操纵稳定性是影响汽车行驶安全的一个主要因素，已成为评价汽车性能的重要指标之一，且悬架系统作为汽车底盘中关键的组成部分，其中由悬架导向机构所决定的车轮定位参数对整车的操纵性能有着直接的影响。因此，开展对悬架系统的优化设计研究具有重要的理论价值与实际意义。本课题以某校车的扭杆式双横臂前悬架为研究对象，针对其不符合悬架偏频要求的初始扭杆弹簧进行优化设计；然后根据其样车在行驶过程中存在的行驶稳定性不佳、前轮磨损严重等问题，进行理论分析，并对悬架导向结构和转向系统进行优化设计。本文的主要内容如下：（1）对前轮定位参数对轮胎磨损的影响进行理论分析，对悬架的优化设计提供理论依据。（2）根据企业提供的参数及前悬架的三维UG模型，通过计算可知悬架的偏频不符合平顺性要求；然后根据平顺性要求及扭杆的优化理论重新设计扭杆的尺寸参数，并建立优化后扭杆的有限元模型，对其进行最大扭矩工况下的应力分析，验证优化后扭杆弹簧尺寸的合理性。（3）基于重新设计的扭杆弹簧，建立某校车中的扭杆式双横臂前悬架和转向系统的虚拟仿真模型，并对其进行运动学仿真分析和转向阿克曼误差分析。（4）运用Insight模块对前悬架中关键硬点坐标进行灵敏度分析，选取灵敏度较大的参数为设计变量，采用响应面法拟合前束角、外倾角和轮距在轮跳过程的最大变化量以及转向时阿克曼误差均方根值的二阶响应面模型，利用改进遗传算法对其进行优化。（5）在ADAMS中对优化后的结果进行验证分析，得出优化后前束角的变化范围减小了67%，外倾角和轮距的变化范围均在理想范围内，且在转向过程中阿克曼误差得到了较大幅度的改善，悬架的性能得到提高，从而降低了轮胎的磨损，提高了整车的操纵稳定性。本文运用理论及经验知识来解决实际问题，与生产实践结合紧密，为工程中前悬架中存在的分析问题提出了较为明确的解决思路，对前悬架的优化设计具有一定的指导意义。