扭力梁懸架結(jié)構(gòu)先來(lái)看看扭力梁懸架吧。如圖1所示,，扭力梁的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)就一個(gè)詞：“簡(jiǎn)單”,。所有的扭力梁結(jié)構(gòu)都遵循“兩縱一橫”模式。一橫指的是中間的扭力梁（又稱扭轉(zhuǎn)梁）,，這是這種懸架的核心,。學(xué)過(guò)工程力學(xué)的工科學(xué)生應(yīng)該從字面意思上就能看出來(lái)，這個(gè)結(jié)構(gòu)既承受“扭矩”（扭）又承受“彎矩”（梁）,?！皟煽v”指的是左右縱臂，其方向與車身縱向方向一致,，所以稱之為縱臂,，縱臂前端與左右支架通過(guò)襯套（圖中未標(biāo)注）相連，左右支架固定在車身地板上,?？v臂的運(yùn)動(dòng)軌跡是繞著襯套軸線旋轉(zhuǎn)。一般而言,，彈簧和減振器的下端固定在縱臂上,，上端固定在車身地板。 
圖1 扭力梁懸架結(jié)構(gòu)示意圖 扭力梁懸架設(shè)計(jì)要點(diǎn)為了更好的理解扭力梁懸架,，小P科普下工程師在設(shè)計(jì)扭力梁懸架時(shí)注意的關(guān)鍵要點(diǎn),。大家千萬(wàn)不要以為扭力梁結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，它的設(shè)計(jì)就很簡(jiǎn)單，其實(shí)能輕松玩轉(zhuǎn)扭力梁的設(shè)計(jì)師在國(guó)內(nèi)幾乎沒(méi)有...小P雖然也是設(shè)計(jì)懸架的,，說(shuō)起這個(gè)也自慚形穢,。 扭力梁的截面形狀 扭力梁作為后懸架最重要的承載單元，其結(jié)構(gòu)形狀是很關(guān)鍵的,，尤其是梁的截面形狀,。通常市面上我們常見(jiàn)到的梁的截面形狀就以下幾種：開(kāi)口的V型、U型和封閉式的,。每一種的截面幾何的參數(shù),，比如開(kāi)口角度、過(guò)度的圓角半徑都是要反復(fù)技術(shù)驗(yàn)證的,。如果涉及到變截面梁（從中間到兩邊,，梁的截面形狀變化）就更加復(fù)雜了，這一些都需要先進(jìn)的計(jì)算機(jī)輔助工程（CAE技術(shù)）軟件來(lái)計(jì)算,。 
圖2 截面形狀 扭力梁的強(qiáng)度 設(shè)計(jì)扭力梁的3D工程師做出數(shù)模后,，要交給負(fù)責(zé)強(qiáng)度計(jì)算的CAE工程師來(lái)驗(yàn)證，如果不行就要重新設(shè)計(jì),。下圖顯示了CAE工程師通過(guò)計(jì)算發(fā)現(xiàn)該款扭力梁在靠近與縱梁連接位置處強(qiáng)度不足,。（CAE強(qiáng)度分析軟件一般將受力較大的地方用深紅色表示）。 
圖3 強(qiáng)度校核 動(dòng)力學(xué)分析 強(qiáng)度校核通過(guò)只是第一步,！設(shè)計(jì)出的扭力梁在車輛行駛過(guò)程中能否滿足舒適性和操縱性的要求呢,？如果剛性（描述物體不易變形的物理量）設(shè)計(jì)的過(guò)于強(qiáng)，那么車輛的舒適性就會(huì)很差,，如果剛性設(shè)計(jì)的特別弱，那么操縱性就會(huì)很差,。整車廠有專門負(fù)責(zé)車輛動(dòng)力學(xué)的工程師負(fù)責(zé)對(duì)此進(jìn)行驗(yàn)證,， 
圖4 動(dòng)力學(xué)校核 襯套的設(shè)計(jì) 扭力梁與車身的連接主要依靠襯套，縱臂圍繞著襯套軸線旋轉(zhuǎn),。所謂襯套就是一種橡膠件,，避免硬連接，起到隔振的作用,。但襯套不能設(shè)計(jì)的太硬,，否則舒適性會(huì)很差，也不能設(shè)計(jì)的太軟,，否則操縱性會(huì)差,。同時(shí)襯套與車身橫向的角度也是重要的設(shè)計(jì)參數(shù)，下圖中的角度如果太小,，則懸架無(wú)法抵抗來(lái)自側(cè)向的力,，操縱性就很差，反之舒適性就很差,。 
圖5 襯套的設(shè)計(jì) 扭力梁懸架只有這一對(duì)襯套,，這是一個(gè)巨大的短板,，這個(gè)襯套要兼顧抵抗側(cè)向的受力又要緩和垂向的沖擊，所以往往只能做到相互妥協(xié),，不會(huì)兼顧,。 結(jié)構(gòu)振動(dòng) 扭力梁這種結(jié)構(gòu)天然就容易產(chǎn)生振動(dòng)，尤其是與后面的剎車盤產(chǎn)生共振,。當(dāng)制動(dòng)剎車的時(shí)候,，制動(dòng)盤往往會(huì)產(chǎn)生高頻振動(dòng)，直接通過(guò)縱臂傳遞給車身,，縱臂這個(gè)零件往往還會(huì)起到“大喇叭”的作用,，將振動(dòng)和噪聲放大。而扭力梁懸架只有一對(duì)可憐的襯套起隔振,、降噪作用（別忘了這個(gè)襯套還需要兼顧其他很多工作）,。怎么辦？還是算,！工程師要計(jì)算這套結(jié)構(gòu)的固有頻率,，將其固有頻率與制動(dòng)盤的頻率避開(kāi)，盡量減少共振,。 
圖6 結(jié)構(gòu)振動(dòng)傳遞路徑的分析 其他 你以為完了嗎,？沒(méi)有！??！這些都設(shè)計(jì)完以后，還可能面臨很多問(wèn)題：你的這結(jié)構(gòu)沖壓工藝能做出來(lái)嗎,？焊接工藝怎么樣,？耐久性怎么樣？一系列的問(wèn)題接踵而至...所以,，設(shè)計(jì)一款成熟的扭力梁是很耗時(shí)費(fèi)力的大工程...據(jù)說(shuō)這玩意法國(guó)人玩的最溜... 
