16
3.9 减震器参数的设计17
第四章 麦弗逊悬架的三维建模与装配21
4.1 UG概述21
4.2 麦弗逊悬架主要部件的三维建模21
4.3 麦弗逊悬架主要部件的装配27
结束语29
致谢30
参考文献31
附录A：英文资料
附录B：英文资料翻译 第一章 绪论
1.1 引言
一个世纪以来，车辆的悬架在不停从构造到操作原则进行改善，但就总的方面来
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
说，它都是由弹性构件，阻尼装置以及导向构件组成。一些情形中，某个构件常常扮演并起到一个或多个角色的作用，例如，麦弗逊悬架中减振器柱同时承担着减振器和部分导向构件的功能。
如果某个车辆缺少悬架系统而让车身和车桥直接相联接的话，路面并不是完全水平则会产生向上的冲击，致使车辆的舒适性降低，甚至货物的损坏。
我们把弹性联接车身与车桥之间的部件总成称做悬架机构。它发挥的主要功用是：
1、联接车桥和车架。悬架将车身和车桥相联接，并使之能传递力矩，以此来确保车辆的平顺性。
2、缓冲不平路面对汽车产生的力，衰减振动。轮胎在受到地面的冲击时会产生跳动，随后将传递到车身。通过弹性元件缓和冲击和减震原件衰减震动后，车身振幅减小，提高乘坐的舒适性。
3、当轮胎相对车架产生跳动时，会对汽车的行驶状态产生影响，改变原本的轨迹。尤其在转向行驶时对轮胎的运行轨迹具有更严格的规范，所以悬架具有对轮胎相对车身的良好导向作用。
1.2 课题背景及研究意义
当前任何一个有能力生产汽车的公司都很是关注悬架系统的研究制造。悬架自身的特性一直与汽车整体性能息息相关，其中，更是直接影响着车辆的平顺性，操作的稳定性以及舒适性。所以，十分有必要对悬架系统的进行深入地探索和研究。
图1.1 某车型的悬架系统
本论文是基于根据给定参数进行悬架总体方案设计的，而根据已有车型参数对比，与捷达的比较接近，可以看作是该车的改型车设计。在整个进程中，经过对其重要构件地研究，演算以及校核，来实现设计悬架系统过程的目标，需要有较强的逻辑思维分析和动手能力，可以在一定程度上指导实际的加工生产。
1.3 课题要求及研究方法
1.3.1 课题要求
此次课题的目的是根据选择的方案，针对车辆悬架系统进行研究设计。在整个过程中应进行包括重要构件的设计思路方法及校核。此外，还应包括车辆悬架一些构件的UG三维建模图、CAD二维零件装配图的绘制等重要步骤。
1.3.2 研究方法
根据车辆悬架所需的性能，其系统的总体方案应满足以下条件：
1、结构紧凑、占用空间小。
2、具有适宜的衰减振动能力。
3、应使车辆的使用最好具有优良的平顺性。
4、应使车辆的使用最好具有杰出的稳定性。
5、在车辆进行制动或加速行驶过程中，车辆不应产生过大的倾斜和其他不的稳定。
图1.2 汽车的轴转向效应
目前汽车的前、后悬架布置的方案有：前后车轮均使用非独立悬架，前后车轮轮均使用独立悬架，前轮用独立悬架而后轮用非独立悬架等几种常见方案。
如果某辆车的前后都使用了非独立悬架系统，那么在大多数情况下它的舒适性会低于独立悬架系统。但非独立悬架系统靠着结构简单，工作可靠及最重要的的成本低廉仍获得了较高的应用，尤其是对于舒适性要求不高的载货汽车。
如图1.2a所示。导致系统的瞬时的运动中心发生降低的结果，主要原因是车辆将系统内尾部的吊耳的位置安装的比前部位置低。车轴处的轨迹变化如图1.2b所示，与车轴联接处的外部的轨迹则用oa段来表示，这样的布置使车辆不再有过多的转向趋势。
此外，前悬架采用非独立悬架时，因前轮易发生摆振现象，不能保证汽车具有良好的操纵稳定性，因此轿车的前悬架多采用独立悬架设计。
在综合现有车辆悬架系统的设计方法的基础上，同时遵守总的方案的要求，使本次的设计更加贴近实际的生产，以此来进行各个零件的计算校核，对于系统性能影响较大的零件应重点校核。最后，使用UG等绘图软件进行麦弗逊悬架系统的三维建模及零件图的装配。
1.3.3 研究目的和内容
此次的研究对象是给定参数的车辆的悬架系统。通过对悬架的弹性元件分析计算，校核关键构件的使用性能，最终确定悬架系统的各个参数和可应用范围，在实际的应用过程中可对平顺性及操纵性加以提高。
具体内容包含：
1、对悬架的弹性元件分析计算，校核关键构件的使用性能，最终确定悬架系统的各个参数：
2、在确定前悬架的具体方案后，用UG完成整个悬架系统的三维实体建模；
3、使用UG等绘图软件进行悬架系统的三维建模及主要零件图的绘制装配。
第二章 悬架系统
2.1悬架系统的功用
我们把弹性联接车身与车桥之间的部件总成称做悬架机构。它发挥的主要功用是：
1、联接车桥和车架。悬架将车身和车桥相联接，并使之能传递力矩，以此来确保车辆的平顺性。
2、缓冲不平路面对汽车产生的力，衰减振动。轮胎在受到地面的冲击时会产生跳动，随后将传递到车身。通过弹性元件缓和冲击和减震原件衰减震动后，车身振幅减小，提高乘坐的舒适性。
3、当轮胎相对车架产生跳动时，会对汽车的行驶状态产生影响，改变原本的轨迹。尤其在转向行驶时对轮胎的运行轨迹具有更严格的规范，所以悬架具有对轮胎相对车身的良好导向作用。
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