汽车悬架橡胶衬套刚度的优化设计
轿车悬架弹性橡胶衬套弯曲刚度的工程算法
轿车悬架弹性橡胶衬套弯曲刚度的工程算法3祁宏钟(上海精粹机电科技有限公司,上海 200331)摘要:在线性前提下,根据橡胶衬套径向刚度在线性范围内,找出了求解橡胶衬套弯曲刚度的工程算法,经过试验验证,具有工程使用价值。
关键词:橡胶衬套;弯曲刚度;工程算法中图分类号:U463 文献标识码:A 文章编号:1001-2354(2007)01-0060-03 基于成熟的底盘平台,在确保性能可靠、开发快捷和成本最低的原则下,各汽车主机厂都奉行平台化的开发战略,即尽可能的在同一底盘平台上拓展新车型,尽量避免开发全新的底盘系统。
显然,该战略可简化车身和底盘系统的设计开发和试验验证工作。
基于平台化战略开发的车型,其设计参数的改变或动力总成的变更调整,会引起整车性能参数相对原车型性能参数的改变。
因此,平台化战略仍然需要底盘系统进行相应的性能优化调整,只是调整工作量会大量减少。
在车型平台化开发工作中,悬架系统设计优化和匹配工作是底盘参数优化的重要工作。
为了达到乘坐舒适性和操纵稳定性之间的平衡,需要调整悬架弹簧、横向稳定杆和减振器特性参数,来逐渐达到控制整车性能的目的。
同时,为了精确控制各工况的悬架性能,还必须辅助调整悬架弹性橡胶衬套的力学特性。
目前悬架系统性能分析工作中,使用了诸如基于多体系统动力学理论的Adams软件等手段,在分析模型建立的过程中,弹簧、减振器和横向稳定杆等零部件的性能参数获取准确而直接,但准确确定悬架系统中弹性橡胶衬套的各向力学性能却非常困难。
而弹性橡胶衬套的力学性能对车辆和悬架系统的仿真分析至关重要,往往需要大量实测才能得到。
随着汽车设计开发要求的日趋精益化,橡胶衬套的六向力学特性都需要考虑。
结合衬套力学特性的分析计算的一些工作[1]和与国际专业工程设计公司的合作经验,初步认为悬架弹性衬套不同方向的刚度特性,对悬架系统的性能影响大致如下:衬套的轴向刚度应该很大,以确保悬架系统的各项定位参数的准确可靠。
汽车动力总成悬置系统优化设计与橡胶悬置研究.
合肥工业大学硕士学位论文汽车动力总成悬置系统优化设计与橡胶悬置研究姓名：王文亮申请学位级别：硕士专业：车辆工程指导教师：魏道高20100401汽车动力总成悬置系统优化设计与橡胶悬置研究摘要ＮＶＨ性能是衡量汽车制造质量的一个综合性问题，它给汽车用户的感受是最直接和最表面的，如今已成国际汽车业各大整车制造企业和零部件企业关注和研究的重要问题之一。
而动力总成ＮＶＨ特性研究是整车ＮＶＨ特性研究的一个重要子系统，如何设计动力总成悬置系统，使动力总成传到车架上的振动得到有效隔离，是汽车研究的一个重要课题。
本文利用ＡＤＡＭＳ对某款样车动力总成悬置系统进行了分析和优化设计，对橡胶悬置进行了有限元分析，其具体工作如下：１、研究动力总成悬置系统的发展现状、设计流程，分析并总结了动力总成悬置系统研究的理论方法，研究成果及现代设计发展趋势。
２、根据所研究的对象，测量分析出该动力总成悬置系统相关的实验数据和技术资料，为之后的仿真分析提供试验数据。
３、根据测量的数据，应用ＭＳＣ．ＡＤＡＭＳ／Ｖｉｅｗ模块建立了该动力总成悬置系统的空间六自由度虚拟样机模型。
通过ＡＤＡＭＳ／Ｖｉｂｒａｔｉｏｎ模块分析出动力总成悬置系统的固有特性和能量分布情况，并分析了动力总成悬置系统在怠速工况、最大扭矩工况、紧急制动工况以及紧急转弯工况下的动态响应。
４、利用撞击中心理论和扭矩轴法验证悬置点位置的合理性，并以各支承处悬置元件的刚度为设计变量，以动力总成悬置系统六自由度解耦或部分解耦为优化目标，以系统固有频率的合理配置为约束条件，对动力总成悬置系统进行了优化，使得系统解耦程度更高，固有频率分配更加合理，振动传递率减小，此次优化取得了良好的隔振效果。
６、利用软件ＡＢＡｉ３ＵＳ对橡胶悬置三维有限元模型的静动态弹性仿真研究，对其应力应变分析，计算出了悬置的各向静刚度，并根据仿真结果与实验结果的对比分析，验证了橡胶悬置静动态弹性特性有限元仿真方法的有效性。
单桥复合悬架橡胶空心弹簧刚度分析和参数优化
单桥复合悬架橡胶空心弹簧刚度分析和参数优化单桥复合悬架是一种常见的车辆悬架结构，它是由多种材料和部件构成的复合系统，其中橡胶空心弹簧是其中重要的组成部分之一。
橡胶空心弹簧的刚度对于悬架的性能和行驶稳定性有着决定性的影响，因此对橡胶空心弹簧的刚度进行分析和参数优化十分必要。
首先，橡胶空心弹簧的刚度与其材料硬度、几何尺寸和壁厚等因素密切相关。
一般来说，橡胶弹簧的刚度与其材料硬度成正比，与截面积和弹簧高度的平方成反比，与弹簧的壁厚成正比。
因此，在进行橡胶空心弹簧刚度优化时，需要考虑这些因素的综合作用。
