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文档简介

1、 轿车悬架系设计指南 (华福林编写)1 概言一辆性能优良的轿车,几乎所有的整车性能,譬如:动力性、制动性、操纵稳定性、平顺性、舒适性、经济性、通过性及安全性,都与底盘设计的优劣息息相关。所谓汽车底盘,一般指车身(含内外饰件)以外的所有零部件总成装配成的平台而言,而汽车设计业内人士则还需将发动机、车架及它们相配套的零部件总成排除在外。因此,汽车设计部门往往将底盘定义在两大系统之内,即:1 传动系统:含离合器、变速器、分动器、传动轴、前后驱动桥(包括主减速器、差速器、半轴等)。2 行路系统:含前轴(包括车轮及轮毂)系、转向系、制动系、悬架系等。 经验丰富的驾驶员在对一辆新车试车后,除对其动力性、经

2、济性评价外,该车的操纵稳定性、平顺性也是他们津津乐道的话题。诸如车辆高速行驶下“发不发飘”、“摆不摆头”、“跑不跑偏”等等。以下仅就个人近50年汽车设计的经验,围绕轿车悬架结构因素对性能影响的简明讨论,供缺乏悬架设计经验的设计师参考。2汽车的悬架系2-1 悬架系是汽车的重要部分。它是将车身(含车架)与车桥(轴)弹性联结的部件,主要功能是: 2-1-1 缓解由于路面不平引起的振动和冲击,保证良好的平顺性。 2-1-2 衰减车身和车桥(或车轮)的振动。 2-1-3 传递车轮和车身(含车架)之间的各种力(垂直力、纵向力和横向力)和力矩(制动力矩和反作用力矩)。 2-1-3 保证汽车行驶时的稳定性。2

3、-2 汽车悬架通常由弹性元件、导向机构和减震器组成。2-2-1弹性元件(含各类弹簧)用来传递垂直力和缓解冲击;当汽车横向角刚度较小时,还需装横向稳定器(横向稳定杆)以减小车身的横向滚动角(侧倾角)。2-2-2导向机构用来控制车轮相对于车身的运动特性,以保证必要的稳定性,同时传递除垂直力以外的力和力矩。2-2-3减震器 仅用来衰减车身和车桥(或车轮)的振动振幅,它并不能改变悬架的“硬软”程度。2-3 悬架结构一般分为两大类:独立悬架和整体桥悬架(非独立悬架)。2-3-1独立悬架分为3个类型,如图4所示1) 麦克菲尔逊支柱型:亦称滑柱式或简称柱式,如图1所示。结构简单,质量轻,占有空间小,适合发动

4、机前置前轮驱动的布置。 2) 双摆臂型,如图2所示。为了获取最佳的前轮定位及其运动几何学,通常上、下摆臂具有不同的长度和安装角。该结构经常被中型以上的轿车、皮卡及轻型越野车上采用。 3) 斜三角单摆臂(A型斜摆臂)如图3所示。长适用于轿车后独立悬架,以获取较理想的外倾及轮距变化。例如在丰田、奔驰轿车系列上采用。232独立悬架的特点: 1) 左右车轮在不平路面作上下跳动时,是互相独立的,它们彼此之间不产生耦合关系。因此提高了乘坐舒适性、轮胎抓地性、操纵稳定性和平顺性。 2) 降低了簧下质量(非悬架质量),使簧下质量(悬架质量)的固有频率提高(所谓悬架振动的高频部分),远离簧上质量的固有频率(所谓

5、悬架振动的低频部分),从而减少它们之间的耦合关系,有利于降噪及舒适性。 图 1 图2图3图42-3-3整体桥悬架(非独立悬架) 结构简单、可靠,坚固耐用,适合较大的轿车后悬架上采用。左右车轮在不平路面作上下跳动时,会产生互相牵连的,它们彼此之间将产生振动耦合,如果不采取相应措施,这将会降低乘坐的舒适性如图5所示。 非独立悬架的型式具有钢板弹簧式、带横向拉臂、螺旋弹簧的纵向拖臂式(简称纵向拖臂式)、四连杆式以及扭梁式。 图52-4 轿车的行驶平顺性 汽车行驶中,不平路面的冲击传给车身后引起三维振动;加、减速、制动、转向等操作都将会引起车身的垂直、纵向及横向振动。有时这种强烈的车身振动将迫使司机降

