【完整版】越野车双横臂式独立悬架设计毕业论文设计说明书1.docx
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摘要
双横臂式独立悬架是常见的悬架形式之一，在汽车领域有着广泛的应用，
要求具有稳定的可靠性。
其突出优点是在于设计的灵活性，可以通过合理选择
空间导向杆系的接触点的位置及控制臂的长度使，得悬架具有合理的运动特性。
本设计2.0L越野车车型进行双横臂式悬架的设计利，用平面作图法和平面解析
法对悬架的上、下横臂的尺寸和空间布局进行设计，计算选用双同时减震器和
螺旋弹簧匹配悬架系统，保证轮胎的几何定位参数在各种悬架的摆动情况下都
符合汽车行驶的要求，反复核算以保证在各种形式条件下获得最佳平顺性和操
作稳定性。
关键字：
双横臂式独立悬架；越野车；螺旋弹簧；双筒式减震器
I
Abstract
Double
wishbone
independent
suspension
commonform
of
is a
suspensionintheautomotivesectorits
outstanding
designflexibility,
areasonablechoicebytheDepartmentofguidebarcontactpointlocation
andthelengthofthecontrolarm,makingthesuspensionofdouble
wishbonesuspensiondesign,
mappingmethodandtheplaneusingtheplane
analytical
methodthesuspension
ofthe
upperandlowerarmofthe
size
andspatial
layoutdesign,
calculations
alsousedouble-shockmatching
device
andthe
coil
spring
suspension
system,
Geometric
alignment
II
parameterstoensurethatthetire
swinginavariety
ofsuspensioncases
areinlinewiththerequirementsofautomobiledriving,repeatedin
variousformsofaccountingtoensurethebestundertheconditionsof
smoothnessandoperationalstability.
Keywords:
Doublewishboneindependent
suspension
；off-road
vehicles
；
coilspring
；double-barrelshockabsorber
III
目
录
摘要…„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„Ⅰ
Abstract…„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„Ⅱ
1
第1章
绪论„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„
1.1
课题研究的目的和意义„„„„„„„„„„„„„„„„„„„
1
1.2
要研究内容„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„
2
第2章
悬架…„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„
3
2.1
悬架的功用和组成„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„
3
2.2
汽车悬架的类型„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„
3
2.3
双横臂独立悬架„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„
4
第3章
悬架主要参数的确定„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„
6
3.1
悬架静挠度„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„
6
3.2
悬架的动挠度„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„
7
3.3
悬架弹性特性„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„
7
3.4
小结„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„
7
第4章
独立悬架导向机构设计及强度校核„„„„„„„„„„„„„„„
9
4.1
设计要求„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„
9
4.2
导向机构的布置参数„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„
9
4.2.1
侧倾中心„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„
9
4.2.2
纵倾中心„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„
9
4.3
双横臂式独立悬架导向机构设计„„„„„„„„„„„„„„
10
IV
第
章
减
振
器
机
构
类
型
及
主
要
参
数
的
选
择
计
4.3.1
纵向平面内上、下横臂轴布置方案
„„„„„„„„„„
11
4.3.2
