单纵臂式与扭力梁式悬架特性分析

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单纵臂式与扭力梁式悬架特性分析收稿日期２０１０ － ０７ － ２１.
作者简介管欣 １９６１ － 男 教授 Ｅ－ ｍａｉｌ ｈｓ ｇ ｕａｎ ｖｉ ｐ.ｓｉｎａ.ｃｏｍ.
基金项目国家高技术研究发展计划资助项目 ２００８ＡＡ１１Ａ１２３ 吉林势学厅科技发展计划重点资助项目
２００８６００６ .
单纵臂式与扭力梁式悬架特性分析
管欣１史建鹏１２杨得军１詹军１
１吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室 吉林 长春１３００２５
２东风汽车公司技术中心 湖北 武汉４３００５６
摘要应用ＣＡＥ仿真技术和道路实车试验验证的方法 系统分析了单纵臂式与扭力梁式悬架的刚度特性和
匹配后对整车性能的影响 揭示了２种悬架的主要区别 汽车在中高速度行驶时 扭力梁式悬架的质心垂直加
速度小于单纵臂式悬架车型 具有良好的乘坐舒适性 单纵臂式悬架的汽车侧倾角与侧向加速度小于扭力梁
式悬架车型 具有良好的操纵稳定性. 在理论研究的基础上 探索出了３项整车匹配单纵臂式与扭力梁式悬架
的原则 为乘用车悬架系统的选型和匹配提供了理论依据和设计方法.
关键词乘用车 单纵臂式悬架 扭力梁式悬架 刚度 操纵稳定性 乘坐舒适性
中图分类号Ｕ４６３.３３文献标志码Ａ文章编号１６７１ － ４５１２２０１１０１ － ００８６ － ０４
Ａｎａｌ ｙ ｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ ｔｒａｉｌｉｎ ｇ ａｒｍ ａｎｄ ｔｏｒｓｉｏｎ ｂｅａｍ
ｓｕｓ ｐ ｅｎｓｉｏｎｓ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ
Ｇｕａｎ Ｘｉｎ １Ｓｈｉ Ｊｉａｎ ｐ ｅｎ ｇ １２Ｙａｎ ｇ Ｄｅ ｊ ｕｎ １Ｚｈａｎ Ｊｕｎ １
１Ｓｔａｔｅ Ｋｅ ｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒ ｙ ｏｆ Ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ Ｄ ｙ ｎａｍｉｃ Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ Ｊｉｌｉｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔ ｙ Ｃｈａｎ ｇ ｃｈｕｎ
１３００２５ Ｃｈｉｎａ ２Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｃｅｎｔｅｒ Ｄｏｎ ｇ ｆｅｎ ｇ Ｍｏｔｏｒ Ｃｏｒ ｐ ｏｒａｔｉｏｎ Ｗｕｈａｎ ４３００５６ Ｃｈｉｎａ
Ａｂｓｔｒａｃｔ ＣＡＥ ｃｏｍ ｐ ｕｔｅｒ ａｉｄｅｄ ｅｎ ｇ ｉｎｅｅｒｉｎ ｇ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏ ｇｙ ａｎｄ ｔｅｓｔ ｉｎ ｔｈｅ ｐ ｒｏｖｉｎ ｇ ｇ ｒｏｕｎｄ
ｍｅｔｈｏｄ ｗａｓ ａ ｐｐ ｌｉｅｄ ｔｏ ａｎａｌ ｙ ｓｉｓ ｔｈｅ ｔｒａｉｌｉｎ ｇ ａｒｍ ｓｕｓ ｐ ｅｎｓｉｏｎ ａｎｄ ｔｈｅ ｔｏｒｓｉｏｎ ｂｅａｍ ｓｕｓ ｐ ｅｎｓｉｏｎｓ ｓ ｙ ｓｔｅｍａｔ －
ｉｃ ｖｉａ ｔｈｅ ｓｔｉｆｆｎｅｓｓ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ａｎｄ ａｆｆｅｃｔ ｔｈｅ ｐ ａｓｓｅｎ ｇ ｅｒ ｃａｒ ｐ ｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ａｆｔｅｒ ｍａｔｃｈｉｎ ｇ ｓｕｓ ｐ ｅｎｓｉｏｎ.
Ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｓｔｕｄ ｙ ｉｔ ｒｅｖｅａｌｓ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ ｔｗｏ ｓｕｓ ｐ ｅｎｓｉｏｎｓ.Ｃｏｍ ｐ ａｒｉｓｏｎ ｗｉｔｈ ｃｅｎｔｅｒ ｏｆ
ｔｈｅ ｖｅｈｉｃｌｅ ｍａｓｓ ｖｅｒｔｉｃａｌ ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ ａｎａｌ ｙ ｓｉｓ ｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｓ ｍｕｃｈ ｉｍ ｐ ｒｏｖｅｄ ｒｉｄｅ ｃｏｍｆｏｒｔ ｏｆ ｔｈｅ ｔｏｒｓｉｏｎ
ｂｅａｍ ｓｕｓ ｐ ｅｎｓｉｏｎ ｏｖｅｒ ｔｈｅ ｔｒａｉｌｉｎ ｇ ａｒｍ ｓｕｓ ｐ ｅｎｓｉｏｎ.Ｔｈｅ ｖｅｈｉｃｌｅ ａｓｓｅｍｂｌｅｄ ｔｈｅ ｔｒａｉｌｉｎ ｇ ａｒｍ ｓｕｓ ｐ ｅｎｓｉｏｎ
ｈａｓ ｂｅｔｔｅｒ ｈａｎｄｌｉｎ ｇ ｂｅｈａｖｉｏｒ ｔｈａｎ ｔｈｅ ｔｏｒｓｉｏｎ ｂｅａｍ ｓｕｓ ｐ ｅｎｓｉｏｎ ｆｏｒ ｔｈｅ ｓｍａｌｌｅｒ ｒｏｌｌ ａｎ ｇ ｌｅ ａｎｄ ｌｏｗｅｒ
ｌａｔｅｒａｌ ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ.Ｏｎ ｔｈｅ ｂａｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ ｔｈｅｏｒ ｙ ｓｔｕｄ ｙ ｔｈｒｅｅ ｓｕｓ ｐ ｅｎｓｉｏｎ ｍａｔｃｈｉｎ ｇ ｐ ｒｉｎｃｉ ｐ ｌｅｓ ｗｅｒｅ ｅｘ －
ｐ ｌｏｒｅｄ ｗｈｉｃｈ ａｌｓｏ ｐ ｒｏｖｉｄｅ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ｂａｓｉｓ ａｎｄ ｄｅｓｉ ｇ ｎ ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｐ ａｓｓｅｎ ｇ ｅｒ ｃａｒ ｂｅｓｔ ｍａｔｃｈ ｏｆ
ｓｕｓ ｐ ｅｎｓｉｏｎ ｓ ｙ ｓｔｅｍ.
Ｋｅ ｙ ｗｏｒｄｓｐ ａｓｓｅｎ ｇ ｅｒ ｃａｒ ｔｈｅ ｔｒａｉｌｉｎ ｇ ａｒｍ ｓｕｓ ｐ ｅｎｓｉｏｎｓ ｔｈｅ ｔｏｒｓｉｏｎ ｂｅａｍ ｓｕｓ ｐ ｅｎｓｉｏｎｓ ｓｔｉｆｆｎｅｓｓ
ｈａｎｄｌｉｎ ｇ ｂｅｈａｖｉｏｒ ｒｉｄｅ ｃｏｍｆｏｒｔ
单纵臂式和扭力梁式悬架具有布置车身时车
轮跳动的占用空间小 质量轻和成本低等优势 因
此被广泛地应用到 Ｂ级左右的乘用车上１ － ２ . 单
纵臂式悬架属于车轮在汽车纵向平面内可以摆动
的悬架结构型式 这类悬架-般通过加装控制随
动转向的橡胶悬置块提高车辆操纵特性 采用的
车型有Ｃｉｔｒｏｅｎ公司的 Ｅｌ ｙ ｓｅｅ等. 扭力梁式悬架
也属于车轮在汽车纵向平面内可以摆动的悬架结
构型式 但摆动行程没有单纵臂式悬架的大 其左
右２纵臂之间焊接有 Ｕ型管型梁３ 与车身连接