6、低车速,同时也会加大动载荷,进一步引起零部件的磨损。因此,轿车在一般使用速度范围内行驶时,保证乘客不会因振动而导致不舒适感觉的性能,称之为轿车行驶平顺性。 轿车行驶平顺性的评价方法,通常根据振动对人体的生理反应来确定的。轿车是一个多质量的复杂的振动系统,车身通过悬架的弹性元件与车桥相连接,又通过具有弹性的轮胎与地面相接触,而发动机也通过橡胶悬置与车身相连。当它们承受外激力作用时,轿车将产生极为复杂的振动。为便于了解及分析轿车的基本振动规律,人们常将此复杂振动系统简化为两个质量的振动系统,即悬架质量(簧上质量)M与非悬架质量(簧下质量)m两部分组成。如图6所示。 图6 悬架质量(簧上质量)M是指

7、由弹性元件所支撑的质量。例如车身及其内外饰件质量、乘员、燃料及辅料质量、动力总成及其附件质量、安装在车身上的底盘件质量等。 非悬架质量(簧下质量)m是指不通过弹性元件所传递的那些质量。例如车轮及轮胎的质量、制动器总成质量、后轴质量等。然而,相连于M及m之间的元件质量,如弹性元件、导向机构杆件、减震器、转向横拉杆及传动轴等。通常要将它们重量的一半计入悬架质量,另一半计入非悬架质量中去。 就悬架质量M而言,其振动具有六个自由度;即沿X、Y、Z轴作线性振动及绕此三个轴作角振动。如图7所示。 图7根据经验,影响平顺性最大的振动是悬架质量M沿Z轴向的垂直振动和绕Y轴的纵向角振动。为了便于分析,进一步将系

8、统简化为如图6所示4个自由度的平面模型。在此模型中,忽略轮胎的阻尼,同时将悬架质量M分解为在前、后轴上的悬架质量M1 及 M2以及重心C上的联系质量M3 ,这3个集中质量由无质量的刚性杆连接,它们之间应满足3个条件:1) 总质量保持不变M1 + M2 + M3 =M2) 重心位置不变M1a - M2b =03) 转动惯量值保持不变Iy =My2 = M1a2 + M2b2 解此3个方程后得出: M1 = My2 / aL M2= My2 / bL M3= M(1-y2 / ab) 式中 y 绕横轴Y的回转半径 a,b 车身重心至前、后轴的距离 L 轴距 使=y2 / ab 的物理意义是悬架质量

9、分配系数,当它等于1时,联系质量M3=0,大部分现代轿车=0.8-1.2,即接近1。在=1的情况下,前、后轴上悬架质量M1、M2在垂直方向上的运动是相互独立的。 换句话说,当轿车行驶在不平的道路上而引起振动时,质量M1运动而质量M2不运动;反之亦然。因此,在特殊情况下,我们可以分别讨论前、后单质量系统的自由振动。如图8所示。 图 82 5 单质量系统的自由振动 单质量系统的自由振动是分析轿车振动的最基本的手段。它是由悬架质量M、弹簧刚度C、减震器阻尼系数K组成。q是输入路面的不平度函数。 该系统的自由振动可由以下齐次方程来描述: Mz+z + Cz= 0 令 2n =/M,02 =C/M 后可

10、以置代为下式 z+2nz + 02z = 0该微分方程的解为: z = Ae-n t Sin(02 n2 )1/2 t +a将上式绘制成A-t(振幅时间)曲线,如图9所示。曲线指出:有阻尼自由振动时,质量M以圆频率(02 n2 )1/2振动,其振幅按e-nt 衰减。有阻尼自由振动时的固有频率 d=(02 n2 )1/2 ,若改写为d=(02 n2 )1/2 =0(1-2)1/2 - (1)式中 =n /0 起名为相对阻尼系数 0 称之为无阻尼自由振动的固有频率 图 9由式1可知,当相对阻尼系数值增大时,有阻尼固有频率d下降。当 =1时,则d=0,振动消失。由于轿车悬架系统的相对阻尼系数较小,通

11、常0250.50,d比0仅下降了3%,所以在分析悬架系统时,车身振动的固有频率可按无阻尼自由振动的固有频率0来考虑。根据上述分析的结论非常重要,在设计轿车悬架系统时,具有实际指导意义。固有频率 0=C/M 弧度/秒或 固有频率 f0=0/2=1/ 2(C/M)1/2 Hz2-6 簧上质量固有频率n0和悬架挠度f的选择 轿车悬架系统的固有频率n0的选择,特别是前悬架簧上质量的偏频(即固有频率)n01和后悬架簧上质量质量的偏频(即固有频率)n02的选择,对轿车的平顺性及舒适性起着至关重要的作用。人类大脑能承受振动的频率范围,其最佳值应是与人们步行时身体上下运动的频率接近。 当人们散步时,以步行速度

