车辆的操纵性和平顺性是评价车辆性能的重要指标。由于自身结构的原因,传统的麦弗逊悬架的减振器内不可避免地存在着侧向载荷,影响车辆的操纵性和平顺性以及减振器的使用寿命。尽管采用斜置弹簧座等方法可以降低侧向载荷,但随着悬架设计标准的提高,这些方案难以满足更为严格的设计要求。国内外学者提出了很多方案,其中用侧载螺旋弹簧代替普通弹簧最为合理,但该种弹簧的设计方法尚未确立。随着CAD/CAM/CAE技术的不断发展,其在工程中的成功应用日益广泛。以现代CAD/CAM/CAE技术为侧载螺旋弹簧的设计和分析工具,针对某车型的麦弗逊悬架侧载弹簧的静动力特性的优化设计问题,本文研究内容如下:(1)在介绍侧载螺旋弹簧工作原理的基础上,研究了螺旋弹簧的基本参数设计与受力分析,在给定侧载螺旋弹簧水平与垂直刚度要求的前提下,给出了初步确定侧载螺旋弹簧轴心曲线的方法。根据最小二乘法拟合出侧载螺旋弹簧的非等曲率轴心曲线,初步确定出侧载螺旋弹簧的中心线方程为一元二次曲线方程。(2)采用多体动力学和非线性有限元相结合的方法,利用ANSYS和ADAMS软件建立侧载螺旋弹簧的刚柔耦合分析模型,导入ADAMS中,建立整车系统多体动力学模型,进行动力学分析。仿真结果表明:采用侧载螺旋弹簧,减振器的侧向载荷显著降低,整车行驶平顺性也得到改善。(3)采用ADAMS仿真获得的侧载螺旋弹簧的刚度参数要求为优化设计基本约束条件,运用ANSYS对侧载螺旋弹簧进行优化设计。优化结果使得侧载螺旋弹簧在空载,半载,满载,压缩全程的垂直和侧向刚度实时满足设计要求,减小甚至消除了减振器上的侧向力。本研究的成果可为侧载螺旋弹簧的设计提供参考。