1.6L乘用车双横臂独立悬架设计(4)

潍坊学院毕业设计

第二章 独立悬架及弹性元件的结构形式与分析

2.1 独立悬架的结构型式与分析

根据导向机构不同的结构特点，独立悬架可分为：双横臂式，单横臂式，双纵臂式，

单纵臂式，单斜臂式，麦弗逊式和扭转梁随动臂式等等。按目前采用较多的有以下三种形式：(1) 双横臂式，(2) 滑柱连杆式，(3)斜置单臂式。按弹性元件采用不同分为：螺旋弹簧式，钢板弹簧式，扭杆弹簧式，气体弹簧式。采用更多的是螺旋弹簧。

对于不同结构形式的独立悬架，不仅结构特点不同，而且许多基本特性也有较大区别。常从以下几个方面进行评价：侧倾中心高度，车轮定位参数的变化，悬架侧倾角刚度，横向刚度。

1、双横臂独立悬架 如图2-1所示为双横臂式独立悬架。上下两摆臂不等长，选择长度比例合适，可使车轮和主销的角度及轮距变化不大。这种独立悬架被广泛应用在轿车前轮上。双横臂的臂有做成A字形或V字形，如图2-2所示。V形臂的上下2个V形摆臂以一定的距离，分别安装在车轮上，另一端安装在车架上。

图 2-1 双横臂式独立悬架

不等臂双横臂上臂比下臂短。当汽车车轮上下运动时，上臂比下臂运动弧度小。这将使轮胎上部轻微地内外移动，而底部影响很小。这种结构有利于减少轮胎磨损，提高汽车行驶平顺性和方向稳定性。

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宋冲冲：1.6L乘用车双横臂悬架设计 图 2-2 不等臂式悬架

2、纵臂式独立悬架 其摆臂在汽车纵向平面内摆动。当车轮跳动时，车轮倾角和轮距保持不变，轴距有明显变化。这种悬架又分为双纵臂式和单纵臂式两种。双纵臂式独立悬架的 两个摆臂长度相等。当车轮跳动时，可保持主销后倾角不变，故适用于转向轮。但由于横向刚度低，易产生摆头现象。单纵臂独立悬架，由于车轮跳动时主销后倾角变化大，故转向轮不宜采用，但其结构较简单，可用于非转向的后轮。

3、滑柱摆臂式独立悬架(麦弗逊式或叫支柱式等) 这种悬架目前在轿车中采用很多。如图2-3 所示。滑柱摆臂式悬架将减振器作为引导车轮跳动的滑柱，螺旋弹簧与其装于一体。这种悬架将双横臂上臂去掉并以橡胶做支承，允许滑柱上端作少许角位移。内侧空间大，有利于发动机布置，并降低车子的重心。车轮上下运动时，主销轴线的角度会有变化，这是因为减振器下端支点随横摆臂摆动。以上问题可通过调整杆系设计布置合理得到解决。

图 2-3 麦弗逊式悬架

4、斜置单臂式独立悬架 这种悬架是单横臂和单纵臂独立悬架的折衷方案。其摆臂绕与汽车纵轴线具有一定交角的轴线摆动，选择合适的交角可以满足汽车操纵稳定性要求。这种悬架适于做后悬架。

5、多杆式独立悬架 独立悬架中多采用螺旋弹簧，因而对于侧向力，垂直力以及纵向力需加设导向装置即采用杆件来承受和传递这些力。因而一些轿车上为减轻车重和简化结构采用多杆式悬架。

2.2 弹性元件的特定分析比较

悬架的弹性元件的种类繁多，如钢板弹簧、螺旋弹簧、扭杆弹簧、气体弹簧(空气弹簧、油气弹簧)、橡胶弹簧等。

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弹性元件的选择主要是根据悬架的结构和性能的要求进行。选用不同的弹性元件可以具有不同的悬架结构形式。同一种悬架结构中也可以采用不同的弹性元件。同一种弹性元件又可以与不同的导向机构组合成非独立悬架和独立悬架。

本次商务车悬架结构为前独立悬架，前悬架采用双横臂式独立悬架，圆截面螺旋弹簧，带横向稳定杆。主要结构如图2-4

图 2-4 双横臂螺旋弹簧独立悬架

该悬架上下横臂均采用V型结构，这样便于前置发动机的安装及车身的布置。其主要特点是主销内倾角(前轮胎外倾角)及前束在车轮上下运动时是随时间变化的，而主销后倾角在运动中是保持不变的。主销后倾角在运动中保持不变可以使汽车在制动时保持适当的抗前俯率，另外也可避免前轮摆振及减小转向盘上的变化。

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宋冲冲：1.6L乘用车双横臂悬架设计 第三章 螺旋弹簧悬架设计