懸架
關(guān)注創(chuàng)建者：wkjack 創(chuàng)建時(shí)間：2015-12-24
懸架的視頻教程
3DCS懸架建模專題
本次課程集中針對底盤懸架的偏差建模，內(nèi)容大綱如下： 1、麥弗遜前懸架四輪定位靜態(tài)偏差建模； 2、雙叉臂前懸架四輪定位動(dòng)態(tài)偏差建模第一部分； 3、雙叉臂前懸架四輪定位動(dòng)態(tài)偏差建模第二部分； 4、多連桿后懸架四輪定位動(dòng)態(tài)偏差建模。 其中，前三章節(jié)內(nèi)容和“3DCS提升之全模塊實(shí)戰(zhàn)演練”課程中運(yùn)動(dòng)模塊部分有所重復(fù)，請大家根據(jù)自己的需要甄別購買。
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基于hypermesh的【整車模型搭建2】——行駛系-副車架和懸架（附k文件）
副車架： 1 前后車橋的組成部分，用來安裝懸架。承載式車身的汽車，可以把懸架先組裝在副車架上，組成一個(gè)總成，再一起安裝到車身上，降低了裝配成本。 2 提高懸掛剛度。 3 減輕震動(dòng)，增加舒適性。 懸架： 1 連接車輪輪轂和車身，減緩行駛中汽車產(chǎn)生的震動(dòng)。 2 支撐車身。如果說車輪是汽車的腳，懸架就是汽車的腿。
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懸架的實(shí)例教程
1.懸架的概念
首先了解一下什么是懸架：
專業(yè)的說是車架與車橋或車輪之間的一切傳力連接裝置的總稱。
懸架的主要作用是傳遞作用在車輪和車身之間的一切力和力矩，比如支撐力、制動(dòng)力和驅(qū)動(dòng)力等，并且緩和由不平路面?zhèn)鹘o車身的沖擊載荷、衰減由此引起的振動(dòng)、保證乘員的舒適性。
典型的汽車懸架結(jié)構(gòu)由彈性元件、減振器以及導(dǎo)向機(jī)構(gòu)等組成，這三部分，分別起緩沖，減振和力的傳遞作用。大多數(shù)懸架都有螺旋彈簧和減振器結(jié)構(gòu)，不過不同類型的懸架的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)差異卻很大，這也是懸架性能差異的核心構(gòu)件。
2.懸架的分類
根據(jù)結(jié)構(gòu)不同可分為非獨(dú)立懸架和獨(dú)立懸架兩種。目前國內(nèi)的乘用車，前懸架都是獨(dú)立式懸架，只有后懸架才會出現(xiàn)非獨(dú)立懸架。
3.關(guān)于獨(dú)立懸架
獨(dú)立懸架只要調(diào)教得當(dāng)，在公路性能和操控上是一定會好于非獨(dú)立懸架。畢竟獨(dú)立懸架每一側(cè)的車輪都是單獨(dú)地通過彈性懸架系統(tǒng)連接在車架或車身下面的。
優(yōu)點(diǎn)：
質(zhì)量輕，減少了車身受到的沖擊，并提高了車輪的地面附著力；
可用剛度小的較軟彈簧，改善汽車的舒適性；
可以使發(fā)動(dòng)機(jī)位置降低，汽車重心也得到降低，從而提高汽車的行駛穩(wěn)定性；
左右車輪單獨(dú)跳動(dòng)，互不相干，能減小車身的傾斜和震動(dòng)。
缺點(diǎn)：
獨(dú)立懸架系統(tǒng)存在著結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高、維修不便的缺點(diǎn)，同時(shí)因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)復(fù)雜，會侵占一些車內(nèi)乘坐空間，當(dāng)然像是翼虎斷軸這類，其實(shí)也是獨(dú)立懸架的問題之一，因?yàn)槠鋸?fù)雜性，有一個(gè)零部件質(zhì)量不過關(guān)就會造成較為嚴(yán)重的問題。
獨(dú)立式懸架種類：
