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第1章 导言与基础知识1

1.1发展史、定义与意义3

1.1.1发展史3

1.1.2功能与分类10

1.1.3作用与意义10

1.2底盘结构12

1.2.1车辆级别12

1.2.2驱动方案14

1.2.3底盘方案18

1.2.4底盘方案中的发展趋势19

1.3底盘设计19

1.3.1底盘的要求22

1.3.2底盘运动学设计25

1.3.3车轮悬架的运动学25

1.3.4车轮悬架的弹性运动学与部件的弹性50

1.3.5参数的目标值52

1.3.6车轮悬架的组合53

参考文献54

第2章 行驶动力学56

2.1行驶阻力和能量需求56

2.1.1行驶阻力56

2.1.2侧向风力71

2.1.3功率和能量需求75

2.1.4燃料消耗76

2.2轮胎与路面间力的传递79

2.2.1轮胎与路面间传力的物理研究82

2.2.2轮胎受力细节94

2.3纵向动力学97

2.3.1制动点头平衡97

2.3.2起步后坐平衡98

2.3.3直线行驶中的负荷变化99

2.4垂直方向上的动力学99

2.4.1车身弹簧100

2.4.2减振器102

2.4.3道路作为振动的激发源103

2.4.4轮胎作为弹簧和减振单元108

2.4.5弹性模型108

2.4.6参数变化115

2.4.7车辆与道路的结合119

2.4.8人为的振动评价123

2.4.9由垂直方向动力学基础知识的启示126

2.5横向动力学127

2.5.1驾驶行为的要求127

2.5.2转向运动学128

2.5.3车辆模型化130

2.6一般的行驶动力学166

2.6.1垂直方向、纵向、横向动力学的相互作用166

2.6.2在非均匀的道路上制动和起步（侧滑路面）171

2.7底盘调节系统171

2.7.1概念171

2.7.2被动车辆的限制-基础-标冲突172

2.7.3驾驶人-车辆调节循环173

2.7.4底盘调节系统在行驶领域内的划分174

2.7.5底盘调节系统的要求178

2.8行驶特性178

2.8.1行驶特性的评价180

2.8.2行驶机动动作181

2.8.3行驶动作的参数范围184

2.8.4调校措施186

2.8.5主观的行驶特性评价188

2.8.6客观的行驶特性评价196

2.9主动与被动安全性207

参考文献208

第3章 底盘的组成211

3.1底盘的结构211

3.1.1底盘的功能结构211

3.1.2底盘的模块结构212

3.1.3底盘部件213

3.2传动路线213

3.2.1传动系统布置213

3.2.2驱动桥214

3.2.3全轮驱动218

3.2.4运行策略220

3.2.5半轴221

3.3车轮制动器和制动系统221

3.3.1作用和基础知识222

3.3.2制动装置的种类223

3.3.3法律规定225

3.3.4制动装置的设计226

3.3.5制动力矩与制动动力学229

3.3.6制动系统的元件231

3.3.7电控制动调节系统248

3.4转向系统266

3.4.1技术要求与结构类型266

3.4.2液压助力的齿轮齿条式转向器269

3.4.3转向横拉杆277

3.4.4转向传动路线和转向柱280

3.4.5电动机械转向系统288

3.4.6主动转向系统与叠加转向系统295

3.4.7带有转矩与转向角传感器的齿轮齿条伺服转向系统300

3.4.8后桥转向与全轮转向301

3.4.9线控转向系统和各轮独立转向303

3.5弹簧与稳定杆308

3.5.1弹性系统的作用308

3.5.2钢制弹簧的结构和计算309

3.5.3钢制弹簧的材料334

3.5.4钢制弹簧的制造337

3.5.5用于侧倾调节的稳定杆343

3.5.6用于水平调节的弹簧347

3.5.7气液弹簧352

3.5.8空气弹簧356

3.6减振器358

3.6.1减振器的作用358

3.6.2伸缩式减振器的结构类型362

3.6.3弹簧托架与弹性支柱366

3.6.4减振器的计算368

3.6.5减振器的附加功能369

3.6.6减振器支承376

3.6.7半主动减振器与弹簧377

3.6.8其他减振器的原理382

3.7车轮导向384

3.7.1作用、结构与系统384

3.7.2杆类零件的作用、结构与系统386

3.7.3球铰407

3.7.4橡胶支承426

3.7.5转动接头432

3.7.6转动推力接头433

3.7.7车桥支架434

3.8车轮支架与车轮轴承438

3.8.1车轮支架的结构类型439

3.9.2车轮支架的材料441

3.8.3车轮轴承的结构类型442

3.8.4车轮轴承的制造451

3.8.5技术要求、设计与检验452

3.8.6展望461

3.9轮胎与车轮465

3.9.1轮胎的技术要求465

3.9.2结构类型、构造与材料470

3.9.3轮胎与道路之间力的传递474

3.9.4模拟用轮胎模型481

3.9.5现代轮胎技术489

