41前后悬架系统的主要参数的确定及对整车性能的影响概要

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神奇底盘技术:解析悬挂系统与操控性能的关系

神奇底盘技术:解析悬挂系统与操控性能的关系

神奇底盘技术:解析悬挂系统与操控性能的关系在汽车领域,底盘技术一直是制造商们争相探索和创新的领域之一。

而在底盘技术中,悬挂系统被认为是决定汽车操控性能的关键因素之一。

悬挂系统的设计直接影响着车辆的操控稳定性、舒适性以及行驶能力。

因此,研究和改善悬挂系统对于提升汽车整体性能至关重要。

悬挂系统是汽车底盘中起到连接车身和车轮的桥梁作用的重要组成部分。

它的作用是吸收和减轻车轮与地面之间的冲击力,保证车身平稳运行。

通过悬挂系统,车身可以保持相对平稳的姿态,提供更好的操控性能和乘坐舒适性。

首先,悬挂系统对于操控性能的影响主要体现在悬挂刚度、减振器和传输机构方面。

悬挂刚度决定着车辆在行驶过程中的侧倾程度和姿态稳定性。

适当增大悬挂刚度可以提高车辆的悬挂稳定性和操控响应,但过大的刚度也会使得车辆在行驶过程中对路面的反馈过于敏感,降低乘坐舒适性。

减振器则起到了阻尼的作用,通过控制车轮与车身之间的相对运动,有效减震并提高车辆的操控性能。

传输机构则是将车身姿态变化传递到车轮上,并对车辆的动态特性进行调整。

其次,悬挂系统的类型也会对操控性能产生重要影响。

最常见的悬挂系统类型包括独立悬挂和非独立悬挂。

独立悬挂系统将每个车轮间的运动相互分离,能够更好地适应不同路况下的行驶需求。

独立悬挂系统可以使车轮独立地对路面上的不平进行反应,提高车辆的操控性能和路面附着力。

非独立悬挂系统虽然相对简单,但在操控性能上略有不足,尤其是在高速行驶和复杂路况下。

此外,悬挂系统与汽车操纵系统之间的协调配合也是关键。

悬挂系统需要与转向系统、刹车系统等其他底盘组件紧密配合,以实现车辆在转向、刹车等操作过程中的稳定性和响应性。

只有当悬挂系统与操纵系统协调一致时,汽车才能具备较好的操控性能。

尽管悬挂系统与操控性能的关系紧密,但完美的悬挂系统并不存在。

这是因为不同的车辆在使用环境、用途以及消费者需求等方面存在差异。

例如,对于运动型汽车来说,悬挂系统需要更大的刚度和响应度,以提供更好的操控性能和悬挂稳定性。

汽车悬架对整车性能的影响

汽车悬架对整车性能的影响

郑州电子信息职业技术学院毕业论文课题名称:________________________作者:________________________学号:________________________系别:________________________专业:________________________指导教师:________________________2010年第四章汽车悬架设计悬架是保证车轮或车桥与汽车承载系统(车架或承载式车身)之间具有弹性联系并能传递载荷、缓和冲击、衰减振动以及调节汽车行驶中的车身位置等有关装置的总称。

悬架最主要的功能是传递作用在车轮和车架(或车身)之间的一切力和力矩,并缓和汽车驶过不平路面时所产生的冲击,衰减由此引起的承载系统的振动,以保证汽车的行驶平顺性。

为此必须在车轮与车架或车身之间提供弹性联接,依靠弹性元件来传递车轮或车桥与车架或车身之间的垂向载荷,并依靠其变形来吸收能量,达到缓冲的目的。

采用弹性联接后,汽车可以看作是由悬挂质量(即簧载质量)、非悬挂质量(即非簧载质量)和弹簧(弹性元件)组成的振动系统,承受来自不平路面、空气动力及传动系、发动机的激励。