12、按1.2-2.4 km/h 、步距按0.33M计算,大脑上下起伏的频率约在60-120次/分的范围内。因此,汽车悬架质量的固有频率应控制在此范围内为最佳。对于现代轿车而言,f0推荐为75-85次/分,而载重车由于受空载到满载悬架挠度变化大的限制,一般选择n0在100-120次/分范围内。如果轿车悬架质量频率n0低于60次/分时,有些乘客将会患“航海症” 产生头晕呕吐症状,反之,如果选择n0大于95次/分以上,乘客就会感觉乘车如同骑野马,颠簸振动剧烈不堪忍受。 前后悬架的固有频率(偏频)的匹配对平顺性影响也很大,通常应使二者接近,以免车身产生较大的纵向角振动。当汽车高速通过单个路障时,n01n0

13、2引起的车身角振动小于n01n02的,故推荐n01/n02的取值范围为 0.55-0.95 (满载时取大值) ,对于一些经济型轿车,设计成n01n02以改善后座舒适性。 对于悬架刚度C为常数,已知其静挠度fS,则可按下式计算偏频: n0300 / fS n0 偏频 次/分 fS 静挠度 cm 2-7 悬架的动挠度 fd 悬架除了有静挠度外,还应有足够的动挠度。如果没有较合适的动挠度,这就意味着悬架被“击穿”的机率增加。当汽车行驶在不平的路面上时,由于动行程不够,缓冲块经常被撞死发出巨大的“咚咚”撞击声。动挠度取值范围与悬架的静挠度fS有关。 货车 fS =50-110 mm fd =(0.7-

14、1.0) fS 轿车 fS =100-300mm fd =(0.5-0.7) fS2-8 悬架的刚度C 千万不要将悬架刚度C与弹簧刚度CS混淆起来。由于存在悬架导向机构的关系,悬架刚度C与弹簧刚度CS是不相等的,其区别在于悬架刚度C是指车轮处单位挠度所需的力;而弹簧刚度CS仅指弹簧本身单位挠度所需的力。 例如双摆臂型独立悬架的悬架刚度C的计算方法:如图10所示。 C=(ml cos/n p)2CS 图10 弹簧轴线与下摆臂垂线的夹角 m 弹簧轴线与下摆臂的交点到下摆臂轴轴线的距离 n 转向节下球销中心到下摆臂轴轴线的距离 l、p 分别为转向节下球销中心和轮胎接地中心到导向机构摆动瞬心O的距离。

15、 以下将就某款轿车前悬架系统进行悬架刚度C、悬架静挠度f及偏频n的验算,其前悬架属于典型的麦克弗逊式独立悬架。29 前悬架偏频计算实例 已知:=11°n=364 m=150 B=740AN=697 P=2428 HK=34计算:1. 求: 在EHK中,Sin=HK/n=34/364 =5.36°在AEN中,AEN=90°-=90°-11°=79°在AEO中,AEO=AEN -=79°-5.36°=73.64° 2求:在AOE中,=90°-AEO =90°-73.64°=16.

16、36°v = AN/Cos=697/Cos11°=684.2 在AEN中,u=AE/tg=684.2/tg16.36°=2331 设CS 弹簧刚度 kg/mmC 悬架刚度 kg/mmG 满载时前单轮悬架质量kgG0 空载时前单轮悬架质量 kg 3求弹簧上作用力 T及下摆臂球头RT=GCos R=GCos 4悬架刚度C 设 在E点的挠度为fa时,,则A点弹簧压缩挠度应为fb则 T u=RPP/u = fa /fb fb=fa u/P (1)由于质量G、挠度f、刚度C之间存在下述关系,即:C=G/f,则: fb= GCos/Cs (2) fa= GCos/C (3)将

17、(2)(3)式代入(1)式得GCos/Cs = uGCos/CP 整理后得悬架弹簧钢度C与螺旋弹簧刚度CS的关系式如下: C=(uCos/PCos)Cs (4) 5求前悬架空载偏频n0及满载偏频n 已知:空载前单轮悬架质量 G0=2714N满载前单轮悬架质量 G=3018NCs=22.68 N/mm将有关数据代入(4)式后得:C=(2331Cos5.36°/2428 Cos 11°)Cs前悬架刚度C为:C=0.9737Cs=0.9737×22.68=22.08N/mm计算:前悬架单轮空载静挠度f0=G0/C=2714/22.08=123mm=12.3cm前悬架空载

