[發(fā)明專利]一種使用雙桿端球頭的直線導(dǎo)引前懸架系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810241943.1
• 申請日: 2018-03-22
• 公開（公告）號: CN108394243A
• 公開（公告）日: 2018-08-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙景山;劉向;紀(jì)俊杰;張云清;段宇鵬;陳曉宇
• 申請（專利權(quán)）人: 清華大學(xué);華中科技大學(xué)
• 主分類號: B60G3/26
• 分類號: B60G3/26;B60G7/00;B62D7/18
• 代理公司: 北京鴻元知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11327
• 代理人: 李玉琦;陳英俊

本發(fā)明公開了一種使用雙桿端球頭的直線導(dǎo)引前懸架系統(tǒng)，包括第一導(dǎo)向桿、第二導(dǎo)向桿、第三導(dǎo)向桿、第四導(dǎo)向桿、轉(zhuǎn)向節(jié)、立柱、減振器安裝座以及減振器，其中，立柱的頂部和底部均與轉(zhuǎn)向節(jié)連接，立柱的側(cè)邊設(shè)置有轉(zhuǎn)向節(jié)臂，每根導(dǎo)向桿的每一端均設(shè)置有兩個桿端球頭，每根導(dǎo)向桿的兩端分別通過端部的桿端球頭連接轉(zhuǎn)向節(jié)和車身連接耳。本發(fā)明所述前懸架系統(tǒng)通過在四個導(dǎo)向桿的兩端均設(shè)置兩個桿端球頭，使得所述前懸架系統(tǒng)可以通過導(dǎo)向桿承受桿端旋轉(zhuǎn)軸方向的復(fù)雜變化載荷，從而降低了導(dǎo)向桿與立柱以及車身連接耳之間連接處的磨損，提高了各個零件的使用壽命，同時提高了前懸架系統(tǒng)整體的耐用性和可靠性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及汽車懸架系統(tǒng)，具體地，涉及一種使用雙桿端球頭的直線導(dǎo)引前懸架系統(tǒng)。

背景技術(shù)

懸架是保證車輪或者車橋與汽車承載系統(tǒng)(車架或者承載式車身)之間具有彈性聯(lián)系并能夠傳遞載荷、緩和沖擊、衰減振動以及調(diào)節(jié)汽車在行駛過程中車身位置等有關(guān)裝置的總稱。一般懸架主要由彈性元件、減震裝置和導(dǎo)向機(jī)構(gòu)三部分組成。在有些情況下，某一零部件兼起兩種或者三種作用，比如鋼板彈簧兼起彈性元件和導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用。其中導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的功能是確保車輪與車身或車架之間所有的力和力矩可靠傳遞，并決定車輪相對于車身或車架的位移特性。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)決定了車輪跳動時的運動軌跡和車輪定位參數(shù)的變化情況，以及汽車前后側(cè)傾中心和縱傾中心的位置，在很大程度上影響了整車的操縱穩(wěn)定性和抗縱傾能力。

根據(jù)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的特點，汽車懸架主要可以分為非獨立懸架和獨立懸架兩大類。非獨立懸架的典型特征在于左右車輪之間由一剛性梁或者非斷開式的車橋聯(lián)接，當(dāng)單邊車輪跳動時，直接影響到另一側(cè)車輪。非獨立懸架系統(tǒng)的平穩(wěn)性與舒適性較差，但同時又具有造價低、承載力大的特點，目前部分小型轎車的前懸架與貨車、大客車配備這種懸架系統(tǒng)。獨立懸架的結(jié)構(gòu)特點是兩側(cè)的車輪單獨地通過彈性懸架與車身或車架聯(lián)接，車橋做成斷開式。因此，獨立懸架有以下優(yōu)點：①兩側(cè)車輪可以單獨運動互不影響，提高操控性；②減小了非簧載質(zhì)量，有利于汽車的平順性；③采用斷開式車橋，可以降低發(fā)動機(jī)位置，降低整車重心；④車輪運動空間較大，可以降低懸架剛度，改善平順性。以上優(yōu)點使獨立懸架被廣泛地應(yīng)用在汽車上，特別是轎車的轉(zhuǎn)向輪都普遍采用了獨立懸架，為了提高行駛安全性，越來越多的高級轎車的后懸也采用了獨立懸架。

懸架性能的差異方面，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)占很大因素，而導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的運動規(guī)律直接影響車輪定位參數(shù)的變化。盡管懸架的結(jié)構(gòu)各不相同，但其最終目的都是通過各種設(shè)計使得前輪定位參數(shù)在運動過程中的變化合理且盡量小。目前，在汽車上應(yīng)用最廣泛的獨立懸架主要有：麥弗遜式懸架、雙橫臂獨立懸架、和多連桿獨立懸架。總的來說，當(dāng)前最經(jīng)濟(jì)適用、性價比最高的前獨立懸架是麥弗遜式；能做高性能調(diào)校和匹配的懸架是多連桿和雙橫臂式；結(jié)構(gòu)最復(fù)雜、實現(xiàn)功能最多的是多連桿式。

目前常規(guī)的獨立懸架雖然在功能上都能夠滿足懸架設(shè)計要求，但是當(dāng)車輪跳動時，車輪定位參數(shù)均會變化。在實際應(yīng)用中，車輪任何定位參數(shù)的變化都會對汽車操縱穩(wěn)定性或者其他方面性能產(chǎn)生不利影響，比如輪距的變化會導(dǎo)致汽車直線行駛能力下降，同時還造成滾動阻力增大和對轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的影響；車輪外傾角的變化會導(dǎo)致輪胎異常磨損。麥弗遜懸架在車輪上下跳動時，其減振器下支點隨著橫擺臂擺動，主銷軸線的斜角隨之變化，因此其車輪定位參數(shù)在懸架運動時有較大的變化。雙叉臂式懸架通過合理設(shè)計上下橫臂，可以使車輪和主銷參數(shù)變化不大；但由于受導(dǎo)向機(jī)構(gòu)運動原理的限制，不能從根本上解決部分定位參數(shù)變化過大的問題。多連桿懸架運動軌跡在理論及實際上都是復(fù)雜的空間曲線，使得車輪定位參數(shù)在車輪上下跳動過程中的變化情況要比傳統(tǒng)的麥弗遜懸架和雙橫臂懸架等更惡劣；而且懸架調(diào)校和匹配的難度大，其運動和動力性能對結(jié)構(gòu)參數(shù)非常敏感，如果匹配不當(dāng)，車輪定位參數(shù)的變化范圍會很大。