为了迅速衰减不必要的振动,悬架中还必须包括阻尼元件,即减振器。

此外,悬架中确保车轮与车架或车身之间所有力和力矩可靠传递并决定车轮相对于车架或车身的位移特性的连接装置统称为导向机构。

导向机构决定了车轮跳动时的运动轨迹和车轮定位参数的变化,以及汽车前后侧倾中心及纵倾中心的位置,从而在很大程度上影响了整车的操纵稳定性和抗纵倾能力。

在有些悬架中还有缓冲块和横向稳定杆。

尽管一百多年来汽车悬架从结构型式到作用原理一直在不断地演进,但从结构功能而言,它都是由弹性元件、减振装置和导向机构三部分组成。

在有些情况下,某一零部件兼起两种或三种作用,比如钢板弹簧兼起弹性元件及导向机构的作用,麦克弗逊悬架(McPherson strut suspension,或称滑柱摆臂式独立悬架)中的减振器柱兼起减振器及部分导向机构的作用,有些主动悬架中的作动器则具有弹性元件、减振器和部分导向机构的功能。

悬架主要参数的确定(精)

悬架主要参数的确定(精)

第三节 悬架主要参数的确定一、悬架静挠度c f悬架静挠度凡是指汽车满载静止时悬架上的载荷Fw 与此时悬架刚度c 之比,即c f = Fw /c 。

汽车前、后悬架与其簧上质量组成的振动系统的固有频率,是影响汽车行驶平顺性的主要参数之一。

因现代汽车的质量分配系数ε近似等于1,于是汽车前、后轴上方车身两点的振动不存在联系。

因此,汽车前、后部分的车身的固有频率1n 和2n (亦称偏频)可用下式表示:π=2/111m c n π=2/222m c n (6-1)式中,1c 、2c 为前、后悬架的刚度(N /cm);1m 、2m 为前、后悬架的簧上质量(kg)。

当采用弹性特性为线性变化的悬架时,前、后悬架的静挠度可用下式表示111/c g m f c = 222/c g m f c =式中,g 为重力加速度(g=981 cm /s ²)。

将1c f 、2c f 代人式(6-1)得到 11/5c f n = 22/5c f n = (6-2)分析上式可知:悬架的静挠度c f 直接影响车身振动的偏频n 。

因此,欲保证汽车有良好的行驶平顺性,必须正确选取悬架的静挠度。

在选取前、后悬架的静挠度值1c f 和2c f 时,应当使之接近,并希望后悬架的静挠度2c f 比前悬架的静挠度1c f 小些,这有利于防止车身产生较大的纵向角振动。

理论分析证明:若汽车以较高车速驶过单个路障,21/n n <1时的车身纵向角振动要比21/n n >1时小,故推荐取2c f =(O .8~O .9) 1c f 。

考虑到货车前、后轴荷的差别和驾驶员的乘坐舒适性,取前悬架的静挠度值大于后悬架的静挠度值,推荐.2c f =(O.6~O.8) 1c f 。

为了改善微型轿车后排乘客的乘坐舒适性,有时取后悬架的偏频低于前悬架的偏频。

用途不同的汽车,对平顺性要求不一样。

以运送人为主的轿车对平顺性的要求最高,大客车次之,载货车更次之。

汽车悬架系统性能指标的影响因素分析

汽车悬架系统性能指标的影响因素分析
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中图分类号 : 6.3 U4 3 3
图 1 车 辆 双 质 量 悬 架 系统 模 型
公 路 与 汽 运
总 第 1 6期 4
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1 3
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汽车底盘悬挂系统解析

