TRA布置车型如何设计悬置初始刚度

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最近付江华老师的新书《动力总成悬置系统工程设计及实例详解》热卖，悬置仿真&测试交流群中很多读者对读书过程中的一些疑问进行了交流讨论，其中一个读者对书中88页实例设计案例提出了一个疑问：知道动力总成参数和悬置安装点坐标就能直接得到悬置各个方向的静载受力了吗？

今天这篇文章就给大家解答这个问题。

要解答这个问题，要先弄清楚两组概念：前置前驱钟摆式和平衡扭矩轴式布置，承载悬置和非承载悬置。

一、钟摆式和平衡扭矩轴式

三点TRA系统也称“钟摆”系统，当前用的较为广泛。其基本的布置理念是将但一般空间上很难实现，右悬置一般空间限制较少可以实现，但左悬置由于TRA穿过变速箱，因此没有空间以放置左悬置。这种布置方式下，全部的静载都有左右悬置承担，所有的激励都可以理论上得到完全的解耦。

图2 三点钟摆式布置

四点TRA布置也就是平衡扭矩轴系统，其左右两个悬置布置在TRA上，前后悬置分布位于动力总成前后并与变速箱相连，高度与动力总成质心相同。这种布置要求怠速状态下（除了三档WOT），前后悬置垂向刚度要很低以满足怠速隔振要求。在低档高扭矩工况下，要设置硬限位以限制动力总成的转动。

图3 四点平衡扭矩轴式布置

基本上日本的所有中小尺寸轿车都采用四点悬置系统，而在欧洲，中级尺寸车采用这种悬置系统，在法国，仅采用三点悬置系统。

二、承载悬置与非承载悬置

在前置前驱TRA布置的悬置系统中，每个悬置的作用不尽相同，其中影响NVH性能的一个重要设计是承载悬置与非承载悬置，当然还有抗扭悬置的分类。其中变速箱悬置、发动机悬置一般都为承载悬置，大约承担了整个动力总成80%甚至更高百分比的重量，其特点是车身端支架与动力总成端之间的安装孔不重合（见图3）；而前、后悬置或抗扭悬置一般多用来限制动力总成在各类工况下的位移，并不起关键的承载作用。更具体的信息请看文章：

图4 承载悬置与非承载悬置的区别

三、悬置初始刚度计算软件介绍

对于三点TRA布置的悬置系统来说，左右悬置承载了动力总成80%以上的重量，此时左右两个承载悬置的预载计算可以通过杠杆平衡原理（图1）来获得，在这个计算中，动力总成的质量，质心位置以及悬置点的坐标都是固定的，通过计算获得的载荷，可以通过调整悬置的可压缩量，进而设计悬置的初始静刚度。这个过程可以通过一个EXCEL编制的小软件来进行。具体程序界面见图2.