衬套在悬架系统的应用

橡胶衬套在悬架中的应用
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目录
一、橡胶材料 二、橡胶衬套的组成
三、橡胶衬套的分类
四、橡胶衬套的结构及特性 五、橡胶衬套作用 六、橡胶衬套与悬架的关系
一、橡胶材料
1.1 天然橡胶 天然橡胶由橡胶树上流出的胶乳制取，大约有5000个异戊二 烯（C5H8）单体构成的一种链状高分子
天然状态下分子结构呈线性，由很长的分子链构成，分 子链之间相互不产生交联，具有较大的柔顺性。
MAX 3,96 5,77
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六、橡胶衬套与悬架
6.1 橡胶衬套与前悬架 受纵向力时
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六、橡胶衬套与悬架
6.2 橡胶衬套与后悬架
Y向刚度大，提高了汽车的横向刚度，抗侧倾性好，从而提高汽车 的操控性。 车辆在起伏路面行驶时,可认为输入轮胎的力是上下方向，Z方向 （主要是副车架衬套）的刚度小利于车辆的平顺性、舒适性。 车辆驶过道路接缝、减速带 等小凸起时，不仅有上下 力，还有相当大的前后力， X方向刚度小利于缓和冲 击。
一、橡胶材料
1.4 硫化天然橡胶
硫化胶：混炼胶在一定的温度、压力和时间作用下，经交联 由线型大分子变成三维网状结构而得到的橡胶。一般不溶于 溶剂。
硫化过程中硫原子在分子链的交叠处把天然橡胶分子链交联 在一起。硫化工艺加强了橡胶的强度和弹性，使之很难发生 塑性变形，且减少了对温度的敏感程度。 橡胶的填充物通常是炭黑微粒(20nm-50μm)，炭黑微粒的填 充改善了分子链之间相对运动时对分子链的磨损破坏，且增 强了对机械能的耗散能力，使橡胶阻尼特性和弹性特性得到 增强。
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六、橡胶衬套与悬架
6.1 橡胶衬套与前悬架
转弯行驶受侧向力时（图中左转）
衬套A的变形小 衬套B的变形大 车轮产生负前束 车辆趋于不足转向
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六、橡胶衬套与悬架
6.1 橡胶衬套与前悬架
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六、橡胶衬套与悬架
6.1 橡胶衬套与前悬架 转弯受侧向力时
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六、橡胶衬套与悬架
6.1 橡胶衬套与前悬架
-
- 11.20
<- backwards - 800.00 - 600.00 - 400.00 - 200.00 0 1000.00 1200.00 1400.00 1600.00 - 2200.00 - 2000.00 - 1800.00 - 1600.00 - 1400.00 - 1200.00 - 1000.00 200.00 400.00 600.00 800.00
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六、橡胶衬套与悬架
6.2 橡胶衬套与后悬架
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THE END
谢谢！
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五、橡胶衬套功用
5.1 优点 硫化橡胶的内部摩擦比金属内部的摩擦大，且具有随频 率增大而增大的倾向，故在共振时振幅较小。内部摩擦 产生的阻尼可以吸收振动和冲击能量
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五、橡胶衬套功用
5.2 功用 隔振 缓和从路面传来的振动及冲击，在不改变低频段的隔振 特性的前提下，能够大大改善系统在高频段的隔振效果 隔离高频固体振动，降低路面不平度引起的车内噪声。
Right
Left
Toe Change [min]
3.20 1.60 0.00 1.60 3.20 4.80 6.40 8.00 9.60 <- Toe-out
Linear Slope (Right) = 1,75 min/kN Hys (Left) = 0,33 min Hys (Right) = 1,98 min
转弯受侧向力时
Fy
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六、橡胶衬套与悬架
6.1 橡胶衬套与前悬架 受纵向力时
b点侧向位移大 于a点，b点退让 悬架被向后压 车轮前束
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六、橡胶衬套与悬架
6.1 橡胶衬套与前悬架
Test Test Date Comment 1 Long_Brake_Complian Vehicle Make FAW 7-MAY-2008 11:39:24 Vehicle Model A501 Comment 2 Vehicle Year VIN Comment 3 2008 LFPH3ACCX71A8379
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五、橡胶衬套功用
5.1 优点 橡胶的弹性模量较金属的小，隔振减噪效果显著 橡胶0.2~8Mpa ；金属2.10GPa 橡胶的形状不受限制，各方向的刚度可在一定范围内 自由的选择，变更起来也较容易； 能适当的选择三个方向的弹簧刚度比 能很容易的与金属件牢固结合，大大简化了固定和支 撑结构，使整车质量降低，另外与金属容易结合使得 衬套可以承受多方向的载荷
特性。
一、橡胶材料
1.4 硫化天然橡胶 橡胶材料的静态特性
一、橡胶材料
1.4 硫化天然橡胶

