中级轿车多连杆后悬架设计

多连杆后悬架课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解多连杆后悬架的基本结构和工作原理，掌握其与传统悬架的区别。

2. 学生能够描述多连杆后悬架在汽车行驶中的重要作用，如提高行驶稳定性、舒适性等。

3. 学生能够解释多连杆后悬架设计中的关键参数，如连杆长度、角度等，并了解它们对悬架性能的影响。

技能目标：1. 学生能够运用所学的知识，分析多连杆后悬架在实际汽车中的应用案例，并提出优化建议。

2. 学生能够通过团队协作，完成多连杆后悬架模型的搭建，提高动手实践能力。

3. 学生能够运用计算机辅助设计软件（如CAD等），设计简单的多连杆后悬架，提升创新设计能力。

情感态度价值观目标：1. 学生能够培养对汽车工程技术的兴趣，增强对机械制造和设计领域的热爱。

2. 学生能够通过课程学习，认识到科学技术在汽车行业中的重要作用，增强创新意识和责任感。

3. 学生能够通过团队协作和沟通交流，培养合作精神，提升人际交往能力。

课程性质：本课程为高二年级汽车工程兴趣小组的专题课程，结合学生特点和教学要求，注重理论知识与实践操作的相结合，提高学生的综合运用能力。

学生特点：高二学生对汽车结构有一定的基础认识，对汽车工程技术感兴趣，具备一定的动手实践能力。

教学要求：教师应注重启发式教学，引导学生主动探究，提高学生的创新设计和实践操作能力。

同时，关注学生的情感态度价值观培养，使学生在掌握知识技能的同时，形成良好的合作精神和社会责任感。

通过分解课程目标为具体学习成果，便于后续教学设计和评估。

二、教学内容本课程教学内容围绕多连杆后悬架的设计与应用，结合课本第四章“汽车悬架系统”相关内容展开。

1. 多连杆后悬架基本概念：- 悬架系统的作用与分类- 多连杆后悬架的结构特点- 多连杆后悬架与传统悬架的性能对比2. 多连杆后悬架工作原理与性能分析：- 悬架运动学分析- 悬架动力学分析- 多连杆后悬架关键参数对性能的影响3. 多连杆后悬架设计与应用：- 设计原则与要求- 常见多连杆后悬架结构类型- 多连杆后悬架在汽车中的应用案例4. 实践操作与设计：- 多连杆后悬架模型搭建- 计算机辅助设计（CAD）软件在悬架设计中的应用- 创新设计实践教学大纲安排：第一课时：多连杆后悬架基本概念第二课时：多连杆后悬架工作原理与性能分析第三课时：多连杆后悬架设计与应用第四课时：实践操作与设计（分组进行多连杆后悬架模型搭建和创新设计）教学内容进度：第一周：基本概念学习第二周：工作原理与性能分析第三周：设计与应用第四周：实践操作与设计教学内容与课本紧密关联，旨在确保学生掌握多连杆后悬架相关知识，同时注重实践操作和创新设计能力的培养。

『典型的多连杆独立悬挂结构图』多连杆独立悬挂，可分为多连杆前悬挂和多连杆后悬挂系统。

其中前悬挂一般为3连杆或4连杆式独立悬挂；后悬挂则一般为4连杆或5连杆式后悬挂系统，其中5连杆式后悬挂应用较为广泛。

『奔驰S级的多连杆前悬挂』『以舒适性著称的豪华车奔驰S级采用多连杆悬挂』多连杆悬挂能实现主销后倾角的最佳位置，大幅度减少来自路面的前后方向力，从而改善加速和制动时的平顺性和舒适性，同时也保证了直线行驶的稳定性，因为由螺旋弹簧拉伸或压缩导致的车轮横向偏移量很小，不易造成非直线行驶。

『奔驰E级的多连杆后悬挂』在车辆转弯或制动时，多连杆悬挂结构可使后轮形成正前束，提高了车辆的控制性能，减少转向不足的情况。

多连杆悬挂在收缩时能自动调整外倾角，前束角以及使后轮获得一定的转向角度。

通过对连接运动点的约束角度设计使得悬挂在压缩时能主动调整车轮定位（这个设计自由度非常大），能完全针对车型做匹配和调校以最大限度的发挥轮胎抓地力从而提高整车的操控极限。

『国产的奔驰E级前后悬都采用了多连杆悬挂』多连杆悬挂结构想对复杂，材料成本、研发实验成本以及制造成本远高于其它类型的的悬挂、而且其占用空间大，中小型车出于成本和空间考虑极少使用这种悬挂。

『宝马与奥迪后悬挂也采用多连杆技术』但多连杆式悬挂舒适性能是所有悬挂中最好的，操控性能也和双叉臂式悬挂难分伯仲，高档轿车由于空间充裕、且注重舒适性能何操控稳定性，所以大多使用多连杆悬，可以说多连杆悬挂是高档轿车的绝佳搭档。

