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2009 年 第 28 卷 12 月 第 12 期 机 械 科 学 与 技 术 Mechanical Science and Technology for Aerospace Engineering December Vol. 28 2009 No. 12 电动小车开发中前后悬架刚度匹配的计算 覃 霍，左曙光，韩 乐 ( 同济大学 汽车学院，上海 201804) 覃 霍 摘 要: 针对国内某款开发中的电动小车前后悬架刚度匹配进行计算，根据电动小车操稳性和平顺 性的要求确定前后悬架弹簧的刚度和横向稳定杆的刚度。在 ADAMS / Car 下建立电动小车整车模 型，进行操稳性和平顺性仿真。仿真结果验证了前后悬架刚度的匹配使电动小车具有良好的操稳 性和平顺性。 关 键 词: 悬架; 刚度; 匹配; 计算 中图分类号: U462 文献标识码: A 文章编号: 1003-8728( 2009) 12-1625-05 Calculation of Suspension Systems Match for a Motor Car Qin Huo，Zuo Shuguang，Han Le ( College of Automotive Engineering，Tongji University，Shanghai 201804) Abstract: We first calculate the suspension ride and roll rates for a certain motor car in theory. Then we estabilish a muti-body dynamic model for the motor car based on ADAMS software and simulate its handling stability and com- fort performance. The results show that the matching of the suspension system gives the motor car good perform- ance. The investigation provides an important reference for suspension design. Key words: suspension; rate; matching; calculation 汽车悬架是汽车的一个重要组成部分，其主要 性能参数的匹配是影响汽车行驶平顺性、制动性和 操纵稳定性的重要因素。目前国内自主研发的过程 大多是借鉴国外同级别车型的逆向设计过程，通过 文献的查阅，正向设计的研究尚有所欠缺。笔者针 对国内某款正在开发当中的电动小车前后悬架的刚 度匹配进行计算，根据电动小车操稳性和平顺性的 要求确定前后悬架弹簧的刚度和横向稳定杆的刚 度，并在 ADAMS / Car 下建立电动小车的整车模型， 进行操稳性和平顺性仿真，仿真结果验证前后悬架 刚度的匹配使电动小车具有良好的操稳性和平顺 性。笔者研究的成果对国内车型开发中的悬架设计 提供了参考。 收稿日期: 2008 11 13 作者简介: 覃 霍( 1985 － ) ，硕士，研究方向为汽车系统动力学及控 制，汽车振动与噪声控制，qinhuo85@ 163. com; 左曙光( 联 系人) ，教授，博士生导师，shuguang. zuo@ fcv_sh. com 1 悬架刚度匹配设计的要点 整车前后悬架刚度的匹配对整车性能的影响至 关重要，前后悬架线刚度的匹配是影响汽车行驶平 顺性的主要因素之一，前后悬架侧倾角刚度及其分 配和车身侧倾中心高度对操纵稳定性影响较为重 要，在悬架设计中应优先考虑。悬架线刚度由车身 振动偏频来确定，车身振动偏频是影响汽车平顺性 的主要参数。悬架侧倾角刚度由车身侧倾角的要求 来确定，悬架侧倾角刚度的大小与整车簧载质量质 心高度和前后悬架侧倾中心高度有关。而悬架线刚 度和悬架角刚度互为耦合关系，前后悬架的侧倾中 心高度与轮胎的磨损有关，影响轮胎的使用寿命。 故如何在上述的各性能要求中找到平衡，是悬架设 计师们所要关心的问题。 为了避免汽车加速或制动时造成大的车身纵向 角振动，应使前后悬架的偏频接近些。为了使汽车 倾向于不足转向特性，具有良好的操稳性，应使前轴 载荷转移大于后轴载荷转移，即前悬侧倾角刚度大 于后悬侧倾角刚度。 笔者匹配计算的思路为: 根据悬架跳动时前后 单侧前悬架加轮胎的垂向刚度计算公式为 2 2 轮距变化的要求确定前后悬架的侧倾中心高度，继 而计算车身侧倾中心高度; 根据整车平顺性的要求 确定