文档介绍：汽车悬架设计与
底盘平台相关技术
郭孔辉
2004. 8.
2003 年 11 月于清华
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汽车悬架设计与
底盘平台相关技术
一、悬架的运动学、车身的侧倾与纵倾一、悬架的运动学、车身的侧倾与纵倾
二、轮荷转移二、轮荷转移
三、侧倾转向三、侧倾转向
四、侧向力转向四、侧向力转向
五、纵向力转向五、纵向力转向
六、车轮定位六、车轮定位
七、轮胎特性与稳态转向特性七、轮胎特性与稳态转向特性
八、汽车操纵的瞬态响应八、汽车操纵的瞬态响应
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一、一、悬架的运动学悬架的运动学
§1. 传统的侧倾中心(.)概念及其局限性
•“单摆”模型不能解释车身
的垂向运动(Jacking effect)
•.
•纵倾是否也有“摆动中心”?
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§§. 车身稳态位移的一般分析车身稳态位移的一般分析
•车身受有三种力(达朗贝尔概念)
μMg
1. 重心处的重力与惯性力
2. 导向杆系的导向力
3. 弹性元件的弹簧力
Mμg μMg
e y
N1 Mg N
N 3
1 2 N1 N2
P N 2 P
不必是铰链点 4
•等效系统,将弹簧力简化
到车轮接地点(杠杆比为μMg
1) 处,目的:
━便于确定有效导向力的
方向与大小μMg
e
━初始弹簧力与重力抵消 y
N
━便于由弹簧变形和轮距
(轴距)来确定车身位移
不必是铰链点
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•弹簧力的确定
三种力相平衡
弹簧力必等于惯性力与导向力μMg
的总和
对于等效系统确定了导向力
就等于确定了弹簧力 S1 S2
确定了弹簧力就等于确定了
车身倾角μ Mg
e y
•导向力的分解与“力矩中心” N
导向力合力未必水平 N1 N2
S2
在“中性面”处分解的意义: S1
车身的垂向平动与转动不必是铰链点
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•“中性面”的确定中性面
k
a = 2 L
1 μMg
k 1 + k 2
Mg
N
•车身位移 h
NZ
M θ
θ= N
K1 K2
C θ
a1 a 2
ΔZ = Nz / ∑ki
l
其中:
M θ= +
C = K a2 +K b2
θ 1 1 2 1
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§2. 车身侧倾

通常对称面就是中性面μMg

由单侧导向力方向可确定ey0 (整车)
M &y&e y 0 μ
θ= = S1 S2

y C − Mge C /()Mge − 1
∑θy y 0 ∑θy ye 0

外加轮胎变形μMg
e
c y

若左右载荷与弹簧刚度不对称……? N
N2
S1 N1 S2
悬上质心
ey0
c
1 c2
h1 h2
a b
l
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大侧倾角下力矩中心的变化
μMg
N2
e
N c y
N1
S1 S2
Z2
Z1 N2
N1
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§
θy

取决于Cθy 与 ey
&y&
M &y&e y 0
θ y =

C − Mge y 0
∑θ y B e
k B
⎧ e .B 2 (独立悬架) s
⎪ 2

Cθy = ⎨ k
e .B(2 非独立悬架)
⎩⎪ 2 e

降低ey 的途径:降低
重心, 提高力矩中心 B s

提高侧倾力矩中心的
B e
限制
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