胡全达　张广和　徐言涛

摘 要：随着科技进步，悬架系统应用广泛，具有较高价值，是汽车重要总成，研究发现，汽车的行驶平顺性受其影响深远。控制臂（ControlarlTI）对悬挂式汽车来说，作用巨大，也将其称之为摆臂。作为悬架系统核心元件，在车辆行驶中可以保障正确行驶轨迹，及时调整行驶方向，提高行驶安全性。基于此，控制臂的深入研究，意义重大，需要确保其有足够刚度，从而延长悬挂式汽车使用寿命。

关键词：控制臂 汽车方向 悬挂式

Research on Directional Control Arm of Suspended Vehicle

Hu Quanda，Zhang Guanghe，Xu Yantao

Abstract：With the advancement of science and technology， the suspension system is widely used and has high value. It is an important assembly of automobiles. Research has found that the driving comfort of automobiles is profoundly affected. The control arm （ControlarlTI） has a huge effect on suspended cars， and it is also called a swing arm. As the core component of the suspension system， it can ensure the correct driving trajectory during vehicle driving， adjust the driving direction in time， and improve driving safety. Based on this， the in-depth study of the control arm is of great significance， and it is necessary to ensure that it has sufficient rigidity to extend the service life of the suspension vehicle.

Key words：control arm， car direction， suspension

1 引言

擺臂因为功能差异以及用途不同，分为前摆和下摆，在实际应用中，前摆臂是悬架的向导，同时发挥支撑作用，如果前摆发生变形，将会影响车轮定位，如果不合理规避，行车稳定性就会降低。而下摆臂功能更加突出，作用是支撑车身，通过减震器的辅助，缓冲行驶中的震动。在控制臂应用中，减速器十分关键，对下悬挂臂影响较大，辅助作用显著，在使用中与减震器、弹簧形成配合，便可以优化悬挂系统（总成）。

2 汽车悬挂系统概念以及原理

2.1 汽车悬挂系统概念

汽车悬挂系统具有较高应用价值，目前在市面上使用较多，汽车悬挂系统因为功能强大，对稳定性要求极高。在现实应用中，该系统看似简单，是指由车身配合轮胎运行的弹簧，再加上避震器等核心构件，共同组成支持系统。现实应用中，悬挂系统功能独特，突出优势在于支持车身，在此基础上改善乘坐感觉，实践证明，不同的悬挂设置使用，会营造不同效果，让驾驶感受出现变化。看似简单的悬挂系统实则构成复杂，综合多种作用力，在设计、安装时，需要综合考虑多项因素，只有这样，才能决定轿车稳定性，提升其安全性，因此，该系统是汽车关键部件。

2.2 汽车悬挂系统原理

悬挂系统实际上是一种集成，是传力连接装置（车架与车轮的）总称，通过研究发现，其作用非凡，力和力扭的传递要依靠该项技术来完成，在现实应用中，能够减缓冲击力。实践证实，这种冲击力是由不平路面导致的，因为冲击力存在，会影响车架或车身稳定性。与此同时，还可以衰减引起的震动，通过这样的方式，让汽车行驶平顺。研究发现，典型的悬挂系统结构构成相对复杂，除了弹性元件（核心元件）外，导向机构、减震器同样重要。在应用中，弹性元件形式多样，通过比较发现，汽车悬挂系统中机杆弹簧使用较多，像空气弹簧会在个别高级轿车中使用。

3 控制臂的结构

通过研究发现，悬架系统作用显著，在整个汽车构成中，该系统是不可或缺的。作为汽车重要部分，对其优化至关重要，因为其对操纵稳定性影响较大。汽车控制臂原理并不复杂，是将作用车轮上的力通过某种方法转换，转换后传递给车身。在整个过程中，可以有效规范行驶轨迹，确保行车安全[1]。汽车控制臂功能发挥，要满足一定条件，分别通过球铰、衬套等来实现，在两者的帮助下，让车轮和车身在优质条件下弹性连接。需要强调的是，控制臂、衬套、球头不仅需要配套，还要满足足够的刚度需求，只有这样，才能保证控制臂性能稳定。

3.1 横向稳定杆连杆

在悬架安装时，为了强化安装效果，稳定杆连杆尤为关键，在连接时需要在正确指导下完成，一端连接橡胶衬套，并与横向稳定杆关联，这样便可以发挥稳定杆连杆作用;另一端通过球铰连接，实现与控制臂的关联，或者在使用中，也可以将其与筒式减震器连接，这样便可以发挥减震和控制反向的功能。研究发现，横向稳定杆连杆在提高操作稳定性方面能力十分突出，两种横向稳定杆连杆性质、功能都有所不同，用途存在差异，所以机构原理也颇为不同。双衬套稳定杆连杆是由橡胶衬套和臂体构成;而双球铰杆连杆则是由球铰总成和臂体构成，两者有轻微区别。

3.2 横拉杆

在悬架安装时，还需要留意横拉杆的安装效果，一端的橡胶衬套牢固性同样重要，保证与车架连接，或者连接车身，这是安装重要注意事项，不容忽视。此外，另一段的橡胶衬套，为了正常使用，应与轮毂连接。实际应用中，只有确保联系紧密，才能确保安全性以及操作稳定性。除此之外，横拉杆对车轮运动发挥特殊作用，具有一定导向功能，这一点是不容忽视的。现实中，横向拉杆的结构要合理优化，也可以将其分为两种，除了不可调横向拉杆之外，可调横向拉杆一样应用广泛。

