1.线刚度

独立悬架的线刚度c是指换算到车轮处的与实际弹簧刚度k等效的刚度。半拖臂悬架的线刚度可按虚位移原理，利用图3-14、图3-15和图3-16的关系通过如下过程导出。换算线刚度公式可按悬架系统相对于车身运动的悬架中心的位置关系，从如下三个方面推导：

①在横向（YZ）平面上绕O_e点运动。

②在纵向（XZ）平面上绕O_e′点运动。

③顺摆臂方向绕摆臂端点D运动。O_e、O_e′和D三点同在枢轴线上，因此运动是统一的。现分别进行推导。

图3-16 半拖臂悬架的等效单臂

a）横向 b）纵向O_e′—纵向平面（XZ）的悬架中心

（1）在YZ平面上绕点O_e运动

当左悬架系统在YZ平面内绕悬架中心O_e转过微元角δφ时，摆臂绕枢轴线转过微元角δλ。此时车轮接地中心点E的垂直位移为

螺旋弹簧下支点沿拖臂法线方向的位移为

式中 m——过螺旋弹簧下支点并垂直于拖臂的垂足至点D的实际长度。

螺旋弹簧下支点沿轴线方向的位移是

绕摆臂枢轴线旋转的角位移δλ与绕x轴线旋转的角位移δφ之间存在如下关系：

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把式(3-18)和式(3-20)代人式(3-19)后可得

假如悬架是常定的理想约束系统，则该系统在主动力系的作用下，其平衡的充要条件是虚位移所生之元功和为零。由此可得单边悬架的换算线刚度为

将式(3-17)和式(3-21)代人式(3-22)后，可最终得到半拖臂悬架的换算线刚度为

假如螺旋弹簧垂直于地面安装，那么ξ=0°；假如螺旋弹簧垂直于摆臂安装，那么（θ+ξ）=0°。

(2)在XZ平面上绕点O_e＇运动

按a项同样推理，可以导出悬架换算线刚度的计算公式为

（3)顺摆臂方向绕摆臂端点D运动

经简单推导，就可得到换算线刚度的计算公式为

式(3-23)～式(3-25)的计算结果完全一样，

2.角刚度

一个弹簧质量系统的角刚度，是指该系统在外力矩的作用下所生之反抗力矩对于角位移的变化率。此处所研究的是左、右悬架系统抵抗车身横向位移的横向角刚度。在已知轮距B和线刚度c的情况下，左、右悬架系统提供的横向角刚度为