『上海大众帕萨特领驭前悬为多连杆悬挂』国内前后悬挂均采用多连杆的车型有：北奔-戴克奔驰E级轿车、华晨宝马的3系及5系轿车、一汽大众奥迪A4及A6L；采用多连杆前悬挂的车型有上海大众的帕萨特领域；采用多连杆后悬挂的有长安福特福克斯、一汽大众速腾、广州本田雅阁、上海通用君越、一汽丰田皇冠及锐志、一汽轿车马自达6、东南汽车三菱戈蓝等。

『福克斯、马自达6、雅阁与皇冠后悬挂均采用多连杆』。

多连杆式后悬挂技术解析【图】多连杆式悬挂是一种多用于中型以上车型的后悬挂。

由于这种悬挂方式刚性高，稳定性好，被一些厂商推广到紧凑型车甚至小型车以增强车型的竞争力。

多连杆式悬挂是独立悬挂，这是它有别于扭转梁式后悬挂的最关键一点。

多连杆式悬挂的结构多种多样，但都有4根或以上的连杆（A 型臂或叉臂算2根连杆）。

就像福克斯、马自达3、高尔夫车型上的E-type纵臂多连杆式后悬挂就是多连杆悬挂的典型之作。

E-type纵臂多连杆式后悬挂由上控制臂、前下控制臂、后下控制臂、纵臂组成、减震弹簧、吸震器组成。

与双叉臂式悬挂一样，由于车轮的定位与固定由各连杆完成，减震弹簧和吸震器仅用于承担车身重量和完成减震功能。

多连杆式悬挂系统对车轮上下部均提供支撑，因而比传统的扭转梁和麦弗逊式悬挂的强度和稳定性都要好。

对于车辆开发调试人员来说，多连杆式后悬挂的调整空间更大。

通过合理调整多连杆式后悬挂各个摆臂的长度可以实现后轮前束和外倾角的自动调整，产生“后轮随动转向”的效果。

由于多连杆式后悬挂的种种优点，使得采用多连杆式后悬挂的车型大多具有弯道侧倾小，加速制动时的抬头点头现象不明显等特性。

而多连杆式后悬挂由于结构稳定，使得车辆调试工程师可以在不降低车辆操控性能的前提下选用更为舒适的悬挂调教设定。

总结：双叉臂前悬挂/多连杆后悬挂的减震支柱仅承担车身重量；各连杆仅承担来自水平方向的冲击和振动；结构稳定性能出众。

但车辆使用何种悬挂合适，则应根据车主的用车需求而定。

对于普通用户来说，车辆采用何种悬挂差别不大。

而即使是使用麦弗逊式前悬挂和扭转梁式后悬挂的车型，只要通过合理的悬挂系统升级，也能获得不错的运动性能。

中级轿车多连杆后悬架设计--------几何学定义（GEOMETRY）二零零七年三月六日序言本文档主要从整车总布置角度出发，在总体概念设计阶段进行悬架的选型、硬点、几何定义设计，从而确定悬架各相关部件的详细结构设计边界和输入信息。

拖曳臂（TRAILING ARM）后悬架优点：•沿Y和Z方向的尺寸较小，因此对于后部车厢布置非常有利，能有较好的空间利用率（尤其是轮罩之间的宽度较大）和容易布置备胎和油箱。

•悬架和车身容易装配•悬架结构简单: 零部件少、容易分装•由于没有衬套，滞后性较小•容易保护后驱Compatibility with traction缺点：•在沿着车身与拖曳臂的旋转轴，拖曳臂的长度和宽度有比较大的杠杆比，因此当存在侧向载荷时，有不利的前束。

•在车身的横向翻转时有不利的车轮外倾角(如果有一个比较合适的悬转轴，有可能纠正外倾角，但这样会影响轮罩之间的宽度。

)•不好的调整潜能: 所有的几何特征和相应变形参数都是相关联的。

•由于缺少衬套，不能进行有效的衰减震动。

扭曲梁（TWIST AXLE）后悬架优点：•悬架和车身容易装配•悬架结构简单: 零部件少、容易分装•垂直尺寸较小•水平方向尺寸较小，有利于布置备胎和油箱•在车轮上下跳动不同时，可以进行自动调整车轮外倾角•当车身有横向倾斜时，可以进行前束自动调整•有好的操纵性能，尤其是在光滑路面•当存在障碍物时，有增大轮距的能力•如果设计要求拉焊，有比较大的抗误操作强度缺点：•对横向和纵向的梁的拉焊工艺有比较严格的质量要求•不利于进行驱动•对车辆动态最小化比较敏感–轴上的满载变化Skoda Fabia多连杆悬架具有下列优点：具有良好的操纵稳定性和平顺性，这一良好的潜在性能是由下列主要的几何特性所决定：当存在横向载荷时将自动纠正（Toe-in recovery ）当存在纵向载荷时将自动纠正（Toe-in recovery ）•在车轮跳动行程中外倾角自动纠正（Camber recovery ）当障碍物时，轮当•与后轮驱动有很好的兼容性当后轮驱动时，有好的转向矩控制多连杆通常有下列缺点•有较多的零部件，加工制造复杂•调教实验比较复杂，而且与其他车型共用平台适应性研究比较复杂•对悬架几何参数和弹性元件特性有较高的敏感性•承载能力和悬架重量比值不合理（需要副车架）•误操纵容易损坏•悬架整体尺寸较大，降低后部车厢的空间利用率，影响后底板布置•在欧美市场工业制造有较高的成本Only one archetype is adopted by all makers: a longitudinal arm guided by transverse links.多连杆（MULTILINK ）后悬架THREE-LINK: AUDI A3–NEW GOLF前束将自动纠正（Toe-in recovery ）大多数多连杆独立后悬架都只是某种传统悬架的变体，最大的改进应该就在于toe control arm。