按其結(jié)構(gòu)形式的不同，獨(dú)立懸架系統(tǒng)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(diǎn)就是體積比較小，有利于對比較緊湊的發(fā)動(dòng)機(jī)艙布局。不過也正是由于結(jié)構(gòu)簡單，對側(cè)向不能提供足夠的支撐力度，因此轉(zhuǎn)向側(cè)傾以及剎車點(diǎn)頭現(xiàn)象會比較明顯。
展開 麥弗遜懸架形式的構(gòu)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(fā)動(dòng)機(jī)要橫向放置，而且還要增加變速箱、差速器、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和轉(zhuǎn)向機(jī)等結(jié)構(gòu)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(dú)立懸架是由在下方的一個(gè)橫向擺臂+一個(gè)支柱組成，支柱本身就承擔(dān)了轉(zhuǎn)向軸的角色與羊角形成硬連接，因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)簡單，很大程度的節(jié)省了車頭機(jī)艙蓋內(nèi)的橫向空間。因此，麥弗遜式獨(dú)立懸架多用于汽車的前軸。但麥弗遜式獨(dú)立懸架使車輪的跳動(dòng)軌跡更接近一條直線，當(dāng)車身發(fā)生側(cè)傾的時(shí)候，原本垂直于地面的輪胎也會跟著發(fā)生側(cè)傾。當(dāng)然這并不意味著搭載麥弗遜獨(dú)立懸架的汽車操控性都不好，一輛汽車的操控性是多方面因素所決定的。例如保時(shí)捷911，其前軸也采用麥弗遜式獨(dú)立懸架，操控性卻非常的好。
麥弗遜懸架使用非常廣泛，從耳熟能詳?shù)奈⑿痛杰嚨阶非笏俣群筒倏貥O限的高檔跑車，很多都在前懸架上面采用了這種結(jié)構(gòu)簡單、延伸性好的懸掛系統(tǒng)。就目前我們國內(nèi)的汽車來說，大部分低中端乘用車前懸架都采用的是最基本形式的麥弗遜式獨(dú)立懸架，而中高端豪華乘用車及性能車則通常采用改進(jìn)型的麥弗遜式獨(dú)立懸架，這其中以下幾種最為常見：
結(jié)構(gòu)一：在麥弗遜懸架原有的基礎(chǔ)上增加一根上擺臂，使其結(jié)構(gòu)類似于雙叉臂式獨(dú)立懸架，這種混合結(jié)構(gòu)的麥弗遜式獨(dú)立懸架相較于普通的麥弗遜式懸架來說，它的操控穩(wěn)定性更高，對于控制側(cè)傾有著良好的表現(xiàn)，舒適度方面也有一定的改進(jìn)。
結(jié)構(gòu)二：寶馬、凱迪拉克等中高端豪華乘用車以及許多運(yùn)動(dòng)型乘用車上面運(yùn)用的麥弗遜式懸架則多為雙球節(jié)麥弗遜式獨(dú)立懸架。
展開 現(xiàn)代汽車中的懸架有兩種，一種是從動(dòng)懸架，另一種是主動(dòng)懸架。
從動(dòng)懸架即傳統(tǒng)式的懸架，是由彈簧、減振器（減振筒）、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)等組成，它的功能是減弱路面?zhèn)鹘o車身的沖擊力，衰減由沖擊力而引起的承載系統(tǒng)的振動(dòng)。其中彈簧主要起減緩沖擊力的作用，減振器的主要作用是衰減振動(dòng)。由于這種懸架是由外力驅(qū)動(dòng)而起作用的，所以稱為從動(dòng)懸架。
而主動(dòng)懸架的控制環(huán)節(jié)中安裝了能夠產(chǎn)生抽動(dòng)的裝置，采用一種以力抑力的方式來抑制路面對車身的沖擊力及車身的傾斜力。由于這種懸架能夠自行產(chǎn)生作用力，因此稱為主動(dòng)懸架。
