麥弗遜的案例
DTAS 3D多約束裝配助力懸架公差分析&尺寸鏈計算：麥弗遜/雙叉臂/多連桿/H臂一網打盡
DTAS 3D兩種建模思路可以解決以下懸架形式，麥弗遜、雙叉臂、三連桿、四連桿、五連桿、H臂等。麥弗遜前懸是經典的前懸形式，由于麥弗遜前懸的一些弊端，在麥弗遜的基礎上逐步衍生出了雙叉臂前懸等。將麥弗遜前懸的結構應用在后懸上為三連桿后懸，俗稱筷子懸架，其結構布置簡單，成本低廉。隨著對操控的要求越來越高，在三連桿的懸架形式上逐步發展出了四連桿(拖曳式刀臂懸架)、五連桿、H臂等懸架。本文主要討論雙叉臂前懸與五連桿后懸的建模方法。
如圖所示：
二、雙叉臂前懸與五連桿后懸的公差分析
建模思路：
雙叉臂前懸主要建立如下的運動副，包括2個驅動副，一個是輪跳的，另一個是轉向驅動。
五連桿后懸懸架由于有5個連桿，所以與車架轉向節共有10個球副，減震器等可以建立滑塊副、球副等。輪跳驅動建立在轉向節上。
五連桿后懸除了運動副建模以外，也可以采用多約束裝配的建模方法，如下圖所示。使用多約束裝配控制轉向節安裝點與副車架安裝點之間的距離，最終控制轉向節的最終姿態。多約束裝配不僅適用于五連桿后懸，也適用于其它各類型的前后懸架。多約束裝配相比運動副建模求解速度快，建模簡單等優點。
虛擬測量：
在DTAS 3D中可以建立各種虛擬測量，包括前束角、外傾角、前輪主銷內傾、后傾角以及前輪左右前束角之差或之和等。
仿真結果:
運動軌跡分析，車輪在不同狀態下，如轉向角度、輪跳高度下的各狀態軌跡分析。
各個四輪參數的波動情況：
貢獻度、傳遞系數分析等，各個公差對四輪參數的靈敏度及貢獻度，為后續的優化指明方向。
展開 基于ADAMS的麥弗遜前懸架動力學仿真
以某汽車麥弗遜前懸架為例，擬采用雙輪同向激振方式對其進行仿真計算和優化分析，研究其在汽車運行過程中汽車麥弗遜前懸架的動力學特性，以改善懸架系統性能。
汽車麥弗遜前懸架模型的建立
通過逆向工程和試驗，得到了汽車前懸架幾何參數、彈簧阻尼元件特性以及關鍵連接部位彈性襯套剛度等，麥弗遜前懸架系統的主要參數( 整備質量狀態) 如表1。
麥弗遜前懸架輪距隨柔性架構變化 ￥50
問題產生：
針對目前A0和A級車前懸架類型占絕對統治地位的麥弗遜懸架，進行輪距柔性架構變化方案選擇，評估整車動力學性能變化和總布置影響，明確麥弗遜懸架的輪距可調范圍，為柔性架構平臺開發提供重要技術解決方案。
研究麥弗遜懸架的輪距調整方案，并研究確定方案下輪距的調整帶寬，使其符合總布置對A0和A級車型的輪距尺寸跨級別可調要求，滿足汽車動力學性能對懸架和轉向系統的各項相關性能目標，并為柔性架構研究提供輪距可調的麥弗遜懸架的調整實現方案。
懸架技術介紹上篇-傳統被動懸架
由于獨立懸架的有點，在眾多民用車輛中獨立懸架實用較多，其中最有名的三種獨立懸架類型有麥弗遜式、雙叉臂式以及多連桿式懸架。
5.1 麥弗遜式懸架
麥弗遜式懸架的創始人即工程師麥弗遜（Mcpherson）：1891年麥弗遜出生于美國伊利諾斯州。大學畢業后他曾在歐洲搞了多年的航空發動機，并于1924年加入了通用汽車公司的工程中心。上世紀30年代，通用的雪佛蘭分部想設計一種真正的小型汽車，總設計師就是麥弗遜。
麥弗遜對設計小型轎車非常感興趣，目標是將這種四座轎車的質量控制在0.9噸以內，軸距控制在2.74米以內，設計的關鍵就是懸架。麥弗遜一改當時盛行的板簧與扭桿彈簧的前懸架方式，創造性地將減振器和螺旋彈簧組合在一起，裝在前軸上。后來，麥弗遜跳槽到福特，1950年福特在英國的子公司生產的兩款車，是世界上首次使用麥弗遜懸架的商品車。麥弗遜懸架由于構造簡單，性能優越的緣故，被行家譽為經典的設計。