全面解析5种常见悬挂在这个言必谈操控、论必说运动的年代里，几乎所有汽车品牌多在大力的宣传自己产品优秀的操控性能，从欧系的宝马、奥迪、萨伯到日系的讴歌、英菲尼迪等高端品牌无不在极力宣传自己良好的操控性和运动性，就连一向以舒适性能为取向的奔驰、凯迪拉克、雷克萨斯等高端品牌也在新近的设计中加入了更多的运动取向。

从以福克斯为代表的紧凑型轿车到以迈腾为代表的中级车到以宝马5系Li为代表的高档车无不标榜自己的运动性能。

那么他们是否如宣传所说这么优秀，此次汽车探索就为大家解读影响汽车运动性能的汽车底盘的核心——悬挂系统，并分析不同悬挂对汽车操控性及舒适性的影响。

『悬挂在汽车底盘安放位置的示意图』● 悬挂的概念和分类首先让我们来了解一下什么是悬挂：悬挂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，悬架的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。

典型的汽车悬挂结构由弹性元件、减震器以及导向机构等组成，这三部分分别起缓冲，减振和力的传递作用。

绝大多数悬挂多具有螺旋弹簧和减振器结构，但不同类型的悬挂的导向机构差异却很大，这也是悬挂性能差异的核心构件。

根据结构不同可分为非独立悬挂和独立悬挂两种。

『奥迪S4前后均采用了独立悬挂』非独立悬挂由于是用一根杆件直接刚性地连接在两侧车轮上，一侧车轮受到的冲击、振动必然要影响另一侧车轮，这样自然不会得到较好的操纵稳定性及舒适性，同时由于左右两侧车轮的互相影响，也容易影响车身的稳定性，在转向的时候较易发生侧翻。

独立悬挂底盘扎实感非常明显。

由于采用独立悬挂汽车的两侧车轮彼此独立地与车身相连，因此从使用过程来看，当一侧车轮受到冲击、振动后可通过弹性元件自身吸收冲击力，这种冲击力不会波及另一侧车轮，使得厂家可在车型的设计之初通过适当的调校使汽车在乘坐舒适性、稳定性、操纵稳定性三方面取得合理的配置。

摘要本次设计的主要内容是：标致206汽车的前、后悬架系统的结构设计。

其前悬架采用目前比较流行的麦弗逊式独立悬架，后悬架采用拖曳臂式独立悬架。

减震器为液力双向作用筒式减震器。

本说明书还包括前、后悬架性能和结构特点的介绍，悬架参数的确定，减震器设计及计算过程，螺旋弹簧设计及设计过程，悬架刚度和挠度的计算以及各零部件包括连接处的选择。

并用MATLAB软件编程平顺性的分析，论证了该系统设计方案的正确性和可行性。

在对样车悬架进行平顺性分析中，建立了两自由度的平顺性分析模型，分别绘制车身加速度幅频特性曲线、相对动载幅频特性曲线、弹簧动挠度幅频特性曲线分析了悬架参数对汽车平顺性的影响。