汽车底盘悬挂系统解析

汽车底盘悬挂系统解析当我们谈论汽车的性能和舒适性时,底盘悬挂系统是一个至关重要的因素。

它不仅影响着车辆的操控稳定性,还对乘坐的舒适性有着直接的影响。

那么,汽车底盘悬挂系统到底是什么?它又是如何工作的呢?接下来,让我们一起深入了解一下这个神秘而又重要的汽车部件。

汽车底盘悬挂系统是连接车轮和车身的一系列部件的组合,其主要作用是支撑车身重量、吸收路面震动、传递驱动力和制动力,并保证车轮在行驶过程中的正确定位和运动轨迹。

简单来说,悬挂系统就像是汽车的“腿”,让车辆能够在各种路况下平稳行驶。

悬挂系统的类型多种多样,常见的有麦弗逊式悬挂、双叉臂式悬挂、多连杆式悬挂、扭力梁式悬挂等。

麦弗逊式悬挂是目前应用最为广泛的一种悬挂形式,它结构简单、成本较低,占用空间小。

其主要由螺旋弹簧、减震器和三角形下摆臂组成。

麦弗逊式悬挂的优点是轻便、响应速度快,能够在一定程度上保证车辆的操控性能。

但由于其结构的限制,对于侧向支撑力的表现相对较弱,不太适合激烈驾驶。

双叉臂式悬挂则是一种较为高级的悬挂形式,它具有更好的侧向支撑力和操控性能。

双叉臂式悬挂由上下两个叉臂以及减震器和弹簧组成,能够有效地控制车轮的运动轨迹,提高车辆在高速行驶和弯道中的稳定性。

不过,这种悬挂结构复杂,成本较高,通常只在一些高端车型或运动型车辆上使用。

多连杆式悬挂是在双叉臂式悬挂的基础上发展而来,它通过多个连杆来控制车轮的运动,可以更加精确地调整车轮的定位参数,从而提供更好的舒适性和操控性能。

多连杆式悬挂的结构较为复杂,但能够适应各种不同的路况和驾驶需求,是目前许多中高端车型所采用的悬挂形式。

扭力梁式悬挂则是一种非独立悬挂形式,它通过一根扭转梁来连接左右车轮。

这种悬挂结构简单、成本低,能够在一定程度上保证车辆的承载能力,但在舒适性和操控性能方面相对较差,一般多用于经济型车型。

除了悬挂的类型,悬挂系统中的弹簧和减震器也起着至关重要的作用。

弹簧的作用是支撑车身重量,并吸收路面的冲击。

悬架特性参数

悬架特性参数

悬架是汽车中的一个重要总成,它把车架与车轮弹性地联系起来,关系到汽车的多种使用性能。

从外表上看,轿车悬架仅是由一些杆、筒以及弹簧组成,但千万不要以为它很简单,相反轿车悬架是一个较难达到完美要求的汽车总成,这是因为悬架既要满足汽车的舒适性要求,又要满足其操纵稳定性的要求,而这两方面又是互相对立的。

比如,为了取得良好的舒适性,需要大大缓冲汽车的震动,这样弹簧就要设计得软些,但弹簧软了却容易使汽车发生刹车“点头”、加速“抬头”以及左右侧倾严重的不良倾向,不利于汽车的转向,容易导致汽车操纵不稳定等。

比较重要的参数有:1.车轮外倾角前轮外倾角分零外倾角、正外倾角、负外倾角。

如果空车时车轮的安装正好垂直于路面,则满载时车桥因承载变形而可能出现车轮内倾,这样将加速车轮胎的磨损。

另外,路面对车轮的垂直反力沿轮毂的轴向分力将使轮毂压向外端的小轴承,加重了外端小轴承及轮毂紧固螺母的负荷,降低它们的寿命。

因此,前轮有一个外倾角,同时为防止车轮出现过大的不足转向或过度转向趋势,为防止车轮出现过大的不足转向或过度转向趋势,一般希望车轮从满载位置起上下跳动40mm的范围内,车轮外倾角变化在1度左右。

车轮外倾角的变化与悬架的形式有关,车轮外倾角的设置影响到汽车的转向操作性能和直线行驶稳定性能。

汽车作曲线行驶时,车轮随车身一起倾斜,即车身外侧车轮向正的外倾角方向变化,从而降低了其侧偏性能。

为保证轮胎的侧偏性能,悬架设计要求上跳时外倾角向负值变化,下落时向正值变化。

但是从操纵稳定性来讲,要求前悬架设计成上跳时外倾角向增大方向变化,下落时向减小方向变化,后悬架设计成上跳时向减小方向变化,下落时向增大方向变化。

2.主销后倾角主销后倾角是指在车身侧视图主销轴与垂直轴的夹角,正的主销后倾角是指主销顶部向后倾的角度。

主销后倾角的主要作用是使车轮复位以提高车辆直线行驶的稳定性。

当行驶中的汽车遇到外力产生偏离时,后倾角产生回正力矩使车轮自动回复到原来位置。

麦佛逊悬架总成参数对整车操控性能的影响分析

麦佛逊悬架总成参数对整车操控性能的影响分析

麦佛逊悬架总成参数对整车操控性能的影响分析麦佛逊悬架是一种常见的汽车悬架系统,其结构简单、可靠性高、成本低等优点使得其成为了许多汽车品牌常用的悬架系统之一。

然而,麦佛逊悬架总成参数对整车操控性能的影响是非常显著的。

本文就将从五个方面来探讨这一问题。

首先,悬架系统的刚度是麦佛逊悬架参数中至关重要的一项。

悬架系统的刚度主要指的是其在运动时所受到的力的大小以及变形的程度。

在运行时,悬架系统的刚度直接影响到整车的悬挂高度、稳定性以及操控性。

如果悬架系统的刚度太小,车辆就容易出现“鱼尾摆动”的现象,会影响整车的运动稳定性;如果悬架系统的刚度太大,则会影响车辆的响应能力,使车辆的响应变得迟钝,影响整车的操控性能。