3.3 纵拉杆

纵拉杆性能特殊，应用价值较高，多用于拖拽式悬架，在应用中可以传递牵引力，同时完成制动力的传送。纵向拉杆的结构相对复杂，臂體占据主导，由冲压成形，在使用时，要将臂体和橡胶衬套连接，同时注重外管与臂体焊接质量。只有焊接牢靠，无缝隙，操作稳定性和敏感度才能提升。为了发挥保护作用，要将其与轮毂连接，并且保证好连接质量。另一个橡胶衬套通常情况下，需要安装在减震器下端，这一步骤十分关键，在支撑的同时，有效发挥减震效果。

3.4 单控制臂

研究发现，此类汽车控制臂，在多连杆悬架系统中应用较多，两个单控制臂需要搭配组合，通常独立运转是发挥不了作用的，在现实使用中，需要通过配合完成任务， 该控制臂可以传递载荷。实践证明，无论是来自车轮的横向载荷，还是实际产生的纵向载荷，该控制臂都可以传递。从图1中可以看出，上悬控制臂结构简单，臂体2为锻铝件，在使用中发挥核心作用[2]。橡胶衬套1与臂体2想要发挥作用，需要在具体的装配环节，保持高度紧密配合状态，只有这样，才能提升操作稳定性。基于这样的特征可以得出，橡胶衬套1和臂体2位置、功能存在特殊联系，在彼此中间相对运动不存在。

3.5 叉（V）形臂

图2、图3为两种应用较广的叉（V）形臂结构。通过了解发现，此类控制臂优势突出，在实际应用中双横臂独立悬架出现频次最高，可以充当其上下臂，除此之外，也可以将其作为麦弗逊悬架下臂，应用价值较高。通过结构图可以了解到，臂体的叉（V）形结构在具体使用中，可以承担传递横向载荷的任务。在悬架安装时，需要强调的是，无论是哪种叉（V）形臂结构，其橡胶衬套与副车架想要发挥作用，都是保持紧密、充分连接的状态，这一点是毋庸置疑的。另外，球铰总成与轮毂连接。

下面将针对两种叉（V）形臂结构进行分析，图2中，臂体3功能显著，为了保证理想强度，是由钣金冲压件焊接。除此之外，橡胶衬套1、2需要密切配合臂体3，在装配时，需要保证连接度。衬套1、2实际上与臂体3不存在相对运动关系。图3中，臂体2为锻铝件。这一点和叉（V）形臂1结构有所不同，橡胶衬套1，5处于最前端，与臂体2配合紧密，由此可以推断，衬套1、5和臂体缺少相对运动。

4 汽车后悬架下控制臂

从外表上看，目前大范围推广的轿车悬挂系统，总体来说结构简单。单单是由杆、筒组成，在此基础上辅助弹簧。但实际上，想要得到完美的汽车总成，发挥理想化作用，控制臂设计、搭配是十分困难的，主要源于悬挂系统在设计时，要考虑多种因素，既要满足舒适性要求（汽车行驶阶段），又要确保理想的操纵稳定性，通过研究发现，这两方面的需求是互相对立的。举个例子，为了取得良好舒适性，将汽车的振动减轻，通常做法是将弹簧设计得软些，而一旦提高了弹簧软度，汽车发生刹车“点头”概率就会增多，导致侧倾严重，不利于汽车转向，降低操纵不稳定。基于此，需要科学、合理优化，保证轿车悬挂系统达到最佳状态。通过现状了解到，目前控制臂技术虽然逐渐成熟，重量获得了减轻，但在具体使用中，由于弹簧座将压力继续传递，最终由金属盖板受力，一旦冲击力过大，最直接的结果是金属盖板发生形变。

针对现有技术不足，以及较大冲击力下，金属盖发生变形问题。可以采用U形冲压金属板设计，这种设计比较理想，可以突出控制臂的作用。对U形冲压金属板进行合理、科学优化，具体方法是在其两端搭配使用连接环，通过连接环，缓解冲击力，避免金属壳变形。在此基础上，将橡胶衬套压装，使其和连接环充分衔接[3]。除此之外，为了强化效果，在上部的金属盖板处需要合理设计弹簧座，一般情况下，应该通过焊接方式完成，通过设置弹簧座，让金属盖板与折板充分、合理连接，让两者分隔开，进而达到优化控制臂设计的效果。实际证明，采用了上述方案后，控制臂使用效果非常理想，控制臂作用发挥，需要考虑多种因素，U形冲压金属板在其中发挥关键作用，不容忽视。

结论：综上所述，在经济优质发展背景下，汽车制造产业潜力巨大，为了确保行车安全，提高操作稳定性，悬架系统应用广泛。作用汽车重要总成，悬架系统优势突出，可以发挥理想支撑作用。而在整个悬架系统中，汽车方向控制臂性能优化，可以为行车提供安全和技术保障，是不容忽视的地方。控制臂设计水平可以直接影响操作稳定性，属于悬架系统核心内容。

参考文献：

[1]黄俊嘉，余志贤，陈锐，等.智能汽车系统模糊方向控制的分析[J].电子技术应用，2018，44（09）：21-23.

[2]纪明君，陈新，赵紫薇.基于人工智能的汽车车速和方向控制分析[J].时代汽车，2018（09）：29-31.

[3]邓召文，黄梧桐，陈小兵.基于速度与方向控制的汽车驾驶员模型设计[J].拖拉机与农用运输车，2017，44（05）：37-42.