因此，这次设计的悬架系统具有良好的行使平顺性。

关键词：悬架设计；独立悬架；平顺性；自由度AbstractThe project mainly includes the designs of the front and suspension system of the Peugeot 206Automobiles.The independent McPherson suspension in common use is adopted in the front suspension system，The rear suspension is Independent Suspension Arm drag The shock absorber with two-direction hydraulic-cylinder is applied here. This papers introduced the structure characteristics of the front and rear suspension, determined the suspension parameters, designed and calculated the shock absorbers and coil spring, etc. Furthermore, a program for ride performance computation is compiled by using MATLAB software.In the suspension analysis of the sample car, a model with two degree of freedoms is established. Some curves for ride quality analysis are carried out. From the calculated curves, some topics on how the suspension parameters effect on the ride comfort are discussed. Therefore, a conclusion can be drawn that the current designed suspension system has a good ride performance.Key word:Suspension fork design; Independent suspension fork; Smoothness; Degrees of freedom目录第1章绪论 (1)第2章前后悬架结构的选择 ............................................................................... .22.1 汽车悬架的性能要求 (2)2.2 悬架结构形式分析 (2)2.2.1 悬架的分类 (2)2.2.2 独立悬架结构形式 (3)第3章悬架技术参数确定计算 (5)3.1 自振频率 (5)3.2 悬架的刚度C (6)3.3 悬架的静挠度fc和动挠度fd (6)3.3.1 悬架的静挠度fc (6)3.3.2 悬架的动挠度fd (7)第4章弹性元件的设计计算 (8)4.1 前悬架弹簧 (8)4.2 后悬架弹簧 (9)第5章悬架导向机构 (11)5.1 导向机构设计要求 (11)5.2 麦弗逊独立悬架示意图 (11)5.3导向机构受力分析 (12)5.4 横臂轴线布置方式 (14)第6章减振器设计 (15)6.1 减震器的概述 (15)6.2减振器分类 (15)6.3 减振器参数选择 (16)6.4减振器阻尼系数 (16)6.5最大卸荷力 (17)6.6 筒式减振器工作缸直径 (17)第7章横向稳定杆设计 (19)7.1 横向稳定杆作用 (19)7.2稳定杆直径计算 (19)第8章平顺性分析 (21)8.1 平顺性概念 (21)8.2汽车的等效振动分析 (21)8.3 车身加速度的幅频特性 (23)8.4相对动载的幅频特性 (25)8.5悬架动挠度的幅频特性 (25)8.6影响平顺性的因素 (27)8.6.1结构参数对平顺性的影响 (27)8.6.2使用因素对平顺性的影响 (27)第9章结论 (29)参考文献 (30)致谢 (31)附录Ⅰ ................................................................................................................. .32 附录Ⅱ (36)第1章绪论这次毕业设计的题目是标致206悬架系统设计。

多连杆悬架详解（样例5）第一篇：多连杆悬架详解多连杆悬架详解汽车悬挂系统从最初的非独立悬挂到独立悬挂，然后又从独立悬挂中衍生出麦弗逊，双叉式等繁多的种类，这里我们来介绍独立悬挂中最先进的设计：多连杆悬挂所谓多连杆悬挂，顾名思义就是通过各种连杆配置把车轮与车身相连的一套悬挂机构。

而连杆数量在3根以上才称为多连杆，目前主流的连杆数量为5连杆。

因此其结构要比双叉和麦弗逊复杂很多。

我们知道，双叉悬挂是通过上下两个A字型控制臂对车轮进行定位。

由于A字型控制臂仅能做上下方向的浮动，通过对控制臂长度的设计配置可以达到动态控制车轮外倾角的目的，提高汽车转弯时的操控性能。

但对于转向轮和随动轮来说，仅仅靠控制外倾角来适应弯道所提高的性能显然是有限的。

在四轮定位参数中除了外倾角，还有前束角也是影响弯道操控的重要参数，那么怎么样才能像控制外倾角一样动态控制前束角呢？这一点双叉臂可以做到，但提高的性能非常有限。

虽然双叉臂悬挂在设计上拥有很大的设计自由度，如果要用双叉臂来控制前束，通常的做法就是在A字型控制臂与车身相连的前端连接处装入较柔软的橡胶衬套。

当车辆转弯时由于前后衬套的刚度不同，车轮会向弯道方向改变一定的前束角度，如果这种设计用于后轮，后轮就可在横向力的作用下随动转向，虽然这个转向角度很小，但对性能还是有一定提高的。