动态力学特性是橡胶材料在受到大小和方向不断变化的外力 作用时表现出来的力学行为，是在加载正弦力作用下的应力 应变行为特性。
二、橡胶衬套的组成
2.1 橡胶衬套组成 外筒、内筒、橡胶部分
二、橡胶衬套的组成
forwards -> 1800.00 2000.00 2200.00
Fx [N]
Long. Brake Test
MIN N -
min 0,00 -0,50
MAX N 2008,50 2008,13
min 3,30 5,44
N 99,89 -
MIN min N -1,32 1988,28 -1,16 1963,00
一、橡胶材料
1.2 生胶
生胶：未硫化的橡胶胶料即没有加入配合剂且尚未交联的橡 胶。属于弹粘性体，在去除外力时不具备恢复原状。
一般由线型大分子或带有支链的线型大分子构成，可以溶于 有机溶剂。
可塑性和粘着性是生胶最重要的特性 1.3 混炼胶
混炼胶：生胶与配合剂经加工混合均匀且未被交联的橡胶。 常用的配合剂有硫化剂、促进剂、活性剂、补强填充剂、 防老剂等。
性和阻尼特性，在不同的使用工况下，它们使橡胶件表现为 两种重要的特性：即静态力学特性和动态力学特性
橡胶材料的静态力学特性是指在缓慢加载工况下，通常是线
性加载，橡胶应力应变行为特性。

橡胶元件的静态力学特性是指在缓慢线性加载工况下，橡胶 元件变形δ(t)与外力F(t) 的变化关系，称为橡胶元件的静刚度
一、橡胶材料
1.4 硫化天然橡胶
橡胶的填充物通常是炭黑微粒(20nm-50μm)，炭黑微粒的填 充改善了分子链之间相对运动时对分子链的磨损破坏，且增 强了对机械能的耗散能力，使橡胶阻尼特性和弹性特性得到 增强。
一、橡胶材料
1.4 硫化天然橡胶
橡胶经过硫化和填充两个工艺后，其力学性能主要是弹性特
1.前控制臂拉杆短 后控制臂长 几何学上车轮前束
2.前控制臂受拉 后控制臂受压 前控制臂衬套侧向刚度 小于后控制臂衬套 柔性转向-负前束
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六、橡胶衬套与悬架
6.2 橡胶衬套与后悬架
制动受纵向力时
几何学的前束和柔性转向的负前束，实现车轮前束变小或变化为零，利 于防止制动跑偏和保持制动稳定性。
一、橡胶材料
1.1 天然橡胶
在外力作用下:
分子链本身的伸张或收缩表现为天然橡胶的超弹性 分子链之间的相互摩擦表现为天然橡胶的粘性 分子链之间的错动表现为天然橡胶的塑性。 因此天然橡胶具有超弹性、粘性阻尼特性、大变形时的 塑性三个重要的物理特性，且对温度非常敏感。 这些物理特性使其变得柔软、胶粘，很少得到实际应用
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六、橡胶衬套与悬架
6.2 橡胶衬套与后悬架
转弯受侧向力时（车辆左转）
衬套A的变形大 衬套B的变形小 车轮产生前束 车辆趋于不足转向
Fy
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六、橡胶衬套与悬架
6.2 橡胶衬套与后悬架
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六、橡胶衬套与悬架
6.2 橡胶衬套与后悬架
制动受纵向力时
Fx
Fx
X 纵臂衬套X方向软 制动时车轮后移， 缓和冲击
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五、橡胶衬套功用
5.2 功用 起万向铰的功能，可以避免一些零件在使用中受弯和早期 磨损。 通过调整易改变悬架的特性，实现悬架的精确设计。
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六、橡胶衬套与悬架
6.1 橡胶衬套与前悬架
Y向刚度大，提高了汽车的横向刚度，抗侧倾性好，从而提高汽车 的操控性。 车辆在起伏路面行驶时,可认为输入轮胎的力是上下方向，Z方向 的刚度小利于车辆的平顺性、舒适性。 车辆驶过道路接缝、减速带 等小凸起时，不仅有上下 力，还有相当大的前后力， X方向刚度小利于缓和冲击。
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三、橡胶衬套的分类
控制臂衬套
副车架衬套
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四、橡胶衬套的结构和特性
橡胶变形与刚度特性
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四、橡胶衬套的结构和特性
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四、橡胶衬套的结构和特性
橡胶筒形衬套与刚度特性
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四、橡胶衬套的结构和特性
(2)对(1)若橡胶厚度增加一倍P方向刚度为1/2
(3)对(2)嵌入中间板只能使Q方向刚度变硬
2.1 橡胶衬套组成 常见的橡胶衬套很难提供在低频振动控制时所需要的大 阻尼。液压衬套是一种可在一个较大的频率范围内提供 大阻尼和大刚度的振动控制元件
三、橡胶衬套的分类
按照橡胶衬套的形状：压缩型、剪切型、复合型 压缩型橡胶衬套能够承受较大的载荷，多用于载荷大或 橡胶空间余量小的场合。
三、橡胶衬套的分类
隔振块
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三、橡胶衬套的分类
剪切型橡胶衬套多用于希望主方向的弹簧常数特别低的 场合或载荷轻的场合
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三、橡胶衬套的分类
控制臂衬套
副车架衬套
•பைடு நூலகம்6
三、橡胶衬套的分类
复合型橡胶衬套，在以上两种橡胶衬套的弹簧常数比均 不能达到要求时，常采用这种形式的橡胶衬套，这种衬 套能够承受剪切和压缩载荷