汽車懸架導向機構的布置參數設計及優化設計案例目錄TOC\o"1-3"\h\u28527汽車懸架導向機構的布置參數設計及優化設計案例 1268401.1導向機構的設計要求 1268771.2導向機構的布置參數 297011.2.1側傾中心的高度 2286321.2.2.側傾軸線 297041.2.3.縱傾中心 3179641.3導向機構的設計 3254631.3.1導向機構的受力分析 32541.3.2橫臂軸線的布置方式 4146271.3.3擺臂長度的確定 51.1導向機構的設計要求對于本次設計，導向機構的設計要求如下：1）當懸架感受到載荷發生變化時，輪間間隔的變化區間為±1.0mm，否則輪胎會發生較嚴重的磨損。2）當懸架感受到載荷產生一定的變化時，會阻止前輪產生較大的縱向加速度。3）當轎車進行轉彎時，在保證車輪和車身的傾側方向同一方向的情況下，還需要使車輛側傾角要盡量的小，補充不足轉向特性。4）當車輛剎車或者進行加速時，車身可以具備抗前附或者抗后仰。導向機構的其他要求：同很多部件一樣，我們需要確保有充分的強度，能夠正常的進行傳送除了垂直力之外的各樣力和力矩。1.2導向機構的布置參數1.2.1側傾中心的高度據下圖，經過車身和懸架的連接點（E點），做一條活塞桿運動方向的垂線，且在下橫臂線的方向做條延長線，最后的相交點稱為P點。圖1.1麥弗遜懸架的側傾中心如果減振器柱（EG）越垂直的安排，下擺臂（GD）越水平的安排，側傾中心（W點）就會離地面更近使得車輪上下跳動時，外傾角的變化就會超過合理的范圍。因此我們首先應該確定側傾中心的位置，然后根據懸架的設計狀況，不斷地調整側傾中心的高度hw，最終得到符合設計要求，滿足懸架需求的中心位置。[11]本次設計側傾中心的高度為191.6mm，滿足需求。1.2.2.側傾軸線我們把前后側傾中心線連在一起的線稱為側傾軸線。在設計側傾軸線時應讓它大概和地面相平行，且盡量和地面保持較遠距離。為了使其在轉彎時候汽車后軸與前軸的載荷改變大概相同，并保持原來的轉向特性，并符合前者的要求。然而后者的要求是為了讓汽車可以有個合理的側傾，并且不影響汽車的正常行駛。前輪驅動的汽車里，后軸的載荷通常低于前軸，由前軸作為驅動軸，且載荷的改變比較小。因此，總的來講，只有縱臂式懸架是個例外，其他懸架我們該確保前高度在0~120mm區間，后懸架中心高度在0~150mm區間圖1.2縱傾中心的位置縱傾中心的高度為236.8mm，符合需求。1.2.3.縱傾中心.縱傾中心一樣可以用作圖法求出，經過E點做活塞桿運動方向的垂線，經過G點做擺臂平行線，垂線和平行線的交點就是縱傾中心（O點）。1.3導向機構的設計1.3.1導向機構的受力分析據圖1.3所表達的麥弗遜懸架的受力簡圖，我們得知橫向力F3可以用下面公式求得：F3=F1ad/[(c+b)(d-c)]（1.1）公式中：F1前輪的靜載荷F1減去前軸簧下質量的1/2。圖1.3麥弗遜懸架受力簡圖摩擦力f3隨橫向力F3增大而變大，而且f3越大，車輛的平順性受到的影響也越不好，不契合我們的設計思路。因此為減小摩擦力，我們應該減小摩擦系數，采取對接觸表面進行特殊處理的方式或者采用減摩材料。再而因F3減小，f3也會隨之變小，通過式1.1，如果想使得F3變小，應該放大c+b的尺寸，或縮小a的尺寸。但是前者會導致懸架的尺寸較大，從而導致布置困難。因此，我們一般把G點延申到車輪里面，并且要保證在減振器的中軸位置不發生變化的條件下。這樣操作有兩個優點，其中一個是可以讓a的尺寸大小變小，第二個是可以得到比較小的主銷偏移距，從而提高了制動穩定性。1.3.2橫臂軸線的布置方式采用麥弗遜懸架的汽車的縱傾穩定性受到了橫臂軸線是否與主銷后傾角匹配影響。圖中O點是在縱向平面內汽車懸架跳動的運動瞬心。結合簡圖可以知道，如果靜平衡位置下的主銷后傾角λ0與擺臂軸的抗前附角-β一樣大小，那么擺臂的軸線正好可以垂直主銷軸線，然而這個時候的運動瞬心在無窮遠的地方，這表示主銷軸線是在作平動，主銷后傾角λ可以保持不變。如果擺臂軸的主銷后傾角λ0與抗前附角-β所對應的運動瞬心O位于前車輪的后方，在壓縮過程中，主銷后傾角λ就會有一直變大的趨勢。如果擺臂軸的主銷后傾角λ0與抗前附角-β所對應的運動瞬心O位于前車輪的前方，在壓縮過程中，主銷后傾角λ就會有一直變小的趨勢。然而我們在設計麥弗遜懸架時，一般會讓懸架壓縮過程中主銷后傾角λ能有增大的趨勢，隱藏我們會使得擺臂軸的主銷后傾角λ0與抗前附角-β所對應的運動瞬心O位于前車輪的后方。圖1.4橫向軸線的示意圖1.3.3擺臂長度的確定通過參照某一款橋車的麥弗遜懸架的實際測量參數作為輸入的數據從而得出的下擺臂取若干組值的