其次,悬挂系统的减震器也是麦佛逊悬架参数中不可忽视的一项。

减震器的主要作用是吸收车辆在运动中产生的震动和冲击,保证车辆的悬挂系统和驾驶室的平稳性和舒适性。

如果减震器太软,车辆就会出现明显的“颠簸”感,影响车辆的响应能力;如果减震器太硬,车辆的悬挂系统就会非常僵硬,影响车辆的整个操控性能。

第三,悬挂系统的弹簧参数也是麦佛逊悬架参数中的重要一项。

弹簧的硬度和张力决定了车辆在运动过程中所受到的压力和变形的程度。

如果弹簧太软,车辆就容易出现“下沉”或“移位”的现象,影响车辆的悬挂高度和操控性能。

如果弹簧太硬,车辆的响应能力会降低,悬挂系统变得僵硬,整个操控性能就降低。

第四,悬挂系统的配重也是麦佛逊悬架参数中的一项关键参数。

车辆的配重直接决定了其在路面行驶时的稳定性和平衡性。

如果车辆前后配重不合理,会导致整个悬挂系统失衡,影响车辆的运动性能和操控性能。

最后,悬挂系统的间隙也是需要考虑的关键参数。

悬挂系统的间隙通常指的是各个连接部件之间的空隙。

如果悬挂系统的间隙过大,就会影响整个系统的相对稳定性,导致车辆运动过程中产生“晃动”和“抖动”的现象,影响车辆的操控性能。

综上所述,麦佛逊悬架总成参数对整车操控性能的影响是十分显著的。

神奇底盘技术:解析悬挂系统与操控性能的关系

神奇底盘技术:解析悬挂系统与操控性能的关系

神奇底盘技术:解析悬挂系统与操控性能的关系在汽车制造领域,底盘技术一直是一个备受关注的领域。

底盘作为汽车的重要组成部分,直接影响着车辆的操控性能和驾驶体验。

而悬挂系统则是底盘技术中的一个重要组成部分,它起到了连接车身和车轮的作用。

那么,悬挂系统与车辆的操控性能到底有哪些关系呢?首先,悬挂系统对车辆的操控性能有着直接的影响。

一辆车的悬挂系统能够帮助车辆保持良好的稳定性和平衡性,提高车辆的操控性能。

在车辆行驶过程中,各种道路条件都会对车辆产生影响,比如颠簸路面、急转弯等等。

一个良好的悬挂系统能够帮助车辆保持稳定,减少车辆的身体倾斜和抖动,从而提高操控性能。

其次,悬挂系统对车辆的操控性能也会影响到车辆的制动性能。

制动是驾驶过程中最重要的一个环节,而悬挂系统能够对车辆的制动性能起到一定的辅助作用。

一个优秀的悬挂系统能够帮助车辆保持良好的接地性,提供足够的制动力,减少制动距离,从而提高整车的制动性能和安全性。

此外,悬挂系统还会对车辆的转向操控性能产生影响。

转向操控性能是指车辆在转弯、转向时的稳定性和灵活性。

一个良好的悬挂系统能够提供充足的支撑力和反馈力,确保车辆在转向时稳定可靠。

同时,悬挂系统的设计也会影响到车辆的转向半径,不同的悬挂系统将带来不同的转向半径,从而对车辆的操控性能产生直接影响。

此外,悬挂系统还能够提供一定的减震和隔振效果。

在车辆行驶过程中,很多道路都会存在颠簸、凸起等情况,这些不良路况会对车辆产生较大的冲击力,而悬挂系统能够将这些冲击力有效地吸收和分散,提供良好的乘坐舒适性和驾驶稳定性。