圖7 法國(guó)小鋼炮——梅甘娜 多連桿懸架的結(jié)構(gòu)其實(shí),，小P今天特意在扭力梁上扯了很多，有機(jī)會(huì)可以再專門寫一篇介紹文章,，剛才那些對(duì)于扭力梁的設(shè)計(jì)研發(fā)都是鳳毛麟角,。之所以寫這么多，主要是因?yàn)榇蠖鄶?shù)消費(fèi)者對(duì)扭力梁不夠了解,，關(guān)注度也不如多連桿懸架,，以為其設(shè)計(jì)很簡(jiǎn)單。所以小P多發(fā)揮了一些^_^,。好了,，現(xiàn)在看看多連桿吧！ 先上圖！看看我們的神車寶馬,！ 
圖8 寶馬后懸架 
圖9 大爺我就是桿多 看到?jīng)]有,！是不是逼格很高。的確,，扭力梁與它比起來(lái)簡(jiǎn)直可以用“簡(jiǎn)陋”形容,。多連桿懸架就是副車架+各種桿+各種襯套。多連桿小P今天就不展開(kāi)說(shuō)了,，簡(jiǎn)單說(shuō)說(shuō)它為什么難,，難就意味著逼格高，所以性能車,、豪華車都用它,，哈哈^_^ 多連桿的設(shè)計(jì)難點(diǎn)關(guān)于多連桿的設(shè)計(jì)，核心在于懸架硬點(diǎn)的設(shè)計(jì)（所謂懸架硬點(diǎn),，就是懸架這些桿的連接點(diǎn)的空間位置）,。假如有5個(gè)連桿，那么就有10個(gè)硬點(diǎn)位置,，每個(gè)位置有XYZ三個(gè)方向的坐標(biāo),，這就是30個(gè)參數(shù)。5個(gè)連桿就有10個(gè)襯套,，每個(gè)襯套有徑向和軸向兩個(gè)剛度參數(shù),，這就是20個(gè)參數(shù)。再加上其他參數(shù),，工程師要考慮50+個(gè)參數(shù)對(duì)于車輛動(dòng)力學(xué)（車輛動(dòng)力學(xué)是極其復(fù)雜的一個(gè)研究領(lǐng)域）中20+的設(shè)計(jì)目標(biāo),，你說(shuō)難不難？ 懸架大PK好了,，還是回歸主題吧,，到底這兩種懸架怎么比？先來(lái)分析下各自的優(yōu)劣勢(shì)： 扭力梁懸架 優(yōu)點(diǎn)：
缺點(diǎn)
多連桿懸架 優(yōu)點(diǎn)：
缺點(diǎn)：
總結(jié)其實(shí)，懸架沒(méi)有優(yōu)劣之分,，符合車型定位的懸架是最好的懸架,。作為廠商，在成本與性能方面的平衡是很重要的,，現(xiàn)在越來(lái)越多的車型開(kāi)始向扭力梁懸架轉(zhuǎn)型,，也有的廠家反反復(fù)復(fù)猶豫不決，似乎在試探市場(chǎng)反應(yīng),。作為消費(fèi)者,，買什么不重要，重要的是知道自己買了什么~ 題外話大眾的速騰案例給扭力梁抹了黑,，小P覺(jué)得這只是一個(gè)失敗的案例,，但不能代表扭力梁不可靠。任何產(chǎn)品,，可靠性和耐久性是最低的要求,，這是我們工程師的底線。小P猜測(cè),，速騰扭力梁開(kāi)發(fā)失敗的原因可能是：在原有多連桿的平臺(tái)上,，工程師為了盡量減少其他零件的更改，硬是做出了一個(gè)嫁接的扭力梁,。這項(xiàng)工作本身難度就極大,，廠商還是太冒進(jìn)了。 最后,，看看神車Type R的扭力梁懸架,，你知道我要說(shuō)什么。,。,。  |
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