通过设计橡胶衬套的刚度能达到一定的可变前束角角度以及随动转向功能，但橡胶衬套的首要任务还是起连接悬挂和隔绝震动的作用，因此刚度不能过低。

这就造成对可变前束以及随动转向的局限性，紧能获得一个很小的角度。

多连杆悬挂就完全解决了这个问题，它通过不同的连杆配置，使悬挂在收缩时能自动调整外倾角，前束角以及使后轮获得一定的转向角度。

其原理就是通过对连接运动点的约束角度设计使得悬挂在压缩时能主动调整车轮定位，而且这个设计自由度非常大，能完全针对车型做匹配和调校。

因此多连杆悬挂能最大限度的发挥轮胎抓地力从而提高整车的操控极限。

后悬架设计的核心理念
悬架设计的核心理念。

悬架是汽车工程中至关重要的部分，它直接关系到车辆的操控性能、舒适性和安全性。

在汽车设计中，悬架系统的核心理念是为了提供良好的悬挂性能，同时保持车辆的稳定性和操控性。

为了实现这一目标，悬架设计需要考虑各种因素，包括悬挂结构、弹簧、减震器和悬挂几何学等。

首先，悬架设计的核心理念之一是平衡悬挂性能和舒适性。

良好的悬架设计应该能够在不同路况下提供稳定的悬挂性能，同时保证乘坐舒适性。

这需要在悬架结构和弹簧减震器的选择上进行平衡，以确保车辆在行驶过程中既能够有效地吸收道路颠簸，又能够保持稳定的悬挂性能。

其次，悬架设计的核心理念还包括提高车辆的操控性能。

良好的悬架设计应该能够提高车辆的操控性能，包括转向灵活性、悬挂稳定性和制动性能。

这需要考虑到悬架几何学的设计，以确保车辆在转弯和急刹车时能够保持稳定的悬挂性能，提高车辆的操控性能。

此外，悬架设计的核心理念还包括提高车辆的安全性。

良好的悬架设计应该能够提高车辆的稳定性和行驶安全性，以降低发生交通事故的风险。

这需要考虑到悬架结构的强度和稳定性，以确保车辆在紧急情况下能够保持稳定的悬挂性能，提高车辆的安全性。

总之，悬架设计的核心理念是为了提供良好的悬挂性能、舒适性、操控性和安全性。

在汽车工程中，悬架设计是至关重要的一部分，它直接关系到车辆的行驶性能和安全性。

因此，汽车制造商和工程师们需要不断地优化悬架设计，以满足车辆在不同路况下的需求，提高车辆的悬挂性能和安全性。

平顺性的主要参数之一，进行变换得：
其中n1、n2分别是前后悬架的偏频
根据公式3）得前悬架静挠度：
由于前后悬架系统偏振及静挠度的匹配，
因为：
故设计合理。

对于后悬架：
因为：
故设计合理。

簧载质量
——————————————————作者简介:韩立兵（1974-
1998年7
故：
根据《机械设计手册.单行本
式中：
i———弹簧有效工作圈数，先取i=10
工作极限载荷下变形量：
f j———工作极限载荷下弹簧节距：
确定弹簧自由高度：
3.2悬架导向机构设计
根据伸张行程的最大卸荷力F0计算工作缸直径为：
p———工作缸最大压力，
λ———连杆直径与工作缸直径比值，。

110mm，则：
取储油缸直径D c=44mm，壁厚取2mm，材料选
3.4上下横臂长度确定
为了减少悬架占用空间以及提高各杆件的协同作用，
图1市场上某两款车型仪表严重反光情况
图2椭圆的几何特性
性，首先要选择设计麦弗逊式悬架衍生的五连杆悬挂还是双横臂式悬架衍生的，然后根据所选车型对杆件进行设计选材，计算出相关参数后对悬架进行三维建模，使设计可。

摘要从汽车诞生至现在，相关的综合技术在一直发展和进步。

与此同时，在汽车的稳定性、可操控性以及舒适性等综合指标方面，大众的要求也越来越高。

汽车悬架系统即是综合指标的一部分。

汽车悬架系统有多种形式，多连杆独立悬架由于其操纵性良好，驾驶舒适性较高以及其他过硬的综合指标，深受众多消费者的喜爱。

但是就该系统来说，由于其结构复杂，制造成本较高，多连杆悬架系统仅适用于少部分价格较高的乘用车。

然而近年来，随着汽车制造工艺的不断提升，伴随着零件成本的不断减少，汽车制造企业开始将这种复杂的、优良的悬架设备配备在低档汽车上，以提高汽车的综合性能，并引起了广泛的良好反响。