主動(dòng)懸架是近十幾年發(fā)展起來的，由電腦控制的一種新型懸架，具備三個(gè)條件：（1）具有能夠產(chǎn)生作用力的動(dòng)力源；（2）執(zhí)行元件能夠傳遞這種作用力并能連續(xù)工作；（3）具有多種傳感器并將有關(guān)數(shù)據(jù)集中到微電腦進(jìn)行運(yùn)算并決定控制方式。因此，主動(dòng)懸架匯集了力學(xué)和電子學(xué)的技術(shù)知識，是一種比較復(fù)雜的高技術(shù)裝置。
例如裝置了主動(dòng)懸架的法國雪鐵龍桑蒂雅，該車懸架系統(tǒng)的中樞是一個(gè)微電腦，懸架上有5種傳感器，分別向微電腦傳送車速、前輪制動(dòng)壓力、踏動(dòng)油門踏板的速度、車身垂直方向的振幅及頻率、轉(zhuǎn)向盤角度及轉(zhuǎn)向速度等數(shù)據(jù)。電腦不斷接收這些數(shù)據(jù)并與預(yù)先設(shè)定的臨界值進(jìn)行比較，選擇相應(yīng)的懸架狀態(tài)。同時(shí)，微電腦獨(dú)立控制每一只車輪上的執(zhí)行元件，通過控制減振器內(nèi)油壓的變化產(chǎn)生抽動(dòng)，從而能在任何時(shí)候、任何車輪上產(chǎn)生符合要求的懸架運(yùn)動(dòng)。因此，桑蒂雅橋車備有多種駕駛模式選擇，駕車者只要扳動(dòng)位于副儀表板上的“正常”或“運(yùn)動(dòng)”按鈕，轎車就會自動(dòng)設(shè)置在最佳的懸架狀態(tài)，以求最好的舒適性能。
另外，主動(dòng)懸架具有控制車身運(yùn)動(dòng)的功能。當(dāng)汽車制動(dòng)或拐彎時(shí)的慣性引起彈簧變形時(shí)，主動(dòng)懸架會產(chǎn)生一個(gè)與慣力相對抗的力，減少車身位置的變化。
展開 筒式減振器裝在滑柱桶內(nèi)，滑柱桶與轉(zhuǎn)向節(jié)剛性連接，螺旋彈簧安裝在滑柱桶及轉(zhuǎn)向節(jié)總成上端的支承座內(nèi)，彈簧上端通過軟墊支承在車身連接的前簧上座內(nèi)，滑柱桶的下端通過球鉸鏈與懸架的橫擺臂相連。當(dāng)車輪上下運(yùn)動(dòng)時(shí)，滑柱桶及轉(zhuǎn)向節(jié)總成沿減振器活塞運(yùn)動(dòng)軸線移動(dòng)，同時(shí)，滑柱桶的下支點(diǎn)還隨橫擺臂擺動(dòng)。
斜置單臂式獨(dú)立懸架
這種懸架如圖4所示。這種懸架是單橫臂和單縱臂(如下圖所示）獨(dú)立懸架的折衷方案。其擺臂繞與汽車縱軸線具有一定交角的軸線擺動(dòng)，選擇合適的交角可以滿足汽車操縱穩(wěn)定性要求。這種懸架適于做后懸架。
圖4
多桿式獨(dú)立懸架
獨(dú)立懸架中多采用螺旋彈簧，因而對于側(cè)向力，垂直力以及縱向力需加設(shè)導(dǎo)向裝置即采用桿件來承受和傳遞這些力。因而一些轎車上為減輕車重和簡化結(jié)構(gòu)采用多桿式懸架。如圖5所示。上連桿9用支架11與車身(或車架)相連，上連桿9外端與第三連桿7相連。上桿9的兩端都裝有橡膠隔振套。第三連桿7的下端通過重型止推軸承與轉(zhuǎn)向節(jié)連接。下連桿5與普通的下擺臂相同，下連桿5的內(nèi)端通過橡膠隔振套與前橫梁相連接。球鉸將下連桿5的外端與轉(zhuǎn)向節(jié)相連。多桿紗前懸架系統(tǒng)的主銷軸線從下球鉸延伸到上面的軸承，它與上連桿和第三連桿無關(guān)。多桿懸架系統(tǒng)具有良好操縱穩(wěn)定性，可減小輪胎摩損。這種懸架減振器和螺旋彈簧不象麥弗遜懸架那樣沿轉(zhuǎn)向節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)。如圖5所示。
圖5：多桿前懸架系統(tǒng)
1-前懸架橫梁 2-前穩(wěn)定桿 3-拉桿支架 4-粘滯式拉桿 5-下連桿 6-輪轂轉(zhuǎn)向節(jié)總成 7-第三連桿 8-減振器 9-上連桿 10-螺旋彈簧 11-上連桿支架 12-減振器隔振塊
汽車懸架知識專題：非獨(dú)立懸架