麥弗遜式獨立懸架的誕生跟前置前驅的車型出現有關（FF，前置前驅指發動機前置，前輪驅動）。麥弗遜懸架形式的構造簡單，占用空間小，而且操縱性相較之前較好，而FF車型不僅要求發動機要橫向放置，而且還要增加變速箱、差速器、驅動機構和轉向機等結構部件，以往的前懸空間根本不足以滿足這種車型的要求。而麥弗遜式獨立懸架是由在下方的一個橫向擺臂+一個支柱組成，支柱本身就承擔了轉向軸的角色與羊角形成硬連接，因為結構簡單，很大程度的節省了車頭機艙蓋內的橫向空間。
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麥弗遜式（滑柱擺臂式）獨立懸架的CAE分析 ￥111
分析概述:
此案例是我司做的一個麥弗遜式（滑柱擺臂式）獨立懸架的分析，主要對以下五點進行的分析，。
1. 懸架靜態剛度曲線及固有頻率
2. 懸架總成對路面激勵的傳遞特性
3. 懸架側傾（橫向）剛度
4. 懸架縱傾（縱向）剛度
5. 相關零件的強度及疲勞壽命
以更加了解汽車的懸架系統，幫助客戶做出更優秀的汽車懸架設計。
麥弗遜懸架動力學詳細建模流程（adams/car） ￥50
麥弗遜懸架的創建.doc
#汽車懸架#9個汽車懸架的經典姿勢
獨立式懸架種類：
按其結構形式的不同，獨立懸架系統又可分為橫臂式、縱臂式、多連桿式以及麥弗遜式懸架等。
4.麥弗遜
麥弗遜懸架是目前最為常見的前懸架，也是最為成熟的一種懸架類型，其最大的特點就是體積比較小，有利于對比較緊湊的發動機艙布局。不過也正是由于結構簡單，對側向不能提供足夠的支撐力度，因此轉向側傾以及剎車點頭現象會比較明顯。
麥弗遜還有一些改良變種，寶馬雙球節減震支柱前懸架，和一些日韓車系用的連桿支柱式獨立懸架都是變種麥弗遜上，原理是一樣的，只是在調校和細節上有所不同，對麥弗遜有所改進。
5.多連桿
多連桿獨立懸架，可分為多連桿前懸架和多連桿后懸架系統。其中前懸架一般為3連桿或4連桿式獨立懸架；后懸架則一般為4連桿或5連桿式后懸架系統，其中5連桿式后懸架應用較為廣泛。
多連桿式懸架舒適性能很好，操控性能也和雙叉臂式懸架難分伯仲，對于很多中大型車來說由于空間充裕、且注重舒適性能和操控穩定性，所以大多使用多連桿懸架。
前一陣斷軸的速騰的后懸架就是采用了非獨立的扭轉梁，而在5月份偷偷將新車升級為多連桿后懸架，并且售價不變。
6.雙叉臂
雙叉臂式通常采用上下不等長叉臂（上短下長），讓車輪在上下運動時能自動改變外傾角并且減小輪距變化減小輪胎磨損，并且能自適應路面，輪胎接地面積大，貼地性好，很多強調運動性能的車型都喜歡采用雙叉臂。
雙叉臂缺點在于制造成本高、懸架定位參數設定復雜，比麥弗遜更占空間。
7.雙橫臂
國內常見的是雙橫臂懸架也是獨立懸架的一種， 雙橫臂式懸掛和雙叉臂式懸掛有著許多的共性，只是結構比雙叉臂式簡單些，也可以稱之為簡化版的雙叉臂式懸掛。國內部分中型車的前懸架會采用雙橫臂，也有思域這種另類的緊湊型用來做后懸架。
展開 基于ADAMS的懸架側傾與轉向仿真
基于ADAMS（Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems）進行麥弗遜前懸架的側傾與轉向仿真，通常需要以下步驟和關鍵點。以下內容將分步驟說明建模、參數設置和仿真分析過程：
1. 麥弗遜懸架建模
根據實際懸架硬點坐標（Hard Points）定義部件的位置和尺寸，確保懸架運動學特性準確。各部件之間按照設計要求，通過建立連接副和襯套進行懸架系統裝配。
本文介紹麥弗遜前懸架的側傾與轉向仿真，對模型的建立作如下假設: 懸架中所有零部件都認為是剛體; 減振器簡化為線性彈簧和阻尼; 各運動副內的摩擦力忽略不計; 輪胎簡化為剛性體。創建的模型如圖 1。運用 ADAMS /CAR 模塊建立與表1相對應的汽車前懸架的運動學模型，具體的模型如圖 1 所示。
圖1 麥弗遜懸架多體動力學模型