本次设计的基于某乘用车的后悬架系统正是多连杆悬架，符合当今时代需求。

本次毕业设计以多连杆后悬架系统为目标，并进行了减振器、弹性元件、导向机构以及参数的设计、选用和计算、校核。

采用三维软件对以上所述的零件进行建模。

同时应用软件分析的方法，分析了有关设计参数的合理性以及准确性。

关键词：多连杆，独立悬架，后悬挂, soildworksAbstractSince the invention of automobile, the automobile technology has been developing and improving. At the same time, in terms of vehicle stability, controllability, comfort and other comprehensive indicators, the public demand is also higher and higher. The automobile suspension system is part of the comprehensive index. There are many forms of automobile suspension system. Multi link independent suspension is very popular for many consumers because of its good maneuverability, high driving comfort and other excellent comprehensive indexes. But for this system, because of its complex structure and high manufacturing cost, the multi link suspension system is only suitable for a small number of expensive passenger cars. However, in recent years, with the continuous improvement of automobile manufacturing technology, with the continuous reduction of the cost of parts, the automobile manufacturing enterprises have started to put this complex and excellent suspension equipment on the low gear to improve the comprehensive performance of the car and cause a wide range of good repercussions. The design of the rear suspension system based on a passenger car is multi link suspension, which is in line with the needs of today's times.The main content of this graduation project is the design of the rear suspension system. The rear suspension system adopts the multi link system which is widely used now. The design, selection, calculation and verification of shock absorber, elastic element, guiding mechanism and parameters are carried out. Three dimensional software is used to model the parts of multi link independent suspension. At the same time, the performance of the suspension is analyzed by software, and the rationality and correctness of the design parameters of the suspension system are verified.Key words: Multi link, independent suspension, rear suspension,soildworks目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1绪论 (1)1.1 概述 (1)1.2 国内外发展及现状 (2)1.3 课题研究内容及意义 (4)2悬架分类及选择 (5)2.1 非独立悬架 (5)2.2 独立悬架 (5)2.2.1 横臂式悬挂系统 (6)2.2.2 多连杆式悬挂系统 (6)2.2.3 纵臂式悬挂系统 (7)2.2.4 烛式悬挂系统 (7)2.2.5 麦弗逊式悬挂系统 (8)2.2.6 主动悬挂系统 (9)2.3 辅助元件 (10)2.3.1 横向稳定器 (10)2.3.2 缓冲块 (10)3多连杆后悬架的设计 (12)3.1 参数选定 (12)3.1.1 自振频率 (12)3.1.2 悬架刚度 (12)3.1.3 悬架静挠度 (13)3.1.4 悬架动挠度 (14)3.2 弹性元件的设计计算 (14)3.2.1 弹簧结构形式、中径和钢丝直径 (14)3.2.2 弹簧圈数 (15)3.3 悬架导向机构设计 (18)3.4 减振器设计 (19)3.4.1 减振器概述 (19)3.4.2 减振器分类 (20)3.4.3 减振器主要性能参数 (21)3.4.4 筒式减振器主要尺寸 (24)3.5 横向稳定杆设计 (24)4多连杆后悬架平顺性分析 (28)4.1 平顺性概念 (28)4.2 汽车的等效振动分析 (28)4.3 车身加速度的幅频特性 (31)4.4 相对动载的幅频特性 (31)4.5 影响平顺性的因素 (32)5结论 (33)致谢 ............................................................................................................ 错误!未定义书签。

多连杆悬架详解汽车悬挂系统从最初的非独立悬挂到独立悬挂，然后又从独立悬挂中衍生出麦弗逊，双叉式等繁多的种类，这里我们来介绍独立悬挂中最先进的设计：多连杆悬挂所谓多连杆悬挂，顾名思义就是通过各种连杆配置把车轮与车身相连的一套悬挂机构。

而连杆数量在3根以上才称为多连杆，目前主流的连杆数量为5连杆。

因此其结构要比双叉和麦弗逊复杂很多。

我们知道，双叉悬挂是通过上下两个A字型控制臂对车轮进行定位。

由于A字型控制臂仅能做上下方向的浮动，通过对控制臂长度的设计配置可以达到动态控制车轮外倾角的目的，提高汽车转弯时的操控性能。

但对于转向轮和随动轮来说，仅仅靠控制外倾角来适应弯道所提高的性能显然是有限的。

在四轮定位参数中除了外倾角，还有前束角也是影响弯道操控的重要参数，那么怎么样才能像控制外倾角一样动态控制前束角呢？这一点双叉臂可以做到，但提高的性能非常有限。

虽然双叉臂悬挂在设计上拥有很大的设计自由度，如果要用双叉臂来控制前束，通常的做法就是在A字型控制臂与车身相连的前端连接处装入较柔软的橡胶衬套。

当车辆转弯时由于前后衬套的刚度不同，车轮会向弯道方向改变一定的前束角度，如果这种设计用于后轮，后轮就可在横向力的作用下随动转向，虽然这个转向角度很小，但对性能还是有一定提高的。

通过设计橡胶衬套的刚度能达到一定的可变前束角角度以及随动转向功能，但橡胶衬套的首要任务还是起连接悬挂和隔绝震动的作用，因此刚度不能过低。

这就造成对可变前束以及随动转向的局限性，紧能获得一个很小的角度。

多连杆悬挂就完全解决了这个问题，它通过不同的连杆配置，使悬挂在收缩时能自动调整外倾角，前束角以及使后轮获得一定的转向角度。

其原理就是通过对连接运动点的约束角度设计使得悬挂在压缩时能主动调整车轮定位，而且这个设计自由度非常大，能完全针对车型做匹配和调校。

因此多连杆悬挂能最大限度的发挥轮胎抓地力从而提高整车的操控极限。

但由于结构复杂，成本也非常高，无论是研发实验成本还是制造成本都是最高的，但性能是所有悬挂设计中最好的。

乘用车悬架设计课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解乘用车悬架的基本原理和功能，掌握悬架系统的分类及特点。

2. 学习乘用车悬架的各组成部分及其作用，了解各部件间的相互关系。

3. 掌握乘用车悬架设计的基本要求，了解影响悬架性能的主要因素。

技能目标：1. 能够分析不同类型乘用车悬架的优缺点，并进行合理选择。

2. 学会运用相关知识，对乘用车悬架进行简单设计和计算。

3. 培养学生的团队协作和沟通能力，能够就悬架设计问题进行讨论和交流。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对汽车工程技术的兴趣，激发学生探索新知识和新技术热情。

