汽车的轻量化是减少有害排放和降低能源消耗的有效途径。转向节作为汽车悬架中重要的构件之一,不仅承载着簧上质量,还承受在行驶过程中恶劣且复杂的工况,对其结构强度要求较高,因此转向节多为使用强度较大的铸铁材质,但其缺点是质量较大,而且结构也已经相当紧凑,很难在结构上进一步的轻量化。目前越来越多汽车厂商开始选择将铸铁转向节改为铝合金材质转向节,然而直接改为采用铝合金材料,又很容易出现结构刚度、强度不足,导致车辆出现安全问题,因此需要对轻量化转向节进行全新的结构开发设计。本文以某款畅销B级轿车的转向节轻量化研究为基础,对经过拓扑设计的铝合金转向节结构展开了力学性能研究,综合运用多体动力学对转向节进行硬点载荷分解,利用有限元分析和疲劳仿真预测综合分析转向节的强度、刚度与疲劳性能,并采用转向节台架进行零件耐久性疲劳寿命试验分析验证,从而获得了使用性能良好的铝合金转向节。首先利用整车台架振动试验进行了试验数据采集,为多体动力学模型验证提供基础数据。运用ADAMS软件建立该目标车的整车多体动力学模型,并对悬架进行双轮同向、侧向力试验,以及回正力矩试验等激振仿真分析,调试多体动力学模型;再利用整车台架振动试验响应信号,通过虚拟迭代技术进行整车多体动力学模型的验证。然后针对轻量化转向节开发目标,选取了8种典型极限工况进行硬点载荷提取,使用有限元分析软件,对经过结构设计的铝合金转向节展开静强度、刚度、模态,以及疲劳强度力学性能分析。最后,通过纵向耐久、垂向耐久、拉杆耐久、制动耐久和转向耐久五种疲劳工况下的转向节耐久试验,验证了轻量化铝合金转向节满足产品实际使用性能指标,同时也为底盘悬架中其它零部件轻量化设计提供了可行的技术路线。