非獨(dú)立懸架結(jié)構(gòu)簡單，被廣泛用于小貨車和客車的前后懸架。有的轎車的后懸架也有采用非獨(dú)立懸架。
展開 懸架主要影響汽車的垂直振動(dòng)。傳統(tǒng)的汽車懸架是不可調(diào)整的，在行車中車身高度的變化取決于彈簧的變形。因此就自然存在了一種現(xiàn)象，當(dāng)汽車空載和滿載的時(shí)候，車身的離地間隙是不一樣的。尤其是一些轎車采用比較柔軟的螺旋彈簧，滿載后彈簧的變形行程會比較大，導(dǎo)致汽車空載和滿載的時(shí)候離地間隙相差有幾十毫米，使汽車的通過性受到影響。
汽車不同的行駛狀態(tài)對懸架有不同的要求。一般行駛時(shí)需要柔軟一點(diǎn)的懸架以求舒適感，當(dāng)急轉(zhuǎn)彎及制動(dòng)時(shí)又需要硬一點(diǎn)的懸架以求穩(wěn)定性，兩者之間有矛盾。另外，汽車行駛的不同環(huán)境對車身高度的要求也是不一樣的。一成不變的懸架無法滿足這種矛盾的需求，只能采取折中的方式去解決。在電子技術(shù)發(fā)展的帶動(dòng)下，工程師設(shè)計(jì)出一種可以在一定范圍內(nèi)調(diào)整的電子控制懸架來滿足這種需求，這種懸架稱為電控懸架，目前比較常見的是電控空氣懸架形式。
以前空氣懸架多用于大客車上，停車時(shí)懸架下降汽車離地間隙減少，便于乘客上下車，開車時(shí)懸架上升便于通行。這種空氣懸架系統(tǒng)由空氣壓縮機(jī)、閥門、彈簧、氣室（氣囊）、減振器所組成。車輛高度直接K閥門控制氣室的空氣流進(jìn)流出來調(diào)整。
現(xiàn)在轎車用的電控懸架引入空氣懸架原理和電子控制技術(shù)，將兩者結(jié)合在一起。典型的電控懸架由電子控制元件（ECU）、空氣壓縮機(jī)、車高傳感器、轉(zhuǎn)向角度傳感器、速度傳感器、制動(dòng)傳感器、空氣彈簧元件等組成。
圖示ECU、壓縮機(jī)(5)、閥門(3)(4)、空氣彈簧元件(1)(2)。電控懸架工作時(shí)，閥門的相互作用控制通向空氣彈簧元件的氣流量。傳感器檢測出汽車的行駛狀態(tài)并反饋至ECU，ECU綜合這些反饋信息計(jì)算并輸出指令控制空氣彈簧元件的電動(dòng)機(jī)和閥門，從而使電控懸架隨行駛及路面狀態(tài)不同而變化：在一般行駛中，空氣彈簧變軟、阻尼變?nèi)酰@得舒適的乘坐感；在急轉(zhuǎn)彎或者制動(dòng)時(shí)，則迅速轉(zhuǎn)換成硬的空氣彈簧和較強(qiáng)的阻尼，以提高車身的穩(wěn)定性。
展開 
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懸架的最新內(nèi)容
CAxWorks.VPG車輛工程仿真軟件是戴西軟件推出的一款完全集成的非線性瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析軟件，內(nèi)置道路、輪胎、懸架工具集及虛擬試驗(yàn)場路面數(shù)據(jù)，能夠基于實(shí)際加載條件快速建立整車虛擬樣機(jī)，生成精確的載荷譜，為結(jié)構(gòu)耐久性分析提供早期數(shù)據(jù)支撐。
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行業(yè)適配性強(qiáng)，工程價(jià)值顯著
· 全行業(yè)覆蓋：汽車（懸架、電池包、整車動(dòng)力學(xué)）、航空航天（起落架、衛(wèi)星展開機(jī)構(gòu)）、重型機(jī)械（挖掘機(jī)、起重機(jī)）、新能源（風(fēng)電、光伏、儲能）、醫(yī)療器械等領(lǐng)域均有成熟解決方案。
概述
汽車控制臂（Control Arm）是懸架系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，其核心作用是將車輪與車架連接，并在車輛行駛過程中承受并傳遞來自車輪的多方向力和力矩。拓?fù)鋬?yōu)化的目標(biāo)是在給定的設(shè)計(jì)空間、材料和工況下，找到材料的最優(yōu)分布，使結(jié)構(gòu)在滿足多種性能要求（如剛度、強(qiáng)度、頻率）的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)輕量化。