一个高性能的悬挂系统能够有效地提供减震和隔振效果,从而减少驾驶者的疲劳感,提升驾驶的舒适性。

从上述分析可以看出,悬挂系统与车辆的操控性能有着密切的关系。

一个优秀的悬挂系统能够提供良好的稳定性、平衡性和转向性能,减少车辆的身体倾斜和抖动,同时还能提供良好的减震和隔振效果,提高车辆的乘坐舒适度。

因此,在汽车制造中,悬挂系统的设计和调校是一个十分重要的环节。

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第四章汽车悬架设计悬架是保证车轮或车桥与汽车承载系统(车架或承载式车身)之间具有弹性联系并能传递载荷、缓和冲击、衰减振动以及调节汽车行驶中的车身位置等有关装置的总称。

悬架最主要的功能是传递作用在车轮和车架(或车身)之间的一切力和力矩,并缓和汽车驶过不平路面时所产生的冲击,衰减由此引起的承载系统的振动,以保证汽车的行驶平顺性。

为此必须在车轮与车架或车身之间提供弹性联接,依靠弹性元件来传递车轮或车桥与车架或车身之间的垂向载荷,并依靠其变形来吸收能量,达到缓冲的目的。

采用弹性联接后,汽车可以看作是由悬挂质量(即簧载质量)、非悬挂质量(即非簧载质量)和弹簧(弹性元件)组成的振动系统,承受来自不平路面、空气动力及传动系、发动机的激励。

为了迅速衰减不必要的振动,悬架中还必须包括阻尼元件,即减振器。

此外,悬架中确保车轮与车架或车身之间所有力和力矩可靠传递并决定车轮相对于车架或车身的位移特性的连接装置统称为导向机构。

导向机构决定了车轮跳动时的运动轨迹和车轮定位参数的变化,以及汽车前后侧倾中心及纵倾中心的位置,从而在很大程度上影响了整车的操纵稳定性和抗纵倾能力。

在有些悬架中还有缓冲块和横向稳定杆。

尽管一百多年来汽车悬架从结构型式到作用原理一直在不断地演进,但从结构功能而言,它都是由弹性元件、减振装置和导向机构三部分组成。

在有些情况下,某一零部件兼起两种或三种作用,比如钢板弹簧兼起弹性元件及导向机构的作用,麦克弗逊悬架(McPherson strut suspension,或称滑柱摆臂式独立悬架)中的减振器柱兼起减振器及部分导向机构的作用,有些主动悬架中的作动器则具有弹性元件、减振器和部分导向机构的功能。

根据导向机构的结构特点,汽车悬架可分为非独立悬架和独立悬架两大类。

非独立悬架的鲜明特色是左、右车轮之间由一刚性梁或非断开式车桥联接,当单边车轮驶过凸起时,会直接影响另一侧车轮。

独立悬架中没有这样的刚性梁,左右车轮各自“独立”地与车架或车身相连或构成断开式车桥,按结构特点又可细分为横臂式、纵臂式、斜臂式等等,各种悬架的结构特点将在以下章节中进一步讨论。

除上述非独立悬架和独立悬架外,还有一种近似半独立悬架,它与近似半刚性的非断开式后支持桥相匹配。

当左右车轮跳动幅度不一致时,后支持桥中呈V形断面并与左右纵臂固结在一起的横梁受扭,由于其具有一定的扭转弹性,故此种悬架既不同于非独立悬架,也与独立悬架有别。

该弹性横梁还兼起横向稳定杆的作用。

按照弹性元件的种类,汽车悬架又可以分为钢板弹簧悬架、螺旋弹簧悬架、扭杆弹簧悬架、空气悬架以及油气悬架等。

按照作用原理,可以分为被动悬架、主动悬架和介于二者之间的半主动悬架。

如前所述,汽车悬架和悬挂质量、非悬挂质量构成了一个振动系统,该振动系统的特性很大程度上决定了汽车的行驶平顺性,并进一步影响到汽车的行驶车速、燃油经济性和运营经济性。

