某SUV汽车多连杆后独立悬架设计与分析本科毕业论文.docx

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某SUV汽车多连杆后独立悬架设计与分析本科毕业论文

某SUV汽车多连杆后独立悬架设计与分析

摘要

近年来，随着汽车工业的快速发展，人们对汽车的操纵稳定性和乘坐舒适性的要求越来越高，因此对汽车的悬架系统也提出了更高的要求。

多连杆式独立悬架以其综合指标过硬、兼顾操控性和行驶舒适性在内的多种特性受到广大消费者的青睐。

然而多年以来，结构复杂、成本高昂、舒适性较好的多连杆式独立悬架只用于豪华轿车，或少部分定位较高端的中高级别轿车。

伴随着汽车制造技术的不断提升，零部件单位生产成本逐步降低，汽车厂商们开始更多的在低端轿车上装备这种结构复杂、性能优异的悬架，以此来提高车辆在行驶过程中的综合表现，并在同级别车型中形成鹤立鸡群的效应。

我这次设计的奔驰GLK300的悬架系统正是符合大众的需求，采用多连杆式独立悬架。

本次设计的主要内容是：

奔驰GLK300SUV的后悬架系统的设计，后悬架采用目前较为流行的多连杆式独立悬架系统。

减振器采用双作用液力减振器，并对其进行参数计算。

对导向机构和横向稳定杆进行结构计算及强度校核。

采用CATIA软件对多连杆式独立悬架的零件进行建模并对悬架进行装配。

同时采用CATIA软件对悬架的性能进行分析，论证悬架系统设计参数的合理正确性。

在这次设计中，采用了性能较好的多连杆式独立悬架系统，虽然多连杆式独立悬架还未广泛应用于中低端轿车，但随着成本的降低，此悬架系统将越来越多的得到使用。

通过CATIA软件对悬架系统的建模及对其进行仿真优化，验证了多连杆式独立悬架的优异性能。

因此，这次设计的悬架系统具有广泛的发展前景。

关键词：

多连杆；独立悬架；仿真优化；CATIA

ASUVmulti-linkindependentrearsuspensionofautomobiledesignandanalysis

Abstract

Inrecentyears,withtherapiddevelopmentofautomobileindustry,peopleonthehandlingstabilityandridingcomfortoftheincreasinglyhighdemand,sothecar'ssuspensionsystemisalsoputforwardhigherrequirements.Multi-linkindependentsuspensionwithitscomprehensiveindex,considerationofdifferentcharacteristicsofexcellenthandlingandridecomfort,favoredbythevastnumberofconsumers.However,overtheyears,complexstructure,highcost,comfortgoodmulti-linkindependentsuspensionisusedonlyforluxurycars,orafewmorehigh-endpositioninginhigh-gradecar.Alongwiththeautomobilemanufacturingtechnologycontinuestoimprove,sparepartsproductioncostsperunitdecreasegradually,theautomobilemanufacturersbeganmoreequipmentofthisstructureinthelow-endcarscomplex,excellentperformanceofsuspension,inordertoimprovethecomprehensiveperformanceofvehiclesintheprocess,andtheeffectofforminginthesamestandheadandshouldersaboveothersdon'tmodels.SuspensionsystemIthedesignoftheMercedes-BenzGLK300isinlinewiththeneedsofthepublic,themulti-linkindependentsuspension.

Thedesignofthemaincontentis:

thedesignofrearsuspensionsystemoftheMercedes-BenzGLK300SUV,rearsuspensionusesthepopularmulti-linkindependentsuspensionsystem.Damperadoptsdoubleactinghydraulicshockabsorber,andparametercalculationofits.Theguidemechanismandatransversestablerodstructurecalculationandstrengthcheck.ThecomponentsofCATIAsoftwareformulti-linkindependentsuspensionmodelingandassemblyofsuspension.AtthesametimewereanalyzedbyCATIAsoftwareperformanceofsuspension,reasonabledesignparameterargumentationsuspensionsystem.

Inthisdesign,themulti-linkindependentsuspensionsystemwithbetterperformance,althoughthemulti-linkindependentsuspensionisnotwidelyusedinthelow-endcars,butwithlowercosts,thissuspensionsystemwillbemoreandmoreuse.ThroughtheCATIAsoftwaremodelofsuspensionsystemandsimulationandoptimizationofits,verifythemulti-linkindependentsuspensionperformance.Therefore,thedesignofthesuspensionsystemhasabroaddevelopmentprospects.

