摘 要悬架是现代汽车不可缺少的组成部分,其作用是使车架与车轴弹性连接。悬架最重要的功能是传递车轮和车架之间的所有力和力矩,使汽车具有良好的平顺性。大学生节能赛车悬架结构广泛采用不等长双横臂独立悬架，传统方式需要完成全部设计并在整车加工完成之后，进行长时间的路试。本文将对节能赛车悬架进行设计与优化，首先基于节能赛车，初步确定新赛车的悬架参数、螺旋弹簧和减震器。其次，在UG中建立悬架模型，并在ADAMS中对悬架参数进行优化。ADAMS能够模拟悬架在制动、转向过程中的运动状况，提高了设计的精确度，对赛车性能的提高有着重要的意义。
目 录
第一章 绪论1
1.1课题背景 1
1.2选题意义1
1.3比赛规则1
1.4 本课题内容1
1.5悬架分析与优化总体思路 1
第二章 悬架基本参数的确定3
2.1悬架的类型3
2.2前后轮定位参数的确定4
第三章 悬架设计计算6
3.1上下横臂长度的确定6
3.2螺旋弹簧的选择6
3.3减震器的选择6
3.3.1减震器类型的选择 6
3.3.2减震器主要参数的选择 7
第四章 ADAMS悬架仿真分析与优化9
4.1悬架ADAMS模型建立9
4.2前悬架仿真分析 9
4.2.1主销后倾角变化10
4.2.2前轮外倾角变化11
4.2.3前轮前束角的变化11
4.2.4主销内倾角的变化12
4.2.5车轮跳动产生的转向角的变化12
4.2.6车轮跳动对轮距的影响13
4.2.7抗点头13
4.2.8抗举升14
4.2.9磨胎半径14
4.3转弯工况仿真分析优化15
结束语18
致谢19
参考文献20
附录21
第一章 绪论
1.1课题背景
随着国家对汽车节能技术的重视 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: &351916072& 
和现代社会的发展，人们越来越注重能源的节约与环境的保护。本田在中国一年一度的Honda节能竞技大赛的举办迎合了时代节能环保的号召, 参赛的选手大多部分是自全国各大院校的在校学生，激发起了所有参赛者的对地球环境保护的挑战精神。通过近几年的赛事举办,节能技术不断优化和完善，节能赛车的不断完善与优化也必将推动节能竞技大赛的不断进步，从而带动更多的人参与到赛事中来，推动汽车节能技术的发展，缓解当今能源紧缺的压力。
1.2选题的意义
随着现代汽车产业的快速发展，能源缺乏的问题使得汽车工业面临着严峻的挑战，节能汽车已经成为汽车行业的新型产业[2]。石油供应的依存度可能上升至80%左右[3]，到2030 年我国汽车保有量将达到2.3～2.5亿辆, 是2020年的1.7～ 1.9倍左右[4]。汽车消耗大量的石油，并且利用率低，造成很大的浪费，而且尾气含有CO、HC、NO、NO2等物质，对人体健康有很大的危害，并对人类的生存环境有很大的损坏。汽车产业的节能环保，对于落实国家能源发展战略和加快建设资源节约型、环境友好型社会，具有重要意义。而汽车悬架系统在节能和低成本的推动下不断进行创新，并逐渐向轻量化、高效化等方向发展[5]。因此，节能赛车的不断完善与优化也必将推动节能竞技大赛的不断完善，从而带动更多的人们参与到赛事中来，进一步普及节能环保意识和推动汽车节能技术的发展。
1.3比赛规则
大学生节能赛车比赛的规则非常开放，为了鼓励原创设计与各种新型赛车的出现，悬架规则如下：
1.开轮/开舱；
2.赛车轴距不小于1525mm；
3.前后轮距中较小值不得小于较大值的75%；
4.赛车轮辋大于8英寸；
5.必须能够保证可以四轮制动；
6.赛车悬架行程大于50.8mm（2英寸）；
1.4 本课题内容
（1）根据大学生节能汽车大赛规则,确定悬架的结构方案及主要参数，综合考虑车架、行走系统的结构特点，进一步完成车架、行走系统优化设计。
（2）用ADAMS对悬架进行激励仿真与整车仿真，对其进行动力学和运动学仿真，并对赛车的输出位移、速度、加速度进行研究。
1.5悬架分析与优化总体思路
（1）根据大学生节能赛车去年比赛中遇到的问题，并结合国内外优秀赛车设计，确定新的悬架参数；
（2）在UG中对悬架进行三维建模；
（3）在ADAMS中对车轮进行激励仿真得到悬架运动过程中各主要参数的变化情况，用ADAMS/insight对不理想的硬点进行优化；
（4）在ADAMS中进行整车仿真，检验悬架整体性能；
第二章 悬架基本参数的确定
2.1悬架的类型
悬架的作用是弹性地连接车架和车轴，其最主要的功能是传递作用在车轮和车架之间的一切力和力矩。悬架几何的设计会极大程度的影响轮胎与地面的接触特性，对轮胎的极限性能能否充分发挥起着至关重要的作用[6]。
节能赛车常见的悬架形式有：麦弗逊式，双横臂式，及多连杆式[7]。
麦弗逊式:麦佛逊悬架目前在轿车上非常普遍，因为其结构相对其他独立悬架要简单许多，麦佛逊悬架的主题结构是由弹簧和避震器以及下横臂组成的，十分简洁。麦佛逊悬架除了零件数量少，可以大大减小簧下质量，并且降低维修调教的难度两个优点外，悬架的跳动行程也比其他独立悬架大，可以应对相对较大的路面冲击。在WRC世界拉力锦标赛中的赛车大部分使用麦弗逊悬架[6]。
双横臂式:双横臂独立悬架因为有上下两个横臂，所以被称为双横臂式独立悬架。双横臂的设计一般是上臂短下臂长居多，由于双横臂悬架有两个臂来承担加速、制动的转矩、以及转弯的侧向力，所以双横臂悬架具有很好的刚度性能，但是双横臂悬架结构相对复杂，所以需要较大的成本和安装空间[6]。
多连杆悬挂:多连杆悬架是在双横臂悬架的基础上进行了少许的改良。双横臂悬架只有上横臂、下横臂两个控制臂，每个控制臂的与立柱只有一个连接点，而且调节大多以增加或减少控制臂与立柱连接处的垫片来调节。多连杆悬架则相当于将双横臂悬架的叉臂拆分，将组成横臂的每一根杆分开，每一根杆单独连接到到立柱上，常见的有5连杆悬架。因为多连杆悬架有很多个连杆，所以悬架可以对立柱调教的角度也是非常的多，调教的方式有非常多的组合，悬架参数的调教也比其他类型的的独立悬架更加的细腻精准。同时，由于有多跟连杆与立柱相连，悬架参数变化也更加的理想，从而使轮胎贴地性更佳。在高性能的超级跑车与豪华轿车中，经常使用多连杆悬架，从而为驾驶者在告诉下提供一个精确稳定的操控。多连杆独立悬挂同样也需要较多的安装空间，制造成本比双横臂悬架更高[6]。

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