18、偏频 n0=300/f0 300 / 12.385.5次/分前悬架单轮满载静挠度f=G0/C=3018/22.08=137mm=13.7cm 前悬架满载偏频 6螺旋弹簧的计算 根据悬架结构布置和弹簧特性,分别计算出前(后)轴,空载和满载时单个车轮上的悬架质量。接着算出悬架的动、静挠度。然后进行螺旋弹簧的计算。计算方法与普通弹簧无任何区别,它仅能承受垂直载荷。钢丝内产生的扭转应力c为: c=8FWD/d3 FW 弹簧上的轴向力 D 弹簧平均直径 d 弹簧钢丝直径 螺旋弹簧的静挠度fcs fcs=8FWD3i / Gd4 i 弹簧工作圈数 综合两式有: c=( fcs Gd/d2i)c同理,动载荷

19、下的扭转应力为: c=( fds Gd/d2i)m许用静扭转应力c=500 N/mm2 ;最大许用扭转应力m=800-1000 N/mm2 悬架用螺旋弹簧采用60Si2MnA弹簧钢制造,由于制造上的原因,弹簧表面往往有裂痕、皱折、凹痕、及锤击印痕等缺陷,它们是造成降低疲劳极限、早期损坏的元凶。为此,采取喷丸处理在弹簧表面造成残余压应力,从而降低弹簧工作时引起的拉应力,提高了弹簧的疲劳强度。 另一项提高弹簧的疲劳强度的措施是采取塑性压缩处理(俗称立定试验)。塑性压缩处理是指对弹簧进行予加载荷,并使表面层产生的拉应力达到材料的屈服极限,卸载后造成一定的塑性变形及残余应力,从而强化了金属表面,道理与

20、喷丸处理相似。 3悬架系统与整车的匹配 1 独立悬架导向机构的设计 独立悬架导向机构的要求:1 车轮跳动时,轮距变化不超过±4mm以防止轮胎早期磨损。2 车轮跳动时,前轮定位角变化特性合理。3 转弯时,车身在 0.4g侧向加速度作用下,车身侧倾角不大于34°,并保证车轮与车身倾斜同向,以增加不足转向效应。4 制动及加速时,车身应有“抗点头”及“抗后坐”效应。5 应具有足够的强度,以可靠地承受及传递除垂直力以外的力和力矩。2侧倾中心与侧倾轴 侧倾中心是指在横向垂直平面内,汽车在横向力(例如转弯离心力)作用下,车身在前、后轴处侧倾的瞬时迴转中心。前后、轴的侧倾中心距地面的高度,

21、被称之为侧倾中心高度hg,如图1所示。 图 1前悬架侧倾中心高度hg可按图1中各参数计算获得。在前面计算悬架偏频时已知: m=150 =5.36° P=2428 B=740求hg 在EOW中, OW=PSin=2428Sin5.36°=226.8 EW=PCos=2428Cos5.36°=2417.4 OQ=OW+m=226.8+150=376.8QT=EW+m tg=2417.4+150 tg11°=2446.56 OQ/hg=QT/B, P/QT=k/Bhg=376.8×740/2446.56=114 mm k=PB/QT=2428

22、5;740/2446.56=734.7mm而后悬架采用纵置摆臂式非独立悬架,如图2所示。 图2此类纵置摆臂式非独立悬架的侧倾中心,一般都大约在车轴中心处。如图3示。 图3侧倾轴:将前、后轴侧倾中心连接成一条轴线,此轴线位于汽车横向对称中心面上,并与汽车重心在同一平面内。如图3所示。车身在侧向力(侧风、转弯离心力等)作用下围绕侧倾轴线的转角称为车身侧倾角。侧倾角直接影响到汽车的稳态转向效应。侧倾角过大,乘客感到不安全、不舒服;侧倾角过小,则悬架的侧倾角刚度过大,单轮遇到障碍物时,车身会受到强烈冲击,平顺性差。侧倾角过小会使驾驶员失去汽车将要发生侧滑、侧翻的警告信号。3侧倾角汽车作稳态圆周行驶时,

