本次课题的主要目的是提高常用汽车的乘坐舒适性以及行驶平顺性。对双横臂式独立悬架的上、下横臂的尺寸和空间布局进行了设计，包括计算悬架挠度，确定其弹性特征和对悬架导向机构的设计。计算选用双筒式减震器和螺旋弹簧匹配悬架系统，包括选取螺旋弹簧材料，计算其尺寸和刚度，计算减震器的阻尼系数、最大卸荷力和其工作缸直径等，保证轮胎的几何定位参数在各种悬架的摆动情况下都符合汽车行驶的要求，反复核算以保证在各种形式条件下获得最佳平顺性和操作稳定性。最后选用Pro/ENGINEER软件对悬架的减震器进行了三维建模。设计结果达到预期要求。本次课题所研究的双横臂式独立悬架对于提高我国汽车的舒适性以及平顺性有着极为重要的意义。 关键词 双横臂式独立悬架，减震器，螺旋弹簧 目 录
1 绪论 1
1.1 课题研究背景和意义 1
1.2 国内外研究的发展概况1
1.3 课题研究的方法和内容2
2 汽车悬架的概述3
2.1 悬架的功用及其组成3
2.2 汽车悬架的分类3
2.3 双横臂式独立悬架4
2.4 汽车悬架的设计要求4
3 悬架的主要参数的确定4
3.1 悬架挠度的计算5
3.2 悬架的弹性特征6
4 双横臂式独立悬架导向机构的设计7
4.1设计要求7
4.2 导向机构的布置参数8
4.3 双横臂式独立悬架导向机构设计9
5 弹性元件的设计计算15
5.1 螺旋弹簧材料的选取15
5.2 弹簧直径和刚度的计算15
5.3 弹簧的校核17
6 减震器的 *51今日免费论文网|www.jxszl.com +Q:  3_5_1_9_1_6_0_7_2 
设计18
6.1 减震器的概述18
6.2 相对阻尼系数ψ的确定21
6.3 减震器阻尼系数δ的确定22
6.4 最大卸荷力F0的确定23
6.5 简式减震器工作缸直径D的确定23
7 减震器的三维建模24
7.1 减震器各零部件的三维建模24
7.2 装配零件31
7.3 完成减震器的三维建模34
结论 35
致谢 36
参考文献37
1 绪论
1.1 课题研究背景和意义
近年来，随着人们生活水平的提高，人们对汽车的需求也在日趋增大，同样对汽车的平稳、舒适等要求也在逐步提高。因而汽车产业已经逐步成为我国一项不可缺少的国民经济支柱产业，而我国广大汽车行业在提高产量的同时，更应注重汽车带给消费者的安全性、平顺性以及舒适性等性能。
因此，为了适应我国汽车行业的自主产业创新的步伐，对汽车悬架的自主研发与设计就显得极其重要。
当今时代，汽车已经开始成为人们的主要代步工具，而人们在追求便捷与效率的同时，人开始注重汽车的平稳与舒适。汽车悬架作为汽车的主要减震装置，也就开始被广大汽车生产商所重视。
本论文主要研究的是汽车双横臂独立悬架。双横臂式独立悬架按上下横臂是否等长又分为等长双横臂式独立悬架和不等长双横臂式独立悬架。等臂长的双横臂式独立悬架为平行四边形机构， 当汽车在崎岖路面行驶的时候，车轮上下跳动，虽然车轮平面不发生倾斜，主销倾角基本保持不变，但是车轮的轮距却会发生很大的变化（与单横臂式独立悬架相类似），这种结果会导致车轮产生横向的滑移，使轮胎产生较严重的磨损，因此现在很少有人使用这种等臂长的双横臂式独立悬架。而不等臂长的双横臂式独立悬架则可以有效地避免这些问题，只要选择合适的上下两臂的长度，再通过一些合理的布置，就能够让上下跳动的车轮的轮距及主销角度的变化均不过大[1]。当汽车行驶在崎岖路面，车轮上下跳动时，因为下臂比上臂长，因此下臂的运动弧度比上臂大，这种结果使得轮胎的上部只发生轻微的移动，而对底部影响较小。这种结构形式有效地减小了轮胎的磨损，提高了汽车在行驶过程中的放行稳定性与行驶的平顺性，因此不等长的双横臂式独立悬架在轿车上应用极为广泛，就连部分运动型轿车和赛车也采用这种悬架。
