基于Solidworks的一种双叉臂悬架的建模与仿真分析
摘要；本次课题以双叉臂悬架为研究对象，分析双叉臂悬架的机构原理和尺寸，利用Solidworks软件对双叉臂悬架进行了零件的
建模与装配，并利用Solidworks软件的仿真功能对其进行了仿真，获得了双叉臂悬架的运动规律，分析其的不足之处并进行优化
设计，为双叉臂悬架的尺寸设计和工程应用提供了理论上的依据，近一步提高了设计效率。
关键词：Solidworks；运动仿真；双叉臂悬架
第一章 绪论
1.1 双叉臂悬架的概述
叉臂式悬架是一种可以使车轮受到遇到路面的颠簸时，让车轮在近似垂直地面的方
向上上下跳动的独立悬架，双叉臂式悬架就是指有上下两根横臂的悬架系统。双叉臂悬
架的主要结构是由两根形如字母 A 形状的摆臂上下布置，再由减震器充当纵向支柱。上
下两根 A 字形状的横臂分别通过球铰结构与车轮上的转向节上下节臂相连接，支柱的角
色由其中串连的弹簧减震器承担，转向主销的角色由螺旋弹簧承担，车辆底盘的副车架
与它的上端连接，悬架下方的 A 字形摆臂与它的下端相连。上下 A 字臂的功能是吸收车
辆在转向时的所受到的横向力，而支柱减震器的功能是给整个车辆提供支撑以及控制车
轮在不平整路面上运动受到颠簸时的上下跳动。通俗的说，双叉臂悬架其实就是麦弗逊
增加一组上控制臂，这个控制臂也是 A 字形；与下控制臂同样可以上下摇摆，而且能在
转弯时起到车轮上部分的支撑，车轮的倾角控制能力远不是麦弗逊的防倾杆可以相提并
论的。所以车身比较重或注重操控的车辆会选择双叉臂，在提高支撑力和防侧倾方面，
这是双叉臂悬架的绝对强项。双叉臂悬架可以使得车辆在行驶过程中给车辆提供出色的
支撑，在过弯的过程中提供一定的侧倾角增益。双叉臂悬架的刚性使得这种结构可以选
用弹簧避震来处理车身遇到的路面颠簸，从而提高车辆行驶过程中的舒适性。
目录
第一章 绪论 ......................................................................... 1
1.1 双叉臂悬架的概述 ............................................................ 1
1.2 双叉臂悬架的发展趋势 ........................................................ 1
1.3 双叉臂悬架的研究内容 ........................................................ 2
第二章 双叉臂悬架的理论分析和尺寸设计 ............................................... 3
2.1 双叉臂悬架结构分析 .......................................................... 3
2.2 双叉臂悬架的原理和尺寸 ...................................................... 3
2.3 双叉臂悬架自由度计算 ........................................................ 4
第三章 双叉臂悬架的主要零部件建模与总装配 ........................................... 5
3.1 上连杆的造型 ................................................................ 5
3.2 转轴的造型 .................................................................. 6
3.3 吸震筒壳体的造型 ............................................................ 6
3.4 弹簧挡环的造型 .............................................................. 7
3.5 避震尾部连接的造型 .......................................................... 7
3.6 避震弹簧的造型 .............................................................. 8
第四章 双叉臂悬架的运动学仿真 ...................................................... 11
4.1 编辑零件属性，添加驱动，建立运动仿真 ....................................... 11
4.2 双叉臂悬架仿真动画的导出 ................................................... 13
第五章 双叉臂悬架的结构分析及优化 .................................................. 14
5.1 双叉臂悬架上下摆臂的有限元分析 ............................................. 14
5.2 通过运动仿真得出双叉臂悬架的优点与缺点 ..................................... 16
5.3 改变双叉臂悬架的横臂长度来优化设计 ......................................... 19
5.3.1 利用机械原理理论化的选择优化方案 ..................................... 19
5.3.2 结论 ................................................................. 26
第六章 总结 ........................................................................ 28
致谢 ............................................................................... 29
参考文献 ........................................................................... 30
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