23、侧倾力矩M除以悬架总角刚度C(前、后悬架),即得侧倾角 =M / C 4侧倾力矩M 侧倾力矩M由三部分组成:1)悬架质量离心力引起的侧倾力矩M1 汽车作匀速圆周行驶时,悬架质量的离心力为Fy为 Fy=GSV2 / gR N GS 悬架重量 kg V 车速 m/s g 重力加速度 9.8m/s2 R 转弯半径 m M1 = Fy h h 悬架质量的质心至侧倾轴线的距离 m as 悬架质量的质心至前轴线的距离 m bs 悬架质量的质心至前轴线的距离 m L 轴距 m h1 前轴侧倾中心至地面的距离 m h2 后轴侧倾中心至地面的距离 m hs 悬架质量的质心至地面的距离 m h = hs-(h1

24、bs+ h2 as )/L 2)侧倾后,悬架质量引起的侧倾力矩M2如图4所示。 图4M2=GeGh3)独立悬架中,非悬架质量的离心力引起的侧倾力矩M3 汽车作稳态圆周运动时,其侧倾力矩为: M= M1+ M2+M3为简化计算,一般取 M M1 5侧倾角刚度C悬架的侧倾角刚度C等于前、后悬架(C1+C2)及前、后横向稳定杆(C1+C2)的侧倾角刚度之和。 C=C1+C2+ C1+C2 悬架的侧倾角刚度C的大小,及其在前后轮的分配比例,对车辆侧倾角的大小、侧倾时前、后轴及左、右车轮的载荷再分配,以及车辆的稳态响应特性有一定的影响。 1)求前悬架侧倾角刚度C1:在麦氏独立悬架中,已知车轮上的悬架刚度

25、为C1(具体验算见偏频计算实例),如图5所示。 图5 前悬架侧倾角刚度可按下式计算C1=2(uk / p)2C1 将偏频计算实例中的参数结果, u=2331 k=734.7 C1=22.08 N/mm代入上式后得出前悬架角刚度C1=2(2331×734.7 / 2428)2×22.08 =21970317N.mm=21970 N.m/rad2)求后悬架角刚度C2 由于后悬架为扭梁式非独立悬架结构,其悬架角刚度C2计算方法与纵向摆臂式非独立悬架相同,可按下式计算:如图6所示 图6 C2=S2C2 / 2已知: S= 1134 后弹簧刚度Cs=24.25 N /mm m=398

26、mm n=322 mm 空载单轮悬架质量G02=1430 N 满载单轮悬架质量G2= 2980 N验算: 其悬架刚度C2=Cs(n/m)2 =24.25(322/398)2=15.87 N/mm 空载挠度 f02= G02/C2=1430/15.87=106mm=10.6cm 满载挠度 f2= G02/C2=2980/15.87=188mm=18.8cm 空载偏频 n02=300 / f02 =300 / 10.6=92 次/分 满载偏频 n2=300 / f2 =300 / 18.8=69 次/分 悬架角刚度 C2=S2C2 / 2 =1.1342×15870 / 2=10204

27、N.m/rad3.求前稳定杆角刚度C1 如图7、8所示 图7 图8 已知: B=670mm m=256 mm d=18 mm 车轮上跳挠度S1=100mm 稳定杆连接点上行挠度S2=96mm 由作图得知,稳定杆最大工作扭转角为=22°=0.384rad 验算: 前稳定杆角刚度C1=d4G / 32B N.mm/rad 前稳定杆扭转应力 =16M /d3 N/mm2 式中 G 剪切弹性模数 G=75460 N /mm2 d 稳定杆直径 mm M 作用在稳定杆上的扭矩 N.mm B 稳定杆有效工作长度 mm 将已知数代入后得: 前稳定杆角刚度C1=d4G / 32B=×184&

28、#215;75460 / 32×670=1160732 N.mm/rad=1160.7 N.m / rad 作用在稳定杆上的扭矩 M=C1=1160732×0.384=445721N.mm =445.7 N.m 前稳定杆扭转应力 =16M /d3=16×445721 / 183 =389.2 N/mm24悬架系统减震器的匹配 41. 减震器的工作特性根据前述单自由度振动方程:质量系统的自由振动是由悬架质量M、弹簧刚度C、减震器阻尼系数组成。 该系统的自由振动可由以下齐次方程来描述: Mz+z + Cz= 0 令 2n =/M,02 =C/M 后可以置代为下式 z+

29、2nz + 02z = 0该微分方程的解为: z = Ae-n t Sin(02 n2 )1/2 t +a z = Ae-n t Sin(02 n2 )1/2 t +a将上式绘制成A-t(振幅时间)曲线,如图9所示。曲线指出:有阻尼自由振动时,质量M以圆频率(02 n2 )1/2振动,其振幅按e-nt 衰减。式中 n=/2M有阻尼自由振动时的固有频率 d=(02 n2 )1/2 ,若改写为d=(02 n2 )1/2 =0(1-2)1/2 - (1)式中 =n/0 起名为相对阻尼系数 0=C/M 称之为无阻尼自由振动的固有圆频率 rad/s(转换为的固有频率 f0=0/2=1/2×C/

