目录
摘要............................................ 错误!未定义书签。目录............................................................ I 绪论 (1)
1.1汽车悬架概述 (1)
1.2论文研究的背景及意义 (2)
1.3 毕业论文研究内容 (2)
第2章汽车悬架概述 (3)
2.1悬架基本概念 (3)
2.1.1悬架概念 (3)
2.1.2悬架最主要的功能 (3)
2.1.3悬架基本组成 (3)
2.1.4悬架类型 (4)
2.2悬架系统研究与设计的领域 (4)
2.3悬架设计要求 (4)
2.4悬架的主要特性 (5)
2.4.1 悬架的垂直弹性特性 (5)
2.4.2 减振器的特性 (6)
2.5 本章小结 (6)
第3章悬架对汽车主要性能的影响 (7)
3.1悬架对汽车平顺性的影响 (7)
3.1.1悬架弹性特性对汽车行驶平顺性的影响 (7)
3.1.2悬架系统中的阻尼对汽车行驶平顺性的影响 (10)
3.1.3非簧载质量对汽车行驶平顺性的影响 (11)
3.1.4改善平顺性的主要措施 (12)
3.2悬架与汽车操纵稳定性 (12)
3.2.1 汽车的侧倾 (12)
3.2.2侧倾时垂直载荷对稳态响应的影响 (14)
3.3本章小结 (16)
第4章悬架主要参数的确定 (17)
4.1 悬架静挠度的计算 (17)
4.2 悬架动挠度的计算 (17)
第5章双横臂独立悬架导向机构的设计 (19)
5.1 导向机构设计要求 (19)
5.2导向机构的布置参数 (19)
5.2.1侧倾中心 (19)
5.2.2侧倾轴线 (20)
5.2.3纵倾中心 (20)
5.2.4悬架横臂的定位角 (21)
5.2.5纵向平面内上、下横臂的布置方案 (21)
5.2.6横向平面内上、下横臂的布置方案 (22)
5.2.7水平面内上、下横臂摆动轴线的布置方案 (23)
5.2.8上、下横臂长度的确定 (24)
5.3 前轮定位参数与主销轴的布置 (25)
5.3.1主销偏移距 (25)
5.3.2四个前轮定位参数的初步选取 (26)
第6章弹性元件的计算 (28)
6.1 螺旋弹簧的刚度 (28)
6.1.1螺旋弹簧的刚度 (28)
6.1.3弹簧校核 (31)
6.2 小结 (31)
第7章振器的结构类型与主要参数的选择 (32)
7.1 减振器的分类 (32)
7.2 双筒式液力减振器工作原理 (32)
7.3 减震器参数的设计计算 (35)
7.3.1相对阻尼系数的确定 (35)
7.3.2减震器阻尼系数的确定 (35)
7.3.3减震器最大卸荷力的确定 (36)
7.3.4减震器工作缸直径的确定 (37)
第8章横向稳定杆设计计算 (39)
8.1 横向稳定杆的作用 (39)
8.2 横向稳定杆参数的选择 (39)
第9章导向机构的仿真设计 (41)
9.1 仿真设计及分析 (41)
9.1.2前轮外倾角（camber）变化 (43)
9.1.3前轮前束角（toe）的变化 (43)
9.1.4主销内倾角（kingpin）的变化 (44)
9.1.5车轮跳动产生的转向角的变化 (44)
9.1.6车轮跳动对轮距的影响 (45)
9.1.7抗点头（anti-dive） (45)
9.1.8抗举升（anti-lift） (46)
9.1.9磨胎半径 (46)
第10章CATIA三维软件绘图 (47)
结论 (52)
致谢 (53)
参考文献 (54)
附录 (55)
绪论
1.1汽车悬架概述
悬架由弹性元件、导向装置、减振器、缓冲块和横向稳定器等组成[1]。导向装置由导向杆系组成，用来决定车轮相对于车架(或车身)的运动特性，并传递除弹性元件传递的垂直力以外的各种力和力矩。当用纵置钢板弹簧作弹性元件时，它兼起导向装置作用。缓冲块用来减轻车轴对车架(或车身)的直接冲撞，防止弹性元件产生过大的变形。装有横向稳定器的汽车，能减少转弯行驶时车身的侧倾角和横向角振动。