2. 增强学生的环保意识，认识到汽车悬架设计在节能减排中的重要性。

3. 树立正确的价值观，认识到科学技术对社会和人类生活的影响。

本课程针对高中年级学生，结合学科特点和教学要求，注重理论与实践相结合，旨在培养学生的创新思维和实际操作能力。

通过本课程的学习，学生能够掌握乘用车悬架设计的基本知识，具备初步的设计和计算能力，同时培养良好的团队合作和沟通能力。

二、教学内容1. 乘用车悬架基本原理：介绍悬架系统的功能、分类及工作原理，包括独立悬架和半独立悬架的特点及应用。

教材章节：第二章 悬架系统概述2. 悬架系统主要部件：学习弹簧、减振器、稳定杆等主要部件的结构和作用，分析各部件对悬架性能的影响。

教材章节：第三章 悬架系统主要部件3. 悬架设计要求及性能影响因素：探讨乘用车悬架设计的基本要求，分析影响悬架性能的主要因素，如刚度、阻尼等。

教材章节：第四章 悬架设计要求及性能影响因素4. 悬架设计实例分析：通过实例分析，学习乘用车悬架的设计过程，掌握简单设计和计算方法。

教材章节：第五章 悬架设计实例分析5. 悬架设计软件应用：介绍常见悬架设计软件的使用方法，让学生了解现代化设计工具在悬架设计中的应用。

教材章节：第六章 悬架设计软件应用教学内容按照以上安排进行，注重理论与实践相结合，使学生在掌握基本知识的同时，能够运用现代化设计工具进行悬架设计。

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；CATIAA SUV multi-link independent rear suspension of automobiledesign and analysisAbstractIn recent years, with the rapid development of automobile industry, people on the handling stability and riding comfort of the increasingly high demand, so the car's suspension system is also put forward higher requirements. Multi-link independent suspension with its comprehensive index, consideration of different characteristics of excellent handling and ride comfort, favored by the vast number of consumers. However, over the years, complex structure, high cost, comfort good multi-link independent suspension is used only for luxury cars, or a few more high-end positioning in high-grade car. Along with the automobile manufacturing technology continues to improve, spare parts production costs per unit decrease gradually, the automobile manufacturers began more equipment of this structure in the low-end cars complex, excellent performance of suspension, in order to improve the comprehensive performance of vehicles in the process, and the effect of forming in the same stand head and shoulders above others don't models. Suspension system I the design of the Mercedes-Benz GLK300 is in line with the needs of the public, the multi-link independent suspension.The design of the main content is: the design of rear suspension system of the Mercedes-Benz GLK300SUV, rear suspension uses the popular multi-link independent suspension system. Damper adopts double acting hydraulic shock absorber, and parameter calculation of its. The guide mechanism and a transverse stable rod structure calculation and strength check. The components of CATIA software for multi-link independent suspension modeling and assembly of suspension. At the same time were analyzed by CATIA software performance of suspension, reasonable design parameter argumentation suspension system.In this design, the multi-link independent suspension system with better performance, although the multi-link independent suspension is not widely used in the low-end cars, but with lower costs, this suspension system will be more and more use. Through the CATIA software model of suspension system and simulation and optimization of its, verify themulti-link independent suspension performance. Therefore, the design of the suspension system has a broad development prospects.Keywords：Connecting rod；independent suspension ；Simulation optimization；CATIA目录引言 ....................................................................................................................................... - 7 -第1章概述 ..................................................................................................................... - 11 -悬架系统概述 ...................................................................................................................... - 11 -第2章悬架分类及选择................................................................................................. - 14 -2.1 非独立悬架 ................................................................................................................. - 14 -2.2 独立悬架 ..................................................................................................................... - 14 -2.2.1 横臂式悬挂系统 ........................................................................................... - 14 -2.2.2 多连杆式悬挂系统 ....................................................................................... - 15 -2.2.3 纵臂式悬挂系统 ........................................................................................... - 15 -2.2.4 烛式悬挂系统 ............................................................................................... - 15 -2.2.5 麦弗逊式悬挂系统 ....................................................................................... - 15 -2.2.6 主动悬挂系统 ............................................................................................... - 16 -2.3 辅助元件 ..................................................................................................................... - 16 -2.3.1 横向稳定器 ................................................................................................... - 16 -2.3.2 缓冲块 ........................................................................................................... - 17 -第3章悬架参数计算..................................................................................................... - 18 -3.1 参数选定 ..................................................................................................................... - 18 -3.1.1 自振频率 ....................................................................................................... - 18 -3.1.2 悬架刚度 ....................................................................................................... - 18 -3.1.3 悬架静挠度 ................................................................................................... - 18 -3.1.4 悬架动挠度 ................................................................................................... - 19 -第4章弹性元件的设计计算......................................................................................... - 20 -4.1 弹簧中径、钢丝直径、及结构形式 ......................................................................... - 20 -4.2 弹簧圈数 ..................................................................................................................... - 20 -第5章悬架导向机构设计............................................................................................. - 22 -5.1 导向机构设计要求 ..................................................................................................... - 22 -5.2 导向机构的布置参数 ....................................................................... 错误!未定义书签。

