摘 要本文选取螺旋弹簧非独立悬挂结构作为研究对象，阐述了小汽车悬挂结构运动学实体工况，并对小轿车非独立悬挂结构给出了丰富的归类和解析比较，详细解析了其结构特点和运动特性，并建立了螺旋弹簧非独立悬挂结构的虚拟样机模型，并在工况仿真中对它进行解读。首先，对于螺旋弹簧非独立悬挂系统的组成部分、排列形式及其运动特点进行了大量分析，通过了解装配设计的建模思想，建立了螺旋弹簧非独立悬挂结构的三维模型，并通过装配设计分析，装配完成螺旋弹簧非独立悬挂结构虚拟样机模型。其次，通过ADAMS 运动仿真菜单，建立了螺旋弹簧非独立悬挂系统的过程性运动，解释了在系统各部件之间装配的约束和运动副，从而建立螺旋弹簧非独立悬挂系统运动仿真模型。最后，通过正弦激励运动，在悬架横杆上下振动运动中模仿机构仿真，螺旋弹簧非独立悬挂系统的运动响应状态，并判断该系统的正确性，通过参考和依据进行悬挂系统设计。
目 录
第一章 绪 论 1
1.1 课题背景与意义 1
1.2 汽车悬架系统运动学的现状分析 1
1.3 汽车悬架系统运动学的研究方法 1
1.4 课题研究内容与目标 2
第二章 螺旋弹簧半独立悬架几何模型的建立 3
2.1汽车悬架系统工作过程和分类 3
2.1.1 汽车悬架系统工作过程 3
2.1.2 汽车悬架系统分类 3
2.2 汽车螺旋弹簧非独立悬架系统介绍 4
2.2.1螺旋弹簧非独立悬架的结构组成和特点 4
2.2.2 螺旋弹簧非独立悬架的原理及应用 5
第三章 零件建模过程 6
3.1 CATIA软件的叙述 6
3.2 零件的建模 7
3.2.1减震弹簧建模 7
3.2.2弹簧底座建模 8
3.2.3纵臂建模 9
3.2.4减震筒建模 11
3.2.5横臂建模 12
3.3 零件装配 13
3.3.1纵臂装配 13
3.3.2减震底座装配 14
3.3.3减震器装配 15
3.3.4减震弹簧装配 16
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3.3.5对称装配 16
第四章 运动仿真 17
4.1 运动关系与约束 17
4.2 工况分析 17
4.3 研究底座变化的三个物理量 18
结束语 20
致 谢 21
参考文献 22
第一章 绪 论
1.1 课题背景与意义
汽车悬挂系统是如今整车系统中至关重要的组成部分的其中一项，包含了横向作用力、纵向作用力和侧向作用力等等，都将通过路面反馈给轮毂并且这些载荷是传递给车架或车身的；减缓震动冲击力量通过路面作用于车架或车身并慢慢减少冲击力道，从而达到了我们所需要的汽车行驶平顺性和稳定性。[1]我们了解了在汽车悬吊系统的功能与作用，汽车悬吊系统是传递力道的连接装置，是汽车车架与车身之间的纽带。而作为它们之间的传力构件，至关重要的作用在于我们选择悬挂的结构形式和参数选择的合理性，例如汽车的操纵性、舒适性以及吸收振动的能力等。从汽车悬挂系统中我们学习到了整车系统与行驶相关的车辆技术，与操纵相关的科学技术。汽车总布局规划和汽车运动参数的校对是该系统不可或缺的内容。[2]
论文的钻研工具是螺旋弹簧非自力吊挂体系，用CATIA软件构建螺旋弹簧非自力悬架体系的三维模子，并对全部非自力吊挂体系举行ADAMS动态仿真，实际的参考价值和经济价值为吊挂体系进一步的开辟计划供给参考和需要的根据。
1.2 汽车悬架系统运动学的现状分析
我们的探讨与研习目标就是改善整车系统的性能稳定特点和驾驶平顺特点。汽车悬吊系统的真实研究分为汽车操稳出现的和汽车平顺性出现的反映悬挂特征相关数据这两种情况。而悬架系统的运动学研究的定义在于对悬挂系统导向机构、空间杆系解析和排列的研究主要在于汽车系统操纵的稳定性，在当车轮与车身发生相对位移时，车轮定位参数的变动和对应悬挂相关数据的转向系统的运动学特性。[3]在悬架的弹性和阻尼元件特征的钻研标的目的在于钻研针对汽车体系利用平顺性的进程，吊挂体系的动力学钻研表示在对门路车轮非簧载质量悬架簧载质量这一闭环体系的钻研，首要是在路面的反馈下，分析汽车平顺性和阻尼系数的特点。
1.3 汽车悬架系统运动学的研究方法
国内汽车悬挂的运动学主要在80年代开始逐步开展。而海内的一部分高校将多刚体系统动力学方式接踵应用到汽车运动学和动力学的钻研中，在这个范畴压制性的高校中包含了吉大、清华、上交大、北理工和同济等著名高校，研习范围也从最初的整车运动学传递到包含柔性的多方位系统动力学，我国的汽车制造企业在开设具有自主知识产权的汽车受到了很多学者的钻研成果的影响并起到了踊跃的指导作用。
1.4 课题研究内容与目标
就一般情况下而言，非自力悬架比自力悬架的舒适性更低一些。在汽车领域内仍广泛应用是因为它构造简单、工作稳定以及性价比高；尤其是在对舒适性要求不高的载货汽车上。最常见的是应用在路面条件较差的越野汽车和工程车辆中。按照非自力悬架使用不同的弹性元件，可以分为钢板弹簧、螺旋弹簧、空气弹簧、油气弹簧非自力悬架。对于独立悬架来说，它的优劣势也很明显。[4]
非独立悬架的优点：
1.在弹跳时会彼此连累摆布轮，轮胎角度的转变量小致使轮胎的磨耗小。
2.较为便宜的制造本钱致使计划的自由度小，操控的安定性较差。
3.结构简单，拥有较为廉价的制造成本，便于后期修理。
4.车身空间大，可灵活调节车底板的高度。
非独立悬架的缺点：
1.在弹跳时左右轮会相互牵连，导致乘客乘坐的舒适性及操控的安全性得不到保障。
2.较为廉价的制造成本导致设计的自由度小，操控的安定性较差。
第二章 螺旋弹簧半独立悬架几何模型的建立
2.1汽车悬架系统工作过程和分类
2.1.1 汽车悬架系统工作过程
汽车的质量分为簧载质量和非簧载质量两部分。簧载质量是支持在悬架弹性元件以上的质量，非簧载质量是支持在悬架弹性元件如下的质量。汽车处于静止状况时，悬架只承受簧载质量的力，这种力属于静态力；此时悬架也静止。汽车处于行驶状况时，路面不服引发的振动使得悬架处于振动状况。振动状态有两个过程：在压缩时，以弹性元件为主，减缓来自路面冲击；在伸张时，减振装置为主，消耗弹性元件动能，并使悬架快速趋向于平稳。[5]
悬架体系的构成：虽然悬架体系具备各类分歧的布局情势，由弹性元件、导向装配和减振器等组成，如图21所示。
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