2. 參數設置
2.1 彈性元件參數
彈簧剛度：輸入懸架彈簧的線剛度。需要考慮非線性彈簧剛度，因此曲線采用變剛度數據；
阻尼系數：根據減震器性能試驗，繪制減震器示功圖，在ADAMS軟件里面設置減震器的壓縮/回彈阻尼。
展開 淺談車輛多體動力學建模
圖一 懸架結構基本組成[1]
目前，常用的懸架結構主要有麥弗遜式懸架、雙橫臂式懸架、多連桿式懸架、扭轉梁式懸架等。
三 動力學建模
3.1 模型簡化
懸架系統是一個非常復雜的系統，進行動力學建模分析前應進行一定程度上的簡化，將沒有相對運動關系的零部件組合為一體。根據零部件的真實運動關系確定合理的約束類型，通過約束連接各零部件，建立懸架系統的動力學簡化模型。
圖六 麥弗遜懸架基本構造[5]
3.2 拓撲結構
建立車輛多體系統動力學模型的關鍵在于理清系統的拓撲結構。所謂拓撲結構指的是將系統內部的實體抽象成與其大小、形狀無關的“點”，而實體間的連接抽象成線，其本質就是研究系統內部各部件之間的連接關系。下圖以麥弗遜懸架為例，描述了其在垂向路徑下的拓撲結構關系。
圖七 麥弗遜懸架垂向路徑拓撲結構
子系統內部及各子系統之間通過約束副建立連接關系，在多體系統動力學建模過程中，常用的約束主要有鉸鏈（Joint）約束與襯套（Bushing）約束。鉸鏈約束是一種理想約束，對于柔性連接我們則采用襯套約束。襯套約束是連接在兩個部件之間，通過6個自由度（3個軸向，3個轉向）來定義連接狀態。其中常見的鉸鏈約束類型如下：
表一 常用鉸鏈約束類型[6]
3.3 屬性參數
建立車輛多體系統動力學仿真模型對于參數需求較大，參數精度要求高。通常幾何定位參數和質量參數通過試驗與計算等方法獲得。此外，整車系統還存在很多柔性元件，這些零件的屬性參數對于車輛動態特性影響較大。
1、彈簧剛度
彈簧的作用是將車輛經過不平路面產生的跳動吸收，減小車身的振動幅度，直接影響整車動力學性能。在動力學模型中，其定義的是兩個部件之間受力—位移關系。
展開 Abaqus Connector-搭建整車底盤懸掛系統
汽車的舒適性、操控性跟底盤的懸掛系統有著密切的關系，麥弗遜式獨立懸架是比較常見的一種懸掛系統，它的舒適性還可以，結構簡單而且成本相對低廉，所以在現代汽車工業中有著非常廣泛的應用，本期文章將介紹使用Abaqus Connector搭建整車麥弗遜式獨立懸架。
麥弗遜式獨立懸架
麥弗遜式獨立懸架結構主要包括減震器（彈簧、阻尼器）、控制臂、穩定桿等，這些部件之間通過多種運動副連接在一起，傳遞載荷與運動關系。Abaqus中的Connector單元可以表達各種復雜的連接關系，實現汽車底盤懸掛系統的動力學建模分析。
Abaqus中的Connector單元（部分）
首先，我們可以簡化出懸架部件的基本構型，并以剛體的形式納入整車懸掛系統模型中，各個部件之間的連接關系采用Interaction模塊中的Connector單元來完成建模。
麥弗遜式獨立懸架結構簡化模型
Connector單元的GUI建模工具
底盤懸掛系統動力學模型整車外觀
轉向系統采用三種連接器單元：U Joint、Flow-Converter、Slip Ring，可以實現將轉向柱的轉動轉化為前輪拉桿的平動，推動前輪進行同步轉向。
轉向系統
利用Axial連接器的Elasticity和Damping屬性來定義各獨立懸架的減震器。
碾過減速帶（23.8Km/h）
減震彈簧的力-時間曲線
通過方向盤控制汽車的前進方向，先向左打一圈，再迅速回正、緊接著向右打一圈，繞過減速帶，在現實中操作起來很容易，現在我們要在Abaqus中實現這個過程，注意速度云圖，輪胎與地面接觸區域為藍色，代表此時輪胎純滾動。
展開 【汽車知識】汽車懸掛系統竟然有這么多種，都是經典的機構設計