根据导向机构的结构特点，汽车悬架可分为非独立悬架和独立悬架两大类。非独立悬架的鲜明特是左、右车轮之间由一刚性梁或非断开式车桥联接，当单边车轮驶过凸起时，会直接影响另一侧车轮。独立悬架中没有这样的刚性梁，左右车轮各自“独立”地与车架或车身相连或构成断开式车桥，按结构特点又可细分为横臂式、纵臂式、斜臂式等等。
它的主要功用如下[2]：
1 缓和、抑制由于不平路面所引起的振动和冲击，以保证汽车的行驶平顺性；
2 迅速衰减车身和车桥(或车轮)的振动；
3 传递作用在车轮和车架(或车身)之间的各种力(驱动力、制动力、横向力)和力矩(制动力矩和反作用力
矩)；
4 保证汽车行驶稳定性。
为了完成1、2项功能，悬架使用了弹簧和减震器。汽车悬架常用的弹性元件有钢板弹簧、螺旋弹簧、扭杆弹簧、橡胶弹簧及空气弹簧等。减震器有多种形式，现在最常用的是筒式减震器。
为了完成3、4项功能，悬架采用了适当的导向杆系把车架(车身)与车轴(车轮)联接起来。导向杆系有多种形式，可单独用其中的一种，也可将几种配合起来使用。钢板弹簧悬架中的钢板弹簧不仅用作弹性元件而且兼起导向的作用。
为了减轻车轴对车架(或车身)的直接冲撞，采用了缓冲块。为了减小车身的侧倾角，有的汽车还装有横向稳定杆。
钢板弹簧简介
钢板弹簧是汽车悬架中应用最广泛的一种弹性元件，它是由若干片等宽但不等长（厚度可以相等，也可以不相等）的合金弹组合而成的一根近似等强度的弹性梁。
当钢板弹簧安装在汽车悬架中，所承受的垂直载荷为正向时，各弹都受力变形，有向上拱弯的趋势。
这时，车桥和车架便相互靠近。当车桥与车架互相远离时，钢板弹簧所受的正向垂直载荷和变形便逐渐减小，有时甚至会反向。
主片卷耳受力严重，是薄弱处，为改善主片卷耳的受力情况，常将第二片末
端也弯成卷耳，包在主片卷耳的外面，称为包耳。为了使得在弹性变形时各片有相对滑动的可能，在主片卷耳与第二片包耳之间留有较大的空隙。有些悬架中的钢板弹簧两端不做成卷耳，而采用其他的支撑连接方式，如橡胶支撑垫。
扁平长方形的钢板呈弯曲形，以数片叠成底盘用弹簧，一端以梢子安装在吊架上，另一端使用吊耳连接到大梁上，使弹簧能伸缩。目前适用于中大型的货卡车上。
1.2论文研究的背景及意义
国内汽车悬架弹簧生产企业160余家，遍布全国各地，具有规模的专业生产企业(生产规模在0.8万吨以上)约80余家。产品质量水平刚达到国外先进国家90年代水平。大部分企业规模较小，生产集中度低，散乱差问题较严重。其中真正形成大规模、大批量生产的企业为数不多，大多仍停留在简单生产工艺的水平上，产品成本较高，难以参与国际市场竞争。国内能够生产高档次汽车钢板悬架弹簧的企业只有4家：一汽集团辽阳汽车弹簧厂、东风汽车悬架弹簧有限公司、重庆红岩汽车弹簧厂、山东汽车弹簧厂，
东风汽车公司简介他们都具有生产多种叠片簧、渐变刚度弹簧、少片变截面钢板弹簧和双曲率半径及平直段的汽车钢板弹簧的能力。国内能够同时生产客车、货车、轿车悬架弹簧的厂家只有三个：一汽集团辽阳汽车弹簧厂、东风汽车悬架弹簧有限公司、山东汽车弹簧厂。
自主开发是中国汽车产业持续发展的保障。我国汽车产业在经过半个世纪的发展，已经初具规模，但是面临着能源紧张、技术落后、自主品牌严重缺乏以及国际竞争加剧带来的压力。我国的汽车产业要加速、持续和健康的发展，并成为我国国民经济的支柱产业，必须坚持产业创新，选择面向自主发展具有中国特的产业创新模式，推动汽车产业结构的升级、技术的进步、以及民族品牌的崛起。
所以为了适应汽车产业的自主开发道路，对悬架进行设计和强度计算并进行推广交流显得尤为重要。
1.3 毕业论文研究内容
本文主要对高级轿车前悬架进行设计研究。
1 双横臂独立悬架导向机构设计
介绍双横臂导向机构的设计方法，确定双横臂主要参数的过程和结构的设计过程。
2 对螺旋弹簧进行结构强度分析
介绍钢板弹簧悬架结构强度分析方法和过程。
3 最后以奥迪R8四驱车车型为例设计前悬架——双横臂螺旋弹簧独立悬架结构设计和强度设计，并对其结构强度分析。
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