Keywords：

Connectingrod；independentsuspension；Simulationoptimization；CATIA

结论与展望

致谢…………………………………………………………………………………………………9

参考文献………………………………………………………………………………………10

附录……………………………………………………………………………………………11

引言

近年来，随着汽车工业的快速发展，人们对汽车的操纵稳定性和乘坐舒适性提出了更高的要求，而车辆悬架决定和影响车辆行驶的平顺性、操纵稳定性和乘坐舒适性。

当前非独立悬架系统逐步被淘汰，独立悬架系统因其车轮触地性良好、乘坐舒适性及操纵安定性大幅提升、左右两轮可自由运动、轮胎与地面的自由度大、车辆操纵性较好等优点目前被汽车厂家普遍采用。

而在独立悬架系统中，麦弗逊式悬架系统与拖拽臂式悬挂系统的使用居多。

作为综合性能更好的多连杆式独立悬挂系统因为制造成本的原因，应用的还不是很广泛。

但随着汽车制造技术的不断提升，汽车厂商们得以逐渐降低零部件的生产成本，多连杆式独立悬架系统将会得到广泛的使用。

作为汽车研究的一大热点，有关悬架的期刊或论文虽然较多，但国内关于悬架系统的专著却是屈指可数。

无论是在图书馆，还是在网上查找，可查阅的书籍都为数不多。

第1章概述

悬架系统概述

悬架是汽车的车架与车桥或车轮之间的一切传力连接装置的总称，其作用是传递作用在车轮和车架之间的力和力扭，并且缓冲由不平路面传给车架或车身的冲击力，并衰减由此引起的震动，以保证汽车能平顺地行驶。

图1-1梅赛德斯-奔驰CLK车型多连杆悬架

悬架是汽车中的一个重要总成，它把车架与车轮弹性地联系起来，关系到汽车的多种使用性能。

从外表上看如图1-1，轿车悬架仅是由一些杆、筒以及弹簧组成，但千万不要以为它很简单，相反轿车悬架是一个较难达到完美要求的汽车总成，这是因为悬架既要满足汽车的舒适性要求，又要满足其操纵稳定性的要求，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。

悬架最主要作用是传递作用在车轮和车身之间的一切力和力矩，比如支撑力、制动力和驱动力等，并且缓和由不平路面传给车身的冲击载荷、衰减由此引起的振动、保证乘员的舒适性、减小货物和车辆本身的动载荷。

悬架与汽车的多种使用性能有关，为满足这些性能，悬架系统必须能满足这些性能的要求:

首先，悬架系统要保证汽车有良好的行驶平顺性，对以载人为主要目的的轿车来讲，乘员在车中承受的振动加速度不能超过国标规定的界限值。

其次，悬架要保证车身和车轮在共振区的振幅小，振动衰减快。

再次，要能保证汽车有良好的操纵稳定性，一方面悬架要保证车轮跳动时，车轮定位参数不发生很大的变化，另一方面要减小车轮的动载荷和车轮跳动量。

还有就是要保证车身在制动、转弯、加速时稳定，减小车身的俯仰和侧倾。

最后要保证悬架系统的可靠性，有足够的刚度、强度和寿命。

所以，汽车悬架是保证乘坐舒适性的重要部件。

现代汽车的悬架尽管有各种不同的结构形式，但一般都由弹性元件、减振装置和导向机构三部分组成。

由于汽车行驶的路面不可能绝对平坦，路面作用于车轮上的垂直反力往往是冲击性的，特别是在坏路面上高速行驶时，这种冲击力将达到很大的数值。

冲击力传到车架和车身时，可能引起汽车基件的早期损坏，传给乘员和货物时，将使乘员感到极不舒服，货物也可能受到损伤。

为了缓和冲击，在悬架中必须装有弹性元件，使车架（或车身）与车桥（或车轮）之间作弹性联系。

但弹性系统在受到冲击后，将产生振动。

在持续的振动易使乘员感到不舒适和疲劳。

故悬架还应当具有减振作用，使振动迅速衰减。

为此，在许多结构形式的汽车悬架中都设有专门的减振器。

车轮相对于车架和车身跳动时，车轮的运动轨迹应符合一定的要求，否则对汽车行驶性能有不利的影响。

因此，悬架中某些传力构件同时还承担着使车轮按一定轨迹相对于车架和车身跳动的任务，因而这些传力构件还起导向作用的导向机构。

在多数的轿车和客车上，为防止车身在转向行驶等情况下发生大的横向倾斜，在悬架中还设有辅助弹性元件横向稳定杆。

汽车悬架和悬挂质量、非悬挂质量构成了一个振动系统，该振动系统的特性很大程度上决定了汽车的行驶平顺性，并进一步影响到汽车的行驶车速、燃油经济性和运营经济性。

该振动系统也决定了汽车承载系和行驶系许多零部件的动载，并进而影响到这