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摘要：
近年来在世界汽车工业中，都在努力改进汽车的操控稳定性和平顺性。对于这个领域，悬架的影响力最大。在以往悬架设计中主要根据设计者相关经验和主观感知进行悬架设计及性能评价。这样就需要设计者有丰富的相关经验，但是往往精度及效率不高难以满足日益加速的设计需求。然而目前悬架设计研究中，推荐了一种新的设计方法，来代替那种靠设计者的经验和感觉，这种概念可以用一个简单的方法来定量地评价悬架系统的设计情况。汽车悬架设计是底盘设计的重点，对于保证整个车体结构的稳定性具有重要意义。因此，对汽车悬架的设计分析、底盘结构优化以及提高整车的操稳性具有指导意义。本文针对当前国产汽车的悬架设计现状和特性进行分析，探究汽车前悬架的设计走向。
关键词：汽车悬架 设计走向 仿真 设计
1 前言
在人们对汽车驾驶性能要求日益重视的情况下，汽车前悬架性能分析和研究、前悬架的运动学以及动力仿真学分析的作用日益突出，这种新的计算分析方式为汽车前悬架的设计提供了一种新的方法和思路。并对汽车前悬架的集合定位参数、减震器、衬套、扭杆等组成部分进行实验设计以及对各项参数进行分析，使得汽车车轮的角度、前悬架的垂直刚度得到进一步改善或强化，改善了前悬架的设计。
2 汽车悬架的现状分析
汽车悬架系统是车架和车桥之间用于连接和进行力量传输的装置，其组成元件包括弹性元件、传力和减振装置，用于减轻和消除车辆在行驶过程中路况较差导致的振动和冲击，在整个汽车行驶过程中对保证车体的稳定起着关键作用。目前采用多体动力学来研究汽车的运行性能对于汽车悬架的设计和优化具有重要意义，从 80 年代中后期开始，国内的高等院校逐渐将多刚体系统动力学的分析方式引进到汽车的整体性能分析中。
运动和动力学研究中，这项新的计算和分析技术对国内汽车，尤其是作为汽车关键部分的悬架的设计作用显著，极大加快了我国汽车行业的创新和发展。目前国内的多体系统动力学将经典力学理论体系同现代计算机技术进行结合，能够完成复杂的建模和数据计算。在进行前悬架的设计时，利用多体系统力学进行数学建模，输入基本参数，计算机就能够对这些数据进行处理和计算，极大地保证了运算结果的可靠性，减少了数据运算的时间。作为悬架的基本性能，首先是为了保护车辆、乘员、货物等抑制由于路面的凸凹不平而引起的振动和噪声。其次，为了把车轮和路面间产生的驱动力、制动力、横向力等的前后、左右载荷有效地传递给车体，用最佳的状态使轮胎与路面接地，达到理想的汽车运动状态。
3 汽车前悬架的仿真设计
汽车前悬架的稳定性决定了汽车在操作过程中的稳定性和安全性，因此在设计过程中进行仿真模型的建构是十分重要的设计环节。汽车前悬架的仿真设计可以通过两种主要的方式实现，首先可以采用 ADAMS/car 等软件中的悬架模型进行闭环仿真；其次，采用直接输入方向盘转角等操作数据进行控制实验，这种仿真方式叫做开环仿真，采用这种方式进行仿真模拟，操作过程更为灵活。
4 前悬架的系统特性分析
4.1 汽车车轮角度
汽车前悬架的设计是否合理，最重要的表现在于汽车运行过程中车轮的状况。在汽车行驶过程中，车轮向上跳动时汽车车轮的外倾角会呈现角度的变化，这种外倾角的变化应该控制在±1 度的范围以内，以保证汽车的正常直线行驶。主销内倾角在汽车车轮自动回正的过程中发挥作用，主销横向偏距与主销内倾角相关，二者能够协调驾驶员作用在方向盘上的力，使得驾驶员在方向盘上施加较小的力就能够实现方向盘的转向。
4.2 汽车车轮轮间距
汽车行驶过程中车轮间距的变化会引起不同侧的轮胎发生反向偏移，影响汽车行驶的稳定性。因此在汽车前支架设计过程中需要对汽车车轮间距进行合理的设计。所谓前束角是指当汽车直线行驶时，汽车纵向、中心面与车轮水平直径形成的角，影响汽车的直线行驶; 所谓外倾角是指车轮中心面和铅直线形成的角，影响轮胎的接地性。
4.3 前悬架的垂直刚度
在汽车荷载发生上下垂直运动时，汽车前悬架的垂直刚度对于保证汽车的整个底盘的稳定性具有重要作用，前悬架在汽车垂直运动过程中给车身以弹性恢复力。
5结语
在设计汽车前悬架的过程中仿真分析能够有效检测汽车前悬架设计的合理性，同时对汽车行驶进行仿真实验，有效地将设计过程中可能存在的缺陷检测出来，并将前悬架系统的运动特性进行获取，为后续的改进和继续研发提供依据。在此基础上进行设计和优化的汽车前悬架系统运行更加理想，汽车的运行状态也将更加稳定。
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