5.1.1悬架的弹性特性和工作行程
可以近似地认为e =1，即前后桥上方车身部分的集中质量的垂向振动是相互独 立的，并用偏频n 1,n2表示各自的自由振动频率，偏频越小，则汽车的平顺性越 好。一般对于采用钢制弹簧的轿车，n1约为1〜1.3Hz(60 — 80次/ min )， n2 约为1.17〜1.5Hz，非常接近人体步行时的自然频率。载货汽车的偏频略高于 轿车，前悬架约为1.3Hz，后悬架则可能超过1.5Hz o为了减小汽车的角振动， 一般汽车前、后悬架偏频之比约为 n』n2= 0.85〜0.95。具体的偏频选取可参考 表 5-1 :
表5-1汽车悬架的偏频、静挠度和动挠度
车型 | 满载时偏频n/ Hz | 满载时静挠度fc / cm | 满载时动挠度f | d / cm | |||
空载 | 、卄 +［、， 满载 | fc1 | fc2 | fd1 | fd2 | ||
载货汽车 | 1.0~1.45Hz | 1.17~1.58Hz | 6~11— | —5~9—— | —6~9 | —6~8 | |
由上表选取货车满载时前后悬架的偏频分别为：
n1 =1.4Hz， n2= 1.5Hz 所以 nJ n2 =1.4 / 1.5 = 0.93 ，满足要求。
当=1时，汽车前、后桥上方车身部分的垂向振动频率 n1, n2与其相应的悬架
刚度Cs1和Cs2,以及悬挂质量ms1和ms2之间有如下关系:
5-1
Cs1,Cs2 前、后悬架刚度，N / m ;
为了求出前后悬架的垂直刚度，必须先求出前后悬架的簧载质量 msi和ms2。而 ms1和ms2可以通过满载时前后轮的轴荷减去前后非簧载质量得到。即：
ms1 - （m前轴2荷 -m后轮非簧载质量）
一1 / 、
ms2 = （ m后轴轴荷-m后轮非簧载质量丿
2
5-2
为了获得良好的平顺性和操纵性，非簧载质量应尽量小些。根据同类车型类
比，取前悬架的非簧载质量为50kg,后悬架的非簧载质量为100kg。
（由宝马一系120i基本参数知：
1
在满载时：R前轮轴荷=mi轮轴荷= 1375=687kg）
将数据代入上式，得出：
1
ms1 汽车悬挂= （ 687-50 ）= 318kg
1
ms2= （687-100）= 294kg
将计算所得的ms1和ms2代入式5-1，得到：
前、后悬架的刚度分别为：
Cs1 =24606N/m
Cs2 =26115N/m
由于悬架的静挠度fc msg /Cs因而式5-1又可表示为:
15.76
15.76
n2
5-3
式中：fd， fc2的单位为mm.
所以 由式5-3求出前、后悬架的静挠度分别为：fd=126.9mm 1.27m
fc2 =110.5mm 1.11m
悬架的动挠度fd是指从满载静平衡位置开始悬架压缩到结构允许的最大变 形（通常指缓冲
块压缩到其自由高度的1/ 2或1/ 3）时，车轮中心相对车架（或 车身）的垂直位移。为了防止汽车行驶过程中频繁撞击限位块， 应当有足够的动
挠度，对于轿车fd / fc的值应不小于0.5，大客车应不小于0.75，载货汽车1.0。 此时，我们选取前后悬架的动挠度等于 0.5静挠度，
即 fd1 0.5 fc1 0.5 1.27 0.635 m
fd2 0.5 fc2 0.5 1.11 0.555 m,
此时悬架总的工作行程即静挠度fc和动挠度fd之和等于：
f1 1.923 m f2=1.665m
5.1.2悬架的阻尼特性
对于一个带有线性阻尼减振器的悬架系统或弹簧一质量一阻尼系统，可用相 对阻尼比 来评价阻尼的大小或振动衰减的快慢程度。
相对阻尼比可表达为:
式中：Cs ――弹簧刚度； ms――悬挂部分的质量。
上式表明，减振器的阻尼作用除与其阻尼系数k有关外，也与悬架的刚度及悬挂 质量有关。不同刚度和不同质量的悬架系统匹配时会产生不同的阻尼效果。 为了 获得良好的平顺性，典型的相对阻尼比如：表5-2
钢制弹簧 | ||||
轿车 | 货车 | |||
前悬架 | 后悬架 | 前悬架 | 后悬架 | |
偏频n | 1.0 | 1.2 | 1.3 | 1.5 |
0.4 | 0.2 | 0.4 | 0.3 | |
表5-2汽车悬架的偏频及相对阻尼比
5.2影响操纵稳定性的参数（主要考虑悬架的侧倾中心和侧倾角刚
度）
5.2.1侧倾中心
取车身的质心高度为40%车身高度=74cm。
根据SAEJ670e的定义，侧倾中心为通过左右车轮中心的垂直横断面上的一
点，在该点向悬挂质量上施加一个横向作用力不会引起悬架的侧倾变形。
侧倾中心的高度变化实质上并不改变由悬挂质量离心力以及侧倾后质心偏
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