全面解析5种常见悬挂在这个言必谈操控、论必说运动的年代里，几乎所有汽车品牌多在大力的宣传自己产品优秀的操控性能，从欧系的宝马、奥迪、萨伯到日系的讴歌、英菲尼迪等高端品牌无不在极力宣传自己良好的操控性和运动性，就连一向以舒适性能为取向的奔驰、凯迪拉克、雷克萨斯等高端品牌也在新近的设计中加入了更多的运动取向。

从以福克斯为代表的紧凑型轿车到以迈腾为代表的中级车到以宝马5系Li为代表的高档车无不标榜自己的运动性能。

那么他们是否如宣传所说这么优秀，此次汽车探索就为大家解读影响汽车运动性能的汽车底盘的核心——悬挂系统，并分析不同悬挂对汽车操控性及舒适性的影响。

『悬挂在汽车底盘安放位置的示意图』● 悬挂的概念和分类首先让我们来了解一下什么是悬挂：悬挂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，悬架的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。

典型的汽车悬挂结构由弹性元件、减震器以及导向机构等组成，这三部分分别起缓冲，减振和力的传递作用。

绝大多数悬挂多具有螺旋弹簧和减振器结构，但不同类型的悬挂的导向机构差异却很大，这也是悬挂性能差异的核心构件。

根据结构不同可分为非独立悬挂和独立悬挂两种。

『奥迪S4前后均采用了独立悬挂』非独立悬挂由于是用一根杆件直接刚性地连接在两侧车轮上，一侧车轮受到的冲击、振动必然要影响另一侧车轮，这样自然不会得到较好的操纵稳定性及舒适性，同时由于左右两侧车轮的互相影响，也容易影响车身的稳定性，在转向的时候较易发生侧翻。

独立悬挂底盘扎实感非常明显。

由于采用独立悬挂汽车的两侧车轮彼此独立地与车身相连，因此从使用过程来看，当一侧车轮受到冲击、振动后可通过弹性元件自身吸收冲击力，这种冲击力不会波及另一侧车轮，使得厂家可在车型的设计之初通过适当的调校使汽车在乘坐舒适性、稳定性、操纵稳定性三方面取得合理的配置。

多连杆式独立悬架前些年，结构复杂、成本高昂、舒适性较好的多连杆式独立悬架还只服务于豪华轿车，或少部分定位较高端的中高级别轿车。

一时间，综合指标过硬、兼顾了操控和行驶舒适在内多种特性的多连杆式独立悬架似乎被归入了奢侈品类，让预算有限只能购买低端车型的“穷人们”望其兴叹。

还好，近几年来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，理智的汽车厂商们开始设法让处于金字塔中低部的低端轿车也装备这种结构复杂、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。

多连杆式独立悬架的结构虽复杂，但操控性和舒适性较其他悬架更高顾名思义，多连杆式悬架就是指由三根或三根以上连接拉杆构成，并且能提供多个方向的控制力，使轮胎具有更加可靠的行驶轨迹的悬架结构。

不过时下，由于三连杆结构已不能满足人们对于底盘操控性能的更高追求，只有结构更为精确、定位更加准确的四连杆式和五连杆式悬架才能称得上是真正的多连杆式，这两种悬架结构通常分别应用于前轮和后轮。

以常运用于后轮的五连杆式悬架为例，五根连杆分别指主控制臂、前置定位臂、后置定位臂、上臂和下臂（见图一）；其中，主控制臂可以起到调整后轮前束的作用，以提高车辆行驶稳定性，有效降低轮胎的摩擦。

在这里需要说明一下的是，国产丰田凯美瑞的后轮两连杆式独立悬架并不属于多连杆式悬架的范畴，仅仅只是融入了多连杆式悬架理念的麦弗逊悬架。

位于上端的支柱减震器与车身相连，下端的A臂变成了两根连杆，在性能表现上两连杆与麦弗逊悬架有许多相似之处，优点在于重量轻、减震响应速度快，但缺点也非常明显，在刚度、侧面支撑、减震方面都不及真正的多连杆悬架。

很好的例子就是因车速过快造成车辆失控并冲上隔离带，两连杆式后悬架的刚度就会因此而受到考验，同时因为冲上隔离带致使撞击力过大导致后悬架的两根连杆断裂，于是整个后悬架就有脱落的可能性。

图一多连杆悬架的结构图（本田雅阁）梅赛德斯-奔驰CLK车型多连杆多悬多连杆悬架的工作原理是连杆共同作用的组合效应与这种优化过的麦弗逊式悬架相比，真正的多连杆悬架的构造不仅增加了对车轮上方的控制力，对车轮的前后方也有相应的连杆产生作用力，主要作用就像一个锁止机构一样，将车轮牢牢地固定在半轴末端，使车轮行进轨迹移位减小，增强悬架的整体性和可靠性。