该振动系统也决定了汽车承载系和行驶系许多零部件的动载,并进而影响到这些零件的使用寿命。

此外,悬架对整车操纵稳定性、抗纵倾能力也起着决定性的作用。

因而在设计悬架时必须考虑以下几个方面的要求:(1)通过合理设计悬架的弹性特性及阻尼特性确保汽车具有良好的行驶平顺性,具有较低的振动频率、较小的振动加速度值和合适的减振性能,并能避免在悬架的压缩伸张行程极限点发生硬冲击,同时还要保证轮胎具有足够的接地能力;(2)合理设计导向机构,以确保车轮与车架或车身之间所有力和力矩的可靠传递,保证车轮跳动时车轮定位参数的变化不会过大,并且能满足汽车具有良好的操纵稳定性要求;(3)导向机构的运动应与转向杆系的运动相协调,避免发生运动干涉,否则可能引起转向轮摆振;(4)侧倾中心及纵倾中心位置恰当,汽车转向时具有抗侧倾能力,汽车制动和加速时能保持车身的稳定,避免发生汽车在制动和加速时的车身纵倾(即所谓“点头”和“后仰”);(5)悬架构件的质量要小尤其是其非悬挂部分的质量要尽量小;(6)便于布置,在轿车设计中特别要考虑给发动机及行李箱留出足够的空间;(7)所有零部件应具有足够的强度和使用寿命;(8)制造成本低;(9)便于维修、保养。

悬架设计可以大致分为结构型式及主要参数选择和详细设计两个阶段,有时还要反复交叉进行。

由于悬架的参数影响到许多整车特性,并且涉及其他总成的布置,因而一般要与总布置共同协商确定。

4.1前后悬架系统的主要参数的确定及对整车性能的影响4.1.1悬架静挠度c f悬架静挠度c f 是指汽车满载静止时悬架上的载荷W F 与此时悬架刚度c 之比,即c F f W c /=。

汽车前、后悬架与其簧上质量组成的振动系统的固有频率,是影响汽车行驶平顺性的主要参数之一。

因现代汽车的质量分配系数ε近似等于1,于是汽车前、后轴上方车身两点的振动不存在联系。

因此,汽车前、后部分的车身的固有频率1n 和2n (亦称偏频)可用下式表示11121m c n π= 22221m c n π= (4-1) 式中,1c 、2c 为前、后悬架的刚度(N /cm);1m 、2m 为前、后悬架的簧上质量(kg)。

当采用弹性特性为线性变化的悬架时,前、后悬架的静挠度可用下式表示111c g m f c = 222c g m f c = 式中,g 为重力加速度(g =981cm /2s )。

将1c f 、2c f 代人式(6—1)得到115c f n = 225c f n = (4-2)分析上式可知:悬架的静挠度人直接影响车身振动的偏频n 。

因此,欲保证汽车有良好的行驶平顺性,必须正确选取悬架的静挠度。

在选取前、后悬架的静挠度值1c f 和2c f 时,应当使之接近,并希望后悬架的静挠度2c f 比前悬架的静挠度1c f 小些,这有利于防止车身产生较大的纵向角振动。

理论分析证明:若汽车以较高车速驶过单个路障,1n /2n <1时的车身纵向角振动要比1n /2n >1时小,故推荐取2c f =(0.8~0.9)1c f 。

考虑到货车前、后轴荷的差别和驾驶员的乘坐舒适性,取前悬架的静挠度值大于后悬架的静挠度值,推荐2c f =(0.6~0.8)1c f 。

为了改善微型轿车后排乘客的乘坐舒适性,有时取后悬架的偏频低于前悬架的偏频。

用途不同的汽车,对平顺性要求不一样。

以运送人为主的轿车对平顺性的要求最高,大客车次之,载货车更次之。

对普通级以下轿车满载的情况,前悬架偏频要求在1.00~1.45Hz ,后悬架则要求在1.17~1.58Hz 。

原则上轿车的级别越高,悬架的偏频越小。

对高级轿车满载的情况,前悬架偏频要求在0.80~1.15Hz ,后悬架则要求在0.98~1.30Hz 。

货车满载时,前悬架偏频要求在1.50~2.10Hz ,而后悬架则要求在1.70~2.17Hz 。

选定偏频以后,再利用式(6—2)即可计算出悬架的静挠度。

4.1.2悬架的动挠度d f悬架的动挠度d f 是指从满载静平衡位置开始悬架压缩到结构允许的最大变形(通常指缓冲块压缩到其自由高度的1/2或2/3)时,车轮中心相对车架(或车身)的垂直位移。