3.9.6驾驶试验中的检测和测量方法495

3.9.7实验室中的检测和测量方法499

3.9.8未来的轮胎技术505

参考文献507

第4章 底盘中的车桥512

4.1整体式车桥515

4.1.1德迪昂桥：整体式驱动桥517

4.1.2带有纵向钢板弹簧的整体式车桥518

4.1.3带有纵杆与横杆的整体式车桥518

4.1.4带有中央铰接和横向杆导向的整体式车桥（牵引桥）520

4.2半整体式车桥521

4.2.1连接杆式车桥521

4.2.2动力式连接桥524

4.3独立悬架525

4.3.1独立悬架运动学525

4.3.2独立悬架的优点528

4.3.3单杆式独立悬架529

4.3.4双杆式独立悬架532

4.3.5三杆式独立悬架534

4.3.6四杆式独立悬架536

4.3.7五杆式独立悬架542

4.3.8弹性支柱式独立悬架544

4.4前桥的独立悬架548

4.4.1前桥悬架的技术要求548

4.4.2前桥的元件549

4.4.3前桥的结构类型549

4.5后桥的独立悬架552

4.5.1对后桥的技术要求552

4.5.2后桥的元件552

4.5.3后桥的结构类型552

4.5.4后桥的超轻钢悬架标准553

4.6作为车桥类型选择助手的结构目录554

4.7底盘总体557

4.8未来的悬架557

4.8.1最近20年的车桥类型557

4.8.2现在常用的车桥类型的比例558

4.8.3未来的车桥类型（趋势）559

参考文献560

第5章 行驶舒适性562

5.1基础知识、人、噪声与振动562

5.1.1定义和概念562

5.1.2振动和噪声源564

5.1.3人的觉察极限565

5.1.4人的舒适性感觉566

5.1.5针对振动和噪声的措施567

5.2橡胶连接件568

5.2.1橡胶连接件的功能568

5.2.2弹性体的特殊概念571

5.3成套支承件574

5.4套筒支承（橡胶支承）580

5.5滑动轴承582

5.6液压减振衬套583

5.7车桥支撑的支承（副车架支承）585

5.8弹性支柱支承与减振器支承587

5.9连接杆支承589

5.10未来的结构形式590

5.10.1传感器591

5.10.2可控底盘支承592

5.11计算方法593

5.12橡胶连接件的声学评价594

参考文献596

第6章 底盘研发597

6.1研发过程598

6.2项目管理（PM）605

6.3计划或定义阶段606

6.4设计阶段608

6.5虚拟模拟608

6.5.1多体模拟（MKS ）软件609

6.5.2有限元方法（FEM）软件612

6.5.3整车模拟618

6.5.4用于3D模型构建的CAD软件632

6.5.5集成模拟环境633

6.6批量研发和保证639

6.6.1布局640

6.6.2可靠性研究643

6.6.3整车的可靠性研究648

6.6.4优化和适应性649

6.7量产中的研发措施650

6.8展望与总结650

参考文献651

第7章 底盘中的系统653

7.1底盘电子装置653

7.2底盘电子调节系统654

7.2.1领域划分654

7.2.2纵向动力学——防滑控制654

7.2.3横向动力学调节系统658

7.2.4垂直方向动力学调节系统660

7.2.5安全性要求664

7.2.6总线系统665

7.3系统交联665

7.3.1行驶动力学控制666

7.3.2转矩矢量668

7.3.3垂直方向动力学管理668

7.4功能一体化669

7.4.1结构669

7.4.2标准接口670

7.4.3智能调节器671

7.5模拟底盘调节系统672

7.5.1模拟模型672

7.5.2回路模拟中的硬件673

7.6机电式底盘系统675

7.6.1纵向动力学系统676

7.6.2横向动力学系统682

7.6.3垂直方向动力学系统696

7.7线控系统713

7.7.1线控转向系统714

7.7.2线控制动系统715

7.7.3线控水平控制系统721

7.8驾驶辅助系统722

7.8.1制动辅助系统722

7.8.2距离保持辅助系统724

7.8.3转向辅助系统725

7.8.4驻车辅助系统728

参考文献731

第8章 底盘的未来发展736

8.1底盘设计——聚焦于顾客期望736

8.1.1行驶性能的设计736

8.1.2汽车设计的多样化——底盘设计的稳定化738

8.1.3未来的底盘各组成部分740

8.2电控底盘系统741

8.2.1电控辅助系统和交联741

8.2.2底盘调节系统的交联742

8.3未来的线控系统745

8.4未来预期的智能底盘746

8.4.1车辆传感器747

8.4.2执行器748

8.4.3预期的驾驶749

8.5混合动力汽车751

8.6自动行驶底盘，滚动/行驶底盘752

8.7未来的自动驾驶753

8.8汽车和底盘的未来场景755

8.8.1过去的趋势756

8.8.2当前的趋势756

8.8.3未来的趋势756

8.9总结758

参考文献760

附录 缩略语761