横向平面内的上、下横臂的布局方案„„„„„„„„„„
11
4.3.3
水平面内上、下横臂轴的布置方案„„„„„„„„„„„
12
4.4
悬架螺旋弹簧刚度及应力计算„„„„„„„„„„„„„„„
13
4.4.1
螺
旋
弹
簧
材
料
的
选
择„„„„„„„„„„„„„„„„„
14
4.4.2
弹
簧
几
何
参
数
的
计
算„„„„„„„„„„„„„„„„„
15
4.4.3
弹
簧
的
校
核„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„
17
4.5
小结
„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„
17
5
算……„„„„„„„„„„„
18
5.1
分类
„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„
18
5.2
相对阻尼系数„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„
18
5.3
减振器阻尼系数的确定„„„„„„„„„„„„„„„„„„
20
5.4
最大卸荷力的确定„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„
21
5.5
简式减振器工作缸直径D的确定„„„„„„„„„„„„„„
21
5.6
小结
„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„
21
第6章CATIAV5三维建模„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„
22
6.1
关于CATIAV„5„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„
22
6.2CATIA应用现状„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„
22
结
论„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„
27
致
谢„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„
28
参考文献„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„
29
V
附
录„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„
30
VI
第1章
绪论
1.1
课题研究的目的和意义
当代汽车工业已成为国民经的支柱产业之一，其发展水平反映了一个国家
工业技术的综合水平，而且是否具有独自的开发技术关乎一个民族汽车工业的
生死存亡。
现阶段，越来越多的企业把自主的开发能力，独立的设计能力当作
自己发展战略中的重要一环，并且体会到这一过程艰巨，需选择适当的技术切
入点逐步的积累和提升。
其中，现在各类汽车广泛采用弹性元件，尤其作为越
野车对悬架的要求十分的高，因其更整车性能密切相关，针对悬架系统的结构
和性能的开发越来越成为汽车整车开发的焦点，悬架系统是自主开发的能力不
得不考虑的开发的关键点之一。
随着中国经济社会不断的发展以及人们生活水平夫人不断提高，汽车已成
为们日常生活中不可或缺的交通工具。
人们在不断提高经济性和动力性指标的
情况下，更加注重了对整车的操控性性能的要求。
这性要求不但体现在轿车上
还体现越野车也逐步体现开始提出在整车操控性上稳定性评价体系。
悬架系统
直接影响汽车的操控稳定性及平顺性，因此的研究已成为汽车工作者日益关注
的问题和工作重点[6]。
悬挂的构件虽然简单但参数的确定却相当的复杂，厂家不但要考虑汽车的
舒适性，操控稳定性还要考虑到成本问题。
基于这三个问题不同厂家有不同的
倾向性策略,也就产生了国内现在比较常见的五种悬挂麦：
弗逊式独立悬挂、双
叉臂式独立悬挂、单纵臂扭杆梁式半独立悬挂、双横臂式独立悬挂、多连杆式
独立悬挂。
悬架是现代汽车上的重要总成之一，它把车架（或车身）与车轮弹性地
连接起来。
悬架需要传递作用在车轮和车身之间的一切力和力矩，缓和路面
传给车身的冲击载荷，衰减由此引起的承载系统的振动，使汽车获得高速的
行驶能力和理想的运动特性,所以悬架对于整车的意义重大。
鉴于悬架设计在汽车特别是在轿车总成开发中的重要地位，越野车必需
重视悬架总成的设计开发。
由于悬架本身的性能特点与整车的匹配关系等直
接决定了汽车的行驶平顺性、操纵稳定性和乘坐舒适性，进而影响着整车的
档次和价格。
因此，对悬架的研究有着重要的实用意义。
本论文是基于某2.0L型车的改型总体方案要求进行的，与生产实际结合
较紧密。
通过对悬架系统中重要零部件的设计、计算和校核；各定位参数涵
义及其对整车动力学性能影响的分析，初步达到介绍悬架设计全过程目的，
具有很强的操作性，能够为生产提供一定意义上的指导。
1.2
主要研究课题、方法、内容
1.2.1
课题来源及要求
本课题来源于生产实际，要求根据2.0L越野车的改型总体方案要求，针
对其前独立悬架进行重新设计。
在此设计中需要完成悬架中关键零部件的设
计计算和校核、减振器的选型、导向机构的分析、CATIA三维建模等。
另外，
设计还需包括悬架系统部分零件的CAD装配图和CATIA三维装配图的绘制。
本设计从生产实际中来，因此，设计的方法和结果应对生产实际具有一定的
指导作用。
1.2.2
研究方法
在设计时首先考虑改型车的总体方案要求，根据汽车的总体空间结构对
悬架结构布局进行设计。
接着，根据悬架总体方案，进行悬架系统各零部件
的设计计算，在计算时应重点计算对悬架整体性能影响较大的零部件如：
螺
旋弹簧、上横臂、
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