CATIA某型电动汽车-悬架系统设计(2)
世界各国或是深陷经济危机的泥潭中苦苦挣扎，或是面临如何如何刺激危机后疲软的经济困局。由于汽车行业与材料、化工、冶金等众多上下游行业有着广泛而紧密的联系，成为首当其冲的对象。汽车行业的发展对于整个实体的复兴有着举足轻重的影响。同时，全球资源危机也是愈来愈严重，车辆数量不断增加，对生态和能源造成的压力也是与日俱增。在这个背景下，让汽车行业进一步发展，技术创新是重中之重。
以此为背景，各个国家和汽车公司纷纷把新能源汽车的研发作为突破困局的关键，而其中具有无污染，噪声低、能源效率高，多样化、对化石燃料依赖小、构造简单容易文修等诸多优点的电动型汽车成为了所有工厂技术研究的首要目标。在这个背景下，电动汽车工业具备成为我国汽车产业新的增长点的潜质。此后的几年为中国新动力汽车高速发展的黄金时期，政府不断提升电动汽车发展的重要性。此前发布的纲要中，政府将电动汽车定义为具备战略意义的新兴工业，必须要大力发展包括各种形式在内的电动能源汽车技术，加大研发和推广应用的力度，不断推动其产业化进程。研究表明，中国新能源汽车尤其是电动能源汽车产业将会在今后蓬勃快速成长。
1.2 研究意义
电动汽车所具备的独特性导致电动汽车现有的悬架技术不是特别成熟，现在大多数电动汽车会采用旧的悬架类型来匹配，这样的匹配也给悬架定位和车辆的操纵稳定性及平滑特性带来了很多变化。追求完美是人类的天性之一，从汽车诞生以来，人们就开始追求汽车的舒适，随着经济的发展和生活水平的提高，人消费者对车辆的操作稳定性、平顺性以及安全性能的要求也是愈来愈严格，而这三者无一不与悬架有着密切的关系，悬架系统对以上三个指标具有最直接、最关键的影响。
本文基于电动汽车的特点，根据整车平顺性和操作稳定性的要求，选取合适的悬架的各种指标和数据，决定悬架的阻尼以及刚度，设计一个典型的双横臂式独立悬架构造,为进一步的研究打下基础。
2. 悬架概述
汽车在不平整的道路上行驶时地面的不平会对汽车产生冲击，随着汽车一起上下跳动的橡胶的汽车轮胎会吸收一部分震动，剩下的能量会让车身和车架产生振动，严重影响乘客的乘坐舒适性。仅如此，过大的冲击也会破坏汽车的零部件，也会减低汽车零部件的使用寿命。因此必须得在汽车轮胎与汽车车架或者承载式车身之间装配一套弹性的连接装置来吸收振动以保证汽车在行驶过程中保持平稳。这样的一套包括弹性元件、导向装置、减震器等零部件的机构统称为悬架[1]。
悬架具有众多的功能，包括传导由路面产生的施加在轮胎上的各种力如支撑力、制动力及驱动力等以及这些力产生的各种力矩；缓和汽车在不平道路上行驶时产生的冲击载荷，快速的衰减汽车的振动；定义各种位置参数以确保汽车车身在行驶中处于合理有利的位置。为了实现悬架这些众多的功能，必须得让车轮与车架或者承载式车身具有弹性的连接，依靠悬架中的弹性元件承受垂向的负载，在振动中不断的产生形变消耗能量缓和振动。
具备悬架装置的汽车能够简化为一个包括簧载质量、非簧载质量和弹簧的简单的振动模型，接受来自汽车各个系统与地面传来的振动。轿车上的弹性元件大多是螺旋弹簧，依靠自身的形变来缓和冲击，但是由于弹簧基本没有摩擦，因此并不能够衰减车身和车架的振动，要达到减振的目的，悬架系统中还得具备减振器。减振器是一套精密复杂的机构，其减振的原理是通过其随着车身和车架振动过程中产生的阻尼力把车身以及车架的振动能转化为热能不断散去。在独立悬架中，弹性元件只能够承受垂向载荷，因此还必须得有一套能够承受来着车轮及地面的侧向力、纵向力以及它们产生的力矩的装置,这样的装置就是导向装置[2]。导向装置还决定着车轮的定位参数和动态性能，在悬架系统中起着举足轻重的作用。导向机构具有很多功能：控制轮距变化范围，防止轮胎过早磨损；在振动时保证前轮定位参数合理变化；加强汽车不足转弯特性；减小汽车侧倾与纵倾的倾向；减小弹性部件的变形，保证导向的精度等。根据不同的使用要求，有的汽车悬架系统中还具有横向稳定杆，这是一种辅助的具有弹性的构件，它能够避免汽车在转弯时产生过大的横向侧倾，让汽车平稳行驶。