本文以弗遜懸架系統(tǒng)為例，優(yōu)化懸架的前束，外傾角，非常詳細(xì)介紹例采用Adams/car insight對硬點(diǎn)坐標(biāo)的調(diào)整進(jìn)行優(yōu)化的整個(gè)過程
在汽車懸架、飛機(jī)機(jī)身接口等復(fù)雜裝配中，尺寸鏈分析效率可提升30%以上，明顯減少人工操作時(shí)間。
但在實(shí)際工程中，算得快只是第一步。更關(guān)鍵的問題是：這些公差數(shù)據(jù)能不能在后續(xù)環(huán)節(jié)繼續(xù)使用。
在數(shù)據(jù)側(cè)（圖1右側(cè)流程），MBD的作用開始體現(xiàn)出來。過去，設(shè)計(jì)用的是CAD模型，公差分析單獨(dú)建模，工藝和測量又是另一套數(shù)據(jù)，信息在不同系統(tǒng)之間反復(fù)轉(zhuǎn)換，不僅效率低，還容易出錯(cuò)。
“我們的賽車彎心速度始終上不去，懸架調(diào)校方案已經(jīng)試了十幾次，還是找不到最優(yōu)解。”在車隊(duì)的車間里，車隊(duì)成員們圍著底盤調(diào)教方案爭論，實(shí)物測試消耗的時(shí)間與資源卻總讓他們望而卻步。
現(xiàn)在，一個(gè)不需要物理原型就能完整測試賽車設(shè)計(jì)的舞臺已經(jīng)到來。
VI-grade 2026 虛擬大學(xué)生方程式大賽正式開放報(bào)名！
“我們的賽車彎心速度始終上不去，懸架調(diào)校方案已經(jīng)試了十幾次，還是找不到最優(yōu)解。”在車隊(duì)的車間里，車隊(duì)成員們圍著底盤調(diào)教方案爭論，實(shí)物測試消耗的時(shí)間與資源卻總讓他們望而卻步。
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3DCC V7.0 視頻演示（三）｜汽車多連桿懸架裝配約束功能3個(gè)月前
在 3DCC V7.0 面向汽車典型工程場景的能力升級中，多連桿懸架成為重點(diǎn)覆蓋對象之一。本期功能更新，3DCC 正式新增多連桿（四連桿）后懸架場景的專用裝配約束能力。
多連桿懸架結(jié)構(gòu)復(fù)雜、連桿數(shù)量多、運(yùn)動(dòng)關(guān)系耦合度高，是整車底盤系統(tǒng)中典型的高自由度裝配場景。
02、場景先行：汽車工程典型裝配約束能力落地
圍繞汽車工程中最具代表性的復(fù)雜裝配與運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)，3DCC V7.0系統(tǒng)性新增并完善了多類行業(yè)專用裝配約束能力，包括：
麥弗遜前懸架裝配約束
雙叉臂前懸架裝配約束
多連桿（四連桿）懸架裝配約束
雨刮器系統(tǒng)裝配與運(yùn)動(dòng)約束
前保險(xiǎn)杠-車燈間隙分析專用約束
針對汽車工程中普遍存在的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、過約束顯著、MBD模型與虛擬特征并存等難題，V7.0
空氣動(dòng)力學(xué)車身 F1概念車4個(gè)月前
使用 SolidWorks 進(jìn)行參數(shù)化建模，基于 F1 設(shè)計(jì)理念的空氣動(dòng)力學(xué)車身
- 具有多單元輪廓的前后翼組件 -
懸架系統(tǒng)布局（雙叉臂式、推拉桿式結(jié)構(gòu)）
- 底盤布局和組件集成
- 精確的車輛比例和工程細(xì)節(jié) -
用于可擴(kuò)展性的結(jié)構(gòu)化特征樹和裝配層級