因此对汽车的双横臂式独立悬架的设计与优化就显得尤为重要。
1.2国内外研究的发展概况
1934年，第一个由螺旋弹簧组成的被动悬架诞生。被动悬架的减震效果比较差，很难适应各种汲取复杂的道路，一般只用于中低档汽车。
1973年，人们首次提出半主动悬架的研究工作，这类悬架的结构比较简单，不消耗汽车的动力，具有很大的发展前景。
1953年，美国通用汽车公司提出主动悬架的概念，主动悬架比被动悬架多了可调刚度和阻尼控制装置，能够有效地适应各种复杂路面，拥有车身平稳、乘坐舒适、行驶噪音小等各方面的优点。20世纪80年代，世界上很多汽车公司都开始开发主动悬架。但是这种悬架也存在着能源消耗较高、结构复杂、成本高、可靠性差等诸多问题[11]。
在国外，20世纪80年代的时候，半主动悬架的研究就已经趋于成熟，而主动悬架因为结构复杂，成本高等原因，一直没有被世界各大汽车公司所采用，目前主动悬架只用于一些排量较大的高档汽车[12]。
而在国内，由于科技和生产技术等众多因素，我国多数汽车公司都只是采用被动悬架，被动悬架与主动悬架的研究起步太晚，和国外的研究进度相比，还存在着极大的距离。而我国对于主动悬架的研究，只有北京理工大学和同济大学等少数几个研究机构在进行[8]。
悬架的种类有很多，然而考虑到汽车的操纵稳定性、舒适性以及成本问题，另外国内不同的汽车厂家对这些问题的倾向点不同，也就使得国内产生了比较常见的五种悬架：麦弗逊式独立悬架、双叉臂式独立悬架、单纵臂扭杆粱式半独立悬架、双横臂是独立悬架、多连杆式独立悬架。
我国现阶段对汽车产业的自主开发已经越越来越重视。近年来我国汽车产业经过长期的经营与发展，已经具有了一定的基础与规模，但是仍然面临着技术落后、资源匮乏、国内外竞争激烈、自主品牌不足等严重问题。因此，我国汽车产业要想解决这些问题，必须坚持自主产业创新，走适合中国汽车行业发展的具有中国特色的独特道路，大力发展民族品牌，推动民族企业的崛起[7]。
而本课题主要研究的悬架是双横臂式独立悬架，这种悬架目前应用较为广泛，如马自达6的前悬挂，哈弗H6的后悬挂和奥迪R8前、后悬挂等都是采用双横臂式独立悬架。
1.3 课题研究的方法和内容
首先认真复习汽车构造汽车设计，在图书馆和期刊网查阅相关资料，通过分析双横臂独立悬架系统结构与工作特点。然后运用汽车设计理论对悬架的各部件参数计算和选取，选用正确的参数和公式，计算动扰度和静扰度。再通过查阅资料，根据双横臂独立悬架的结构特点等，在通过图形的分析和公式的计算得到其布置参数（侧倾中心和纵倾中心）。然后根据得到的悬架布置参数，通过掌握的资料，合理的选取导向机构的设计方案。再由弹簧所受到的压力、悬架刚度等数据计算弹簧的刚度和应力。通过对弹簧的刚度、动扰度、扭转应力等参数的计算与比较，对弹簧进行校核。再对减震器进行合理的设计计算。最后通过软件绘出螺旋弹簧和减震器的三维图。
2 汽车悬架的概述
2.1 悬架的功用及其组成
悬架是连接汽车车架与车桥之间的传力连接装置，对汽车行驶平顺性、舒适性、安全性等性能具有极其重要的作用。
悬架的作用主要有：
（1）：连接车桥与车架，并在车架与车桥之间传力，以保证汽车正常行驶。

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