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1、汽车悬架理论与设计授课对象：2004级本科生教 研 室：汽车系 任课教师：李 静车辆工程专业选修课程*1第一章 绪论 1.2 前轮定位参数及独立悬架导向机构n教学目的：复习前轮定位参数概念，掌握独立 悬架导向机构结构简化模型，了解设计任务和 步骤n教学重点和难点：双横臂和滑柱摆臂悬架导向 机构简化，前轮定位参数1.前轮定位参数简介 a. 主销后倾角 b. 主销内倾角 c.车轮外倾角 d. 前轮前束A-BDate21.1 主销后倾角 n 定义在汽车纵向平面 内，主销BD向后倾斜一个 角度，即为主销后倾角。 AC轮胎中心垂直线；A轮胎中心垂直线与地 面交点；BD主销轴线；B主销轴线与地面交 点；l
2、AC与BD的距离；M干扰力矩主 销 后 倾 角 及 自 动 回 正 作 用b.主销后倾角的自动回正作 用在干扰力矩M作用 下，车轮前端向纸面内偏 转，汽车偏离直线行驶方 向。而地面与车轮之间的 侧向附着力FY产生绕主销 的回正力矩，该力矩方向 与干扰力矩M的方向相反 ，在其作用下，转向轮自 动回到直线行驶状态。 Date31.2 主销内倾角 n 定义在汽车横向平面 内，主销上部向内倾斜一 个角度，即为主销内倾角 。b.主销后倾角的自动回正作 用转向轮在外力作用 下转过一个角度时，车轮 最低点将陷入地面以下， 但实际上车轮最低点不可 能陷入路面以下，因此在 车辆重力作用下连同汽车 前部被上抬一个
3、高度，使 转向轮回到直线行驶的状 态 。 主销内倾角及自动回正作用 BD-主销轴线；EF-转向节轴线；FG- 轮中心平面；O1O2-竖直线Date41.3 车轮外倾角 n 定义在汽车横向平面 内，转向轮向远离主销上 部方向倾斜一个角度，即 为车轮外倾角。 b.车轮外倾角的作用（使满 载时车轮中心平垂直地面 ，减少轮胎偏磨顺） 若汽车空载时车轮无外倾 ，即车轮中心面垂直路面 ，则满载时重力作用使车 轮中心面向内倾斜一个角 度，加速轮胎偏磨损；若 汽车空载时车轮存在一定 的外倾，则满载时可以使 车轮中心平面垂直于地面 ，减少轮胎偏磨损；但车 轮外倾不宜过大。 车轮外倾角 BD-主销轴线；EF-转向
4、节轴线；FG- 轮中心平面；O1O2-竖直线Date51.4 前轮前束 A-Bn 定义两前轮后边缘距 离A与前边缘距离B之差，称为前轮前束。 b.前轮前束的作用（抵消车 轮外倾的滚锥效应） 外倾角的存在使车轮滚动 类似滚锥，即滚动时两前 轮向外滚开，同时车轮受 到前桥及转向横拉杆的限 制，车轮不能向外滚开， 出现边滚边滑的状况，加 剧了轮胎的磨损。前轮前 束的存在则使车轮滚动接 近正前方。 Date62.1 双横臂独立悬架导向机构(点击察看实物结构) 双横臂独立悬架导向机构简图O2H2L2L1O1SH1P BEDFGOxzyL2上摆臂摆动轴线; O2D上摆臂轴线; L下摆臂摆动轴线 ; OB下
5、摆臂轴线; B下摆臂球销中心 ; D上摆臂球头销中心 ; BD主销轴线; BDEFP转向节; EF转向节轴线; E主销轴线与和转向节轴线交点; FG车轮半径; O2上摆臂轴线与其摆动轴线的垂足; 摆臂轴线与其摆动轴线的垂足; S转向横拉杆断开点; P转向节臂球销中心; H2螺旋弹簧在下摆臂上的固定点; SP转向横拉杆; H1螺旋弹簧在车架上固定点 ; 2. 双横臂独立悬架导向机构及设计任务 PW转向节臂; WDate72.2 双横臂独立悬架前轮定位参数 双横臂独立悬架导向机构简图O2H2L2L1O1SH1P BEDFGOxzyDate82.3 双横臂独立悬架的设计任务及设计步骤 以前悬架为双横
6、臂独立悬架（弹性元件为扭杆）为例： n 设计任务 n 确定O1、O2和S点坐标n 主要设计步骤 n 根据悬架主要零件尺寸 ，确定主要关键点的间 距b.确定扭杆弹簧的安装 角度 c.确定是否安装横向稳 定杆b.确定各点坐标，进行 悬架运动学计算，检查 前轮定位参数变化趋势 是否合理 c.根据轴荷及弹性元件 刚度进行悬架力学计算 ，确定悬架刚度，偏频 及平衡位置d.计算前后悬架侧倾角 刚度及整车侧偏角，确 定是否安装横向稳定杆O2H2L2L1O1SH1PBEDFGOxzyDate93.1 双横臂独立悬架导向机构(点击察看实物结构) 3. 滑柱摆臂独立悬架导向机构及设计任务 滑柱摆臂独立悬架导向机构
7、简图O摆臂在车架固定点(垂足); L摆臂摆动轴线 ; OB摆臂轴线 ; B摆臂球销中心; D悬架在车架上固定点(球销中心); BD主销轴线;L减振器轴线(与BD不共线); C减振器杆与油缸交点; A减振器活塞中心; EF转向节轴线; E转向节轴线与减振器轴线交点; F车轮中心; FG车胎半径; G车轮接地点; H1弹簧下支点; H弹簧下支点; S转向梯形断开点; P转向节臂（转向梯形臂）球销中心; T由摆臂球销中心向减振器轴线作垂线的垂足 Date103.3 滑柱摆臂独立悬架的设计任务及设计步骤 n 设计任务 n 确定O、S和D点坐标n 主要设计步骤n 根据零件尺寸确定各点间 距 b.确定弹簧
8、刚度和自由 长度 c.确定是否安装横向稳 定杆b.确定各点坐标，进行 悬架运动学计算，检查 前轮定位参数变化趋势 是否合理 c.根据轴荷及弹性元件 刚度进行悬架力学计算 ，确定悬架刚度，偏频 及平衡位置d.计算前后悬架侧倾角 刚度及整车侧偏角，确 定是否安装横向稳定杆Date11本节小结n复习了前轮定位参数及其作用 n介绍了双横臂独立悬架和滑柱摆臂独立悬 架导向机构结构简化模型 n介绍双横臂独立悬架和滑柱摆臂独立悬架 的设计任务和设计步骤 n！重点掌握：针对实车悬架准确说出前 轮定位参数 n！重点掌握：针对双横臂和滑柱摆臂悬 架实物能对应画出结构简图Date12红旗轿车安装的双横臂独立悬架1-下摆臂轴 2-垫片3-下球头销 4-下摆臂 5-螺旋弹簧 6-筒式减振 器 7-橡胶垫圈 8-下缓冲块 9-转向节 10-上缓冲块 11-上摆臂 12- 调整垫片 13-弹簧 14-上球头销 15-上摆臂轴 16-车架横梁返回Date13富康轿车安装的双横臂独立悬架1-螺旋弹簧2-筒式减振器 3-转向节 4-连接杆 5-球头销 6-下摆 臂 7-横向稳定杆 8-前托架返回Date14
