悬架是汽车上的重要总成之一。底盘的工作有很大一部分是悬架的设计。今天就和大家初步介绍下悬架的作用、构成和设计。

一、悬架的作用和构成：

二、悬架的几何参数设计：

轮胎是按照悬架的导向机构在行程内进行上下运动，因此调整悬架几何尺寸，就能改变悬架运动时外倾角、前束等的变化，从而改变轮胎的运动轨迹，使轮胎的运动过程按照设计者的意图进行，提高悬架和整车的操纵稳定性。

悬架几何尺寸左右著悬架各个参数和整车性能，是极其重要的参数，对系统来说，主要影响K特性。下面主要看下，导向杆系布置对外倾和前束的影响。

1、等长、平行的臂长与外倾角、前束角变化

由上图可以看出：外倾角、前束角均无变化，但轮距变化大，且臂长越长，轮距变化越小。

2、等长、不平行臂与外倾角变化：

从上图可以看出，当HT＞HB，时，外倾先正向变化，再负向变化；

当HT＜HB，时，外倾先负向变化，再正向变化；

3、不等长、平行臂与外倾角变化：

从上图可以看出，当上短下长时，外倾角都是负的；

当上长下短时，外倾角都是正的；

4、前束角与几何尺寸的关系：

从上图可以看出：1、当下摆臂和转向拉杆长度相等，并且从后视图看平行配置时，前束角无变化，但轮距变化；

2、当下摆臂和转向拉杆长度相等，并且从后视图看非平行配置时，上跳为正前束变化，下跳为负前束变化；

3、当下摆臂和转向拉杆长度不相等，并且从后视图看平行配置时，上下跳前束角均为正前束变化；

三、悬架的弹性设计：

几何尺寸设计完成后，意味著运动学特性设计完成。接下来要进行的是弹性运动学性能设计，也就是悬架的C特性。

当车辆通过道路上的凸起时，上下、前后方向都会受到力的作用，对于上下受力，有悬架的行程和弹簧来缓冲，而对于前后受力，既没有行程也没有弹簧来缓冲，只有利用橡胶衬套的柔性，形成前后缓冲行程，即「前后弹性」，说到底就是降低悬架前后的刚性，缓和从轮胎传来的作用力。

如下图所示，通过设定转向拉杆刚度与摆臂衬套刚度，可以实现弹性转向。通过弹性转向，可以实现对车轮姿态更好的控制，同时保证一定的舒适性。

四、悬架行程设定：

如果行程过大，车辆的布置就很困难。如前轮，加大行程，就必须提高轮包的高度，影响车辆的造型。另外，行程过长，在高速过弯时会导致侧倾过大，操纵稳定性降低。

如果行程过小，在颠簸路面下，很快达到行程极限，对车身造成冲击，舒适性下降。

因此，必须要根据整车定位合理设置悬架行程。

在上跳行程中，通过缓冲块的设计限制行程。

在下跳过程中，通过减震器缸筒内的橡胶缓冲块对活塞运动行程，也就是减震器行程进行限制。

下图是悬架跳动过程中的悬架刚度特性曲线，该曲线可以通过ADAMS模拟得到，也可以通过实车KC测试。通过曲线，可以很清楚的了解到悬架上下跳行程、缓冲块空行程、缓冲块压缩行程、弹簧刚度信息。

先写这么多，后续有时间再更新。文章有不对的地方，欢迎各位大神指正。谢谢。

备注：本篇文章，作者在IND4汽车人平台也有投稿发布，欢迎大家评论指正。


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