3：麥弗遜式懸掛
麥弗遜懸掛是最為常見的一種懸掛，主要有A型叉臂和減振機構組成。叉臂與車輪相連，主要承受車輪下端的橫向力和縱向力。減振機構的上部與車身相連，下部與叉臂相連，承擔減振和支持車身的任務，同時還要承受車輪上端的橫向力。
麥弗遜的設計特點是結構簡單，懸掛重量輕和占用空間小，響應速度和回彈速度就會越快，所以懸掛的減震能力也相對較強。然而麥弗遜結構結構簡單、質量輕，那么抗側傾和制動點頭能力弱，穩定性較差。目前麥弗遜懸掛多用于家用轎車的前懸掛。
4：雙叉臂式懸掛
雙叉臂式懸掛（雙A臂、雙橫臂式懸掛），其結構可以理解為在麥弗遜式懸掛基礎上多加一支叉臂。車輪上部叉臂，與車身相連，車輪的橫向力和縱向力都是由叉臂承受，而這時的減振機構只負責支撐車體和減振的任務。
由于車輪的橫向力和縱向力都由兩組叉臂來承受，雙叉臂式懸掛的強度和耐沖擊力比麥弗遜式懸掛要強很多，而且在車輛轉彎時能很好的抑制側傾和制動點頭等問題。
雙叉臂式懸掛通常采用上下不等長叉臂(上短下長)，讓車輪在上下運動時能自動改變外傾角并且減小輪距變化減小輪胎磨損，并且能自適應路面，輪胎接地面積大，貼地性好。
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銷量前三的轎車 為啥都是非獨立后懸架？
可是，這三個品牌的車型在底盤上都不約而同地選擇了前麥弗遜獨立懸架，后扭力梁非獨立懸架的組合，是否暗藏玄機？
我們都知道，如今的汽車在底盤懸架上主要有兩大類，一類是獨立懸架，而一類則是非獨立懸架。
一般來講，獨立懸架多用在中高端車型或是車系中的高配車型，而非獨立懸架一般用較低端的車型或車系中的低配車型。
當然，凡事也有例外，比如法系車，就喜歡在扭力梁非獨立懸架上一條道走到黑。
在乘用車上，常見的非獨立懸架為扭力梁懸架、拖曳臂懸架、鋼板彈簧懸架等，而常見的獨立懸架類型比較多，包括：麥弗遜懸架、雙叉臂懸架、多連桿懸架、空氣懸架、電磁懸架等。
其中，最常見的獨立懸架為麥弗遜和多連桿。不過，由于麥弗遜常用在前懸架上，也是當下世界范圍內應用最廣泛的乘用車前懸架之一。
麥弗遜獨立懸架具有結構簡單，成本低，用途廣，性價比高的特點，被行家譽為經典的設計，主要用在中小型車的前橋上。但同樣是由于結構簡單，懸架剛度較弱，穩定性差，轉彎側傾明顯，因此，在后懸架上最常見的獨立懸架為多連桿。
而最常見的非獨立懸架就是扭力梁了。在這里，小鹍主要以多連桿獨立懸架與扭力梁非獨立懸架為例來進行說明。
所謂多連桿獨立懸架，一般有五連桿和四連桿兩種，這種懸架可以有效減少轉向不足或轉向過度的情況，提高車輛的控制性能，并且結構緊湊增加了車內可用空間，不過多連桿懸架的成本較高，因此，多用于中高端車型，極少出現在低端車型上。
那些經常出現在低端車型上的，通常是我們所說得非獨立懸架。而所謂的扭力梁非獨立懸架就是通過一個扭力梁來平衡左右車輪的上下跳動，保持車輛平衡，不過扭力梁懸架占用空間小，可以保證后排乘客的乘坐空間。
再說幾句
據小鹍了解，11月轎車銷量排行榜前五中有四款車型采用了非獨立后懸架，僅有排名第五的別克英朗采用的是多連桿獨立懸架。
展開 汽車9大核心零部件發明史 值得學習！
現代乘用車懸架的發明者：麥弗遜
上世紀 30 年代，通用想設計一種真正的小型汽車，總設計師就是麥弗遜。他對設計小型轎車非常感興趣，目標是將這種四座轎車的質量控制在 0.9 噸以內，軸距控制在 2.74 米以內，設計的關鍵是懸架。麥弗遜一改當時盛行的板簧與扭桿彈簧的前懸架方式，創造性地將減振器和螺旋彈簧組合在一起，裝在前軸上。實踐證明這種懸架形式的構造簡單，占用空間小，而且操縱性很好。后來，麥弗遜跳槽到福·特，1950 年福·特在英國的子公司生產的兩款車，是世界上首次使用麥弗遜懸架的商品車。
