1.6L乘用车双横臂独立悬架设计(5)

3.1 悬架基本参数的选定

3.1.1 悬架静挠度

悬架静挠度fc是指汽车满载静止时悬架上的载荷与此时悬架刚度之比。汽车前后悬架与其簧载质量组成的振动系统的固有频率,是影响汽车行驶平顺性的主要参数之一。因现代汽车的质量分配系数接近1，于是汽车前、后轴上方车身两点的振动不存在联系。因此，前后部分的车身的固有频率为：

n=

12?cm (3-1)

此处c为悬架的刚度(N/cm)；m为簧上质量(kg)。

当采用悬架弹性特性为线性变化的悬架时，前后悬架的静挠度可用下式表示 fc=mg (3-2)

c式中，g为重力加速度(g=981cm/s2)，c为悬架的刚度(N/cm)。 将式3-2代入式3-1得

n=

5fc (3-3)

由上式可知，悬架的静挠度fc直接影响车身振动的偏频n。因此，欲保证汽车有良好的行驶平顺性，必须正确的选取悬架的静挠度。

对发动机排量在1.6L以下的乘用车，一般前悬架要求偏频为1～1.45Hz，后悬架为1.17～1.58Hz，原则上，乘用车的发动机排量越大，悬架的偏频应越小，要求满载前悬架偏频在0.80～1.15 Hz,后悬架则要求在0.98～1.30Hz。

汽车总质量m =1200+500=1700kg

本车型是发动机前置前驱的乘用车满载时前轴荷为52%，所以 m1=1700*52%*82%=725kg, m2=1700*48%*82%=669kg

5取n1=1.2， 代入n= 得 fc1=174mm。

fc取n2=1.3， 代入n=

5fc 得 fc2=148mm。

此时，后悬架fc2=148mm小于前悬架fc1=174mm

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在选择前、后悬架的静挠度fc1fc2时，应当使之接近，并希望后悬架的静挠度比前悬架的静挠度小些，这有利于防止车身产生较大的纵向角振动。对乘用车，一般fc2=(0.8～0.9)fc1。此处,fc2=148， fc1=174mm。 而fc2= 0.85fc1，满足。

悬架的动挠度fd是指从满载静平衡位置开始悬架压缩到结构允许的最大变形（通常指缓冲块压缩

到其自由高度的1/2或1/3）时，车轮中心相对车架（车身）的垂直位置。要求悬架应有足够大的动挠度，以防止在坏路面上行驶时经常碰撞缓冲块。对乘用车，fd=7～9cm

取fd=90mm。

降低悬架系统的振动频率和增大悬架的静挠度可以提高汽车行驶的平顺性，但需要说明的是，增大悬架的静挠度会带来一些新的矛盾，主要有以下几点：

1、静挠度增大后，为使汽车不经常碰撞缓冲块，就要求相应地增加动挠度，这就势必抬高车架上各总成的高度，提高汽车的重心，同时，在汽车振动时和载荷增减时，汽车高度将会显著的变化，这些都对汽车行驶稳定性产生不利影响。

2、静挠度增大后，弹簧显得很软，在紧急制动时会产生严重的汽车“点头”现象；在转弯时，由于悬架侧倾刚度的降低，会使车身产生较大的侧倾角，这些对乘坐舒适性都是不利的。

3、静挠度和动挠度增大后，车轮垂直位移增大，对行驶稳定性不利。

4、增大静挠度对纵置钢板弹簧而言，要增大弹簧长度，使布置发生困难，同时增加弹簧重量。

3.1.2 上下横臂长度的确定

双横臂式独立悬架的上、下臂长度对车轮上、下跳动时前轮的定位参数影响很大。现代轿车所用的双横臂式前悬架，一般设计成上横臂短、下横臂长。这一方面考虑到布置发动机方便，另一方面也是为了得到理想的悬架特性。现代轿车设计时，l2/l1取为0.6～1.0之间。美国克莱斯勒和通用汽车公司分别认为，上下横臂长度之比取0.7和0.66为最佳。根据我国汽车设计经验，在初选尺寸时，l2/l1取0.65为宜。

下表是国外一些轿车的上下臂长及球销距的尺寸：

表3-1 国外轿车独立悬架的一些参数

车牌名 奔驰600(西德) 伏尔加(苏) 雷诺(法) 王子(日) 伏克斯豪尔(英) 雪佛兰(美) 上臂长 A，mm 330 200 215 245 250 190 下臂长 C，mm 479 445 350 305 380 330 球销距 B，mm 256 250 200 200 200 215 A CA B0.702 0.45 0.61 0.80 0.66 0.60 1.29 0.8 1.07 1.22 1.25 0.89 11