汽车悬架设计毕业论文目录摘要............................................ 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 (16)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纵向平面上、下横臂的布置方案 (21)5.2.6横向平面上、下横臂的布置方案 (22)5.2.7水平面上、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色是左、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）的合金弹簧片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，各弹簧片都受力变形，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：一汽集团汽车弹簧厂、东风汽车悬架弹簧、红岩汽车弹簧厂、汽车弹簧厂，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：一汽集团汽车弹簧厂、东风汽车悬架弹簧、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、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色的产业创新模式，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。
第2章汽车悬架概述悬架是汽车的车架与车桥或者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矩，并且缓冲衰减由不平路面传给车架或车身的冲击，以保证汽车能平顺行驶。
2.1悬架基本概念2.1.1悬架概念保证车轮或车桥与汽车承载系统(车架或承载式车身)之间具有弹性联系并能传递载荷、缓和冲击、衰减振动以及调节汽车行驶中的车身位置等有关装置的总称。
2.1.2悬架最主要的功能悬架最主要的功能是传递作用在车轮和车架(或车身)之间的一切力和力矩，并缓和汽车驶过不平路面时所产生的冲击，衰减由此引起的承载系统的振动，以保证汽车的行驶平顺性。
为此必须在车轮与车架或车身之间提供弹性连接，依靠弹性元件来传递车轮或车桥与车架或车身之间的载荷，并依靠其变形来吸收能量，达到缓冲的目的。
采用弹性连接后，汽车可以看作是由悬挂质量（簧载质量）、非悬挂质量(即非簧载质量)和弹簧 (弹性元件)组成的振动系统，承受来自不平路面、空气动力及传动系、发动机的激励。
为了迅速衰减不必要的振动，悬架中还必须包括阻尼元件，即减振器。
此外，悬架中确保车轮与车架或车身之间所有力和力矩可靠传递并决定车轮相对于车架或车身的位移特性的连接装置统称为导向机构。
导向机构决定了车轮跳动时的运动轨迹和车轮定位参数的变化，以及汽车前后侧倾中心及纵倾中心的位置，从而在很大程度上影响了整车的操纵稳定性和抗纵倾能力。
2.1.3悬架基本组成[3]~ [6]悬架主要由弹性元件、导向机构和减振器组成，有些悬架中还有缓冲块和横向稳定杆。
弹性元件受冲击后会产生持续的振动，使乘坐不适，因此，设有减振器将振动迅速衰减，使振幅迅速减小。
导向机构用来确定车轮相对于车架或车身的运动，传递除垂直力以外的各种力和力矩。
为减少车轴对车架或车身的直接冲撞，一些汽车悬架上装有缓冲块，起限制移动行程。
横向稳定杆的作用是减少转弯时车身的侧倾，并提高轮胎对地面的附着力。
2.1.4悬架类型[7]1 根据导向机构的结构特点，汽车悬架可以分为非独立悬架和独立悬架两大类：(1) 非独立悬架是左、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。
(2) 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。
2 按照弹性元件不同所分的种类：钢板弹簧悬架、螺旋弹簧悬架、扭杆弹簧悬架、空气悬架以及油气悬架等。
2.2悬架系统研究与设计的领域汽车悬架系统的研究与设计主要是为了提高汽车整车的操纵稳定性和行驶平顺性。
汽车悬架系统的研究与设计的领域也相应地分为两大部分：一是对汽车平顺性产生主要影响的悬架特性；另一是对汽车操纵稳定性产生主要影响的悬架特性。
前一部分主要是对悬架的弹性元件和阻尼元件特性展开工作，主要是将路面、轮胎、非簧载质量、悬架、簧载质量作为一个整体进行研究与设计，由于它主要研究的是在路面的反作用力的激励下，影响汽车平顺性的弹性元件以及阻尼元件的力学特性，因此可以称之为悬架系统动力学研究。