要求悬架应有足够大的动挠度,以防止在坏路面上行驶时经常碰撞缓冲块。

对轿车,d f 取7~9cm ;对大客车,d f 取5~8cm ;对货车,d f 取6~9cm 。

4.1.3悬架弹性特性悬架受到的垂直外力F 与由此所引起的车轮中心相对于车身位移厂(即悬架的变形)的关系曲线称为悬架的弹性特性。

其切线的斜率是悬架的刚度。

悬架的弹性特性有线性弹性特性和非线性弹性特性两种。

当悬架变形厂与所受垂直外力F 之间呈固定比例变化时,弹性特性为一直线,称为线性弹性特性,此时悬架刚度为常数。

当悬架变形f 与所受垂直外力F 之间不呈固定比例变化时,弹性特性如图4—1所示。

此时,悬架刚度是变化的,其特点是在满载位置(图中点8)附近,刚度小且曲线变化平缓,因而平顺性良好;距满载较远的两端,曲线变陡,刚度增大。

这样可在有限的动挠度d f 范围内,得到比线性悬架更多的动容量。

悬架的动容量系指悬架从静载荷的位置起,变形到结构允许的最大变形为止消耗的功。

悬架的动容量越大,对缓冲块击穿的可能性越小。

空载与满载时簧上质量变化大的货车和客车,为了减少振动频率和车身高度的变化,应当选用刚度可变的非线性悬架。

轿车簧上质量在使用中虽然变化不大,但为了减少车轴对车架的撞击,减少转弯行驶时的侧倾与制动时的前俯角和加速时的后仰角,也应当采用刚度可变的非线性悬架。

钢板弹簧非独立悬架的弹性特性可视为线性的,而带有副簧的钢板弹簧、空气弹簧、油气弹簧等,均为刚度可变的非线性弹性特性悬架。

4.1.4后悬架主、副簧刚度的分配货车后悬架多采用有主、副簧结构的钢板弹簧。

其悬架弹性特性曲线如图6—10所示。

图4—1 悬架弹性特性曲线1—缓冲块复原点 2—复原行程缓冲块脱离支架 3—主弹簧弹性特性曲线 4—复原行程5—压缩行程 6—缓冲块压缩期悬架弹性特性曲线 7—缓冲块压缩时开始接触弹性支架 8—额定载荷载荷小时副簧不工作,载荷达到一定值(图4—2中的K F )时,副簧与托架接触,开始与主簧共同工作。

如何确定副簧开始参加工作的载荷K F 和主、副簧之间的刚度分配,受悬架的弹性特性和主、副簧上载荷分配的影响。

原则上要求车身从空载到满载时的振动频率变化要小,以保证汽车有良好的平顺性,还要求副簧参加工作前、后的悬架振动频率变化不大。

这两项要求不能同时满足。

具体确定方法有两种:第一种方法是使副簧开始起作用时的悬架挠度a f 等于汽车空载时悬架的挠度0f ,而使副簧开始起作用前一瞬间的挠度K f 等于满载时悬架的挠度c f 。

于是,可求得W K F F F 0=。

式中,0F 和W F 分别为空载与满载时的悬架载荷。

副簧、主簧的刚度比为 1-=λma c c (4—3) WF F 0=λ 式中,a c 为副簧刚度;m c 为主簧刚度。

图4—2 货车主、副簧为钢板弹簧结构的弹性特性用此方法确定的主、副簧刚度比值,能保证在空、满载使用范围内悬架振动频率变化不大,但副簧接触托架前、后的振动频率变化比较大。

第二种方法是使副簧开始起作用时的载荷等于空载与满载时悬架载荷的平均值,即)(5.00W K F F F +=,并使0F 和K F 间的平均载荷对应的频率与K F 和W F 间平均载荷对应的频率相等,此时副簧与主簧的刚度比为)3)(22(+-=λλma c c (4—4) 用此法确定的主、副簧刚度比值,能保证副簧起作用前、后悬架振动频率变化不大。

对于经常处于半载运输状态的车辆,采用此法较为合适。

4.1.5悬架侧倾角刚度及其在前、后轴的分配悬架侧倾角刚度系指簧上质量产生单位侧倾角时悬架给车身的弹性恢复力矩。

它对簧上质量的侧倾角有影响。

侧倾角过大或过小都不好。

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