30、M c/s 或 Hz) 图9由(1)式中,相对阻尼系数=n/0=n/(C/M)将n=/2M 代入并整理后得:=/2CMC 悬架刚度 N/mmM 悬架质量 kg.s2/9800mm 减震器阻尼系数 N.s/mm 减震器的性能常用 阻力位移、阻力速度特性来描述。前者称为“示功图”,后者称为“速度特性图”。 减震器阻尼系数的物理意义是:悬架在自由振动的条件下,如果减震器活塞速度V与阻力F之间的特性关系是线性的,换句话说是直线关系,即F=V是该直线的比例常数,即斜率。如果减震器速度特性是非线性的即曲线关系,则 F=vi 减震器阻尼系数仍然代表曲线的斜率。在悬架小幅度振动范围内,速度特性可视为线性的关系

31、。这样一来指数i在减震器卸荷阀打开时i =1 此时称为线性阻尼特性,如图10所示。 图10 速度特性 图11示功图图11表示减震器行程为100mm以每分钟100次、25次振动测得的阻力位移特性(示功图)。通常减震器的试验速度V,常选定在0.05m/s、0.1 m/s、0.3 m/s、0.52 m/s、0.6m/s的范围内进行。 42减震器相对阻尼系数的确定由上节得知:相对阻尼系数=/2CM实践中,常常通过所测得的AT(振幅时间)曲线如图1所示,根据两个相邻振幅的比值m=A1 / A2来求出相对阻尼系数值。然后再算出减震器阻尼系数的大小。具体计算公式如下: =1/(1+42/ln2m)1/2 m

32、=A1 / A2 ln 自然对数相对阻尼系数的物理意义是指减震器的阻尼作用,同样大小的减震器阻尼系数,在与不同刚度、不同质量的悬架系统匹配时,会产生不同的阻尼效果。一般减震器的值在01之间选择,值越大,运动性质就越接近非周期性(即不等时性),故也称为非周期性系数。相对阻尼系数值取得大,能使振动迅速衰减,但会给车身带来较强烈的路面冲击力,值取得小,振荡衰减慢,平顺性变差。通常在压缩行程选择较小的值,在伸张行程选择较大的值。但是当代轿车由于广泛采用前置前驱动结构,前轴负荷较重且离地间隙较小,为避免汽车行驶在不平路面上底盘与地相刮碰,往往采取相反的措施,将伸张行程的值大于压缩行程的值,例如花冠轿车就

33、是这样的。通常=0.25-0.5 ,对于无内摩擦的弹性元件悬架(如麦氏悬架),取=0.25-0. 5;对于有内摩擦的钢板弹簧悬架,值可取小些。对于越野车,值应当取大些,且值大于0.3。为迅速衰减汽车振动又不把大的路面冲击传递到车身上,一般把减震器拉伸和压缩阻力按8264的比例关系分配。43减震器阻尼系数的确定减震器阻尼系数=2CM由于存在导向机构的杠杆比关系(图12),悬架阻尼系数可由下式计算: =(2CM )i 2/cos2a i =n / b a 减震器安装角 图1244 计算实例 以某款轿车前减震器为例,441已知:满载前单轮悬架质量 G=308kg悬架弹簧刚度C=22.08N/mm减震

34、器试验速度V=0.3m/s时 拉伸阻力Fr=684N 压缩阻力Fp=640N V=0.6m/s时 拉伸阻力Fr=925N 压缩阻力Fp=950N442 计算: 根据前述,减震器阻尼系数代表速度(V)阻力(F)曲线的斜率(导数),因此,拉伸行程时的阻尼系数 =dF /dV = (925-684)/ (0.6-0.3 )=803.3N.s/m =0.8N.s/mm相对阻尼系数=/2CMC 悬架刚度 N/mmM 悬架质量 kg.s2/9800mm 减震器阻尼系数 N.s/mm拉伸行程的相对阻尼系数=/2CM = 0.8 /222.08×308/9800 =0.48同样方法可将压缩行程的减震器阻尼系数和相对阻尼系数值。 =(950-640)/(0.6-0.3)=1033.3N.s/m =1.033N.s/mm=/2C

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