現代傾斜式方向盤發明者：奔馳和戴姆勒手下的工人
最初在蒸汽汽車上安置的方向盤是裝在垂直的轉向柱上，其缺陷是不利于駕車者的操縱和妨礙視線。在 1887 年秋季，德國戴姆勒汽車公司修理工人為從司特立克蘭德駕駛而來的一輛 " 菲頓 " 版汽車進行大修。當吊車工人把修好的車身吊回裝配之時，吊鉤突然滑出，車身跌落在轉向柱上，結果使轉向柱從垂直位置上彎曲了好幾度。一名修理工人試圖把彎曲了的轉向柱矯正過來，卻意外地發現新的角度使方向盤不再操縱困難和妨礙視線了。
三點式安全帶發明者：尼爾斯
1958 年，當年尼爾斯正在薩博飛機公司研究彈射座椅。沃·爾沃 CEO 的一位親屬在交通事故中喪生，就高薪把擁有安全帶設計經驗的尼爾斯挖過來了。他了解在飛機上使用的四點式安全帶不適宜用在汽車駕駛艙中，于是將研究的重心放在減少汽車交通事故造成的人員傷害方面。在不到一年的時間里，尼爾斯 · 博林設計出了更為簡便而有效的三點式安全帶。這項技術在 1959 年第一次被運用在沃·爾沃汽車上。
ABS 的發明者：德國博世公司
ABS 系統的起源要追溯到 1936 年，當年博世申請 " 機動車輛防止剎車抱死裝置 " 的專利。
展開 NVH-CAE傳遞函數分析思路與后處理程序的實現 ￥10
常見的底盤類型有：前麥弗遜懸架+后扭力梁懸架結構，這種在家庭用三廂車上比較常見。另一種為前麥弗遜懸架+后多連桿懸架，或者前麥弗遜懸架+后雙叉臂懸架，這種懸架構造在許多SUV上比較常見。不管哪種懸架，其與底盤的接附點都能到20個以上。拿NTF（Noise transfer function）來說，一共22個接附點，每個接附點3個激勵方向，有4個聲腔響應點，那么整體的傳涵數量有：22×3×4=264。傳涵分析的目的，就是從這近300條的傳涵中判斷車體的風險點，并進行優化。這是一項非常有挑戰性的工作。如何為這些傳涵劃分目標曲線，如何具體去評價這些傳遞函數，都非常的考驗每一個NVH-CAE工程師。
那么，怎樣才能從如此之多的曲線中得到整車振動噪聲的風險點呢？根據我的一些經驗，可以從以下幾個方面來考慮：
展開 汽車電控空氣懸架試驗與仿真研究
摘要：為了準確獲知電控空氣彈簧式麥弗遜懸架代替螺旋彈簧麥弗遜懸架的可行性，開展了臺架示功試驗，得出了空氣彈簧力學特性曲線和不同電流下阻尼特性曲線。應用MATLAB 與ADAMS/Car仿真軟件，建立了整車動力學模型和C級路面模型，進行了電控空氣彈簧式麥弗遜懸架和螺旋彈簧麥弗遜懸架的仿真計算，完成了整車行駛平順性仿真研究。研究結果表明：用電控空氣彈簧麥式懸架代替螺旋彈簧麥式懸架優勢明顯。此方法可為空氣彈簧和電控懸架的研究提供一定的基礎。
關鍵詞：空氣彈簧；電控懸架；示功試驗；阻尼特性；行駛平順性
引言
汽車懸架系統的減振效果對整車的行駛平順性、操縱穩定性和通過性等多種使用性能有著很大的影響[1-2]。相比傳統的定剛度定阻尼的被動式懸架，空氣懸架有其獨特優點[3-4]：（1）空氣懸架剛度低，裝備空氣懸架的車輛可以獲得較低的固有頻率，行駛平順性好，乘坐舒適性好，能夠延長車輛的使用壽命，減輕車輛對路面的破壞；（2）空氣懸架剛度是非線性且可調節，剛度隨著車輛載荷的變化而變化，能夠有效限制振幅、避開共振、防止沖擊，空載和滿載的固有頻率基本保持不變。另外，車身姿態急劇變化時，可以使彈簧變硬，以抑制車身姿態的變化；（3）空氣懸架高度可調，不論是否載重，載重是否均勻，車身均可在一定高度保持水平。通過加裝升降控制裝置還可實現車身的升降功能，從而提高車輛的通過性，利于物流運輸的貨車上下貨物或方便乘客上下車；（4）空氣懸架質量輕，能吸收高頻振動，隔音性能好，壽命長。
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