其次，橡胶空心弹簧的刚度对于悬架系统的动力特性和驾驶品质有着重要的影响。
如果弹簧刚度过大，容易出现车身反弹过度、颠簸感强等问题；如果弹簧刚度过小，则会影响悬架的稳定性和悬架系统的减震效果。
因此，进行橡胶空心弹簧刚度优化时，需要充分考虑悬架系统的整体性能和行驶稳定性。
最后，对于橡胶空心弹簧的刚度优化，需要结合实际使用情况和测试数据，采用试验方法和数值模拟分析进行验证和改进。
同时，对于不同类型和用途的车辆，需要根据其特定的工作条件和行驶环境进行个性化的橡胶空心弹簧刚度优化，以实现更高的悬架性能和行驶稳定性。
综上所述，橡胶空心弹簧刚度是单桥复合悬架中非常重要的组成部分，对于悬架的性能和行驶稳定性有着决定性的影响。
在优化橡胶空心弹簧刚度时，需要考虑材料硬度、几何尺寸、壁厚以及悬架系统的整体性能和行驶稳定性等因素，采用试验方法和数值模拟分析进行验证和改进，实现更高的悬架性能和行驶稳定性。
在进行橡胶空心弹簧刚度分析和参数优化时，还需要结合悬架系统的其他部分进行考虑。
例如，悬架系统中的减震器和悬挂连杆也会对弹簧刚度产生影响。
在悬架系统中，减震器主要起到缓冲和阻尼作用，能够有效减少车身的弹动和震动。
如果弹簧刚度过大，会使减震器的阻力不足导致无法有效地吸收冲击力，从而影响悬架的降震效果。
因此，在橡胶空心弹簧刚度优化时，需要支持适当考虑减震器的阻尼特性和悬挂连杆的长度和角度等因素，以达到更好的整体效果。
汽车悬架系统中橡胶减振元件的设计要求分析
Top Mount Bushing 1 图纸要求Bushing 2液压衬套的特性液压衬套的动态特性应用：减少上摆臂衬套的刚度减少车内噪声减小刚度，隔离控制臂500Hz的振动。
(以前为橡胶衬套，现在改用液压衬套）两个液室均为工作液室！！2. Applications of Hydro Bushings8. Technical product Development ExpertiseHydraulically Damping Subframe MountsThe dynamic characteristics of hydrobushing depend on their applications.front lower control arm系统的结构图:问题：发动机在2000～2300rpm （100Hz～115Hz 时，驾驶室内出现很大的Booming声，其中108Hz加动力吸振器和液压衬套以后，传动轴的振动减小。
吸振器和液压衬套以后，传动轴和地板的传递到驾驶室的振动由图可见，轴管的振动加速度和位置有关。
第一点的振动最大，要从这点想办法。
系统的结构。
支撑件的承载：300N。
传统的橡胶隔振器，可见系统的振动下降17～以后，将一个峰值削减成为两个峰值，可以下降新设计液压衬套的动态特性Strut mountSpring SeatJounce BumperShieldShock absorberSteering knuckleCoil springJounce bumperStrut mountBearing 2013-03-15AB CD EF G Houter path, which has a considerably higher level of rigidity.2013-03-15利用橡胶作为隔振的减振器上端支撑，由于兼顾其疲劳特性，其静刚度不可能很低。
此时，在减振器上端支撑中可以采用液压支撑元件。
有限元技术在汽车悬架橡胶衬套刚度计算中的应用
有限元技术在汽车悬架橡胶衬套刚度计算中的应用下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
文档下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用，谢谢！本店铺为大家提供各种类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，想了解不同资料格式和写法，敬请关注！Download tips: This document is carefully compiled by this editor. I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you! In addition, this shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts, other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!摘要：本文介绍了有限元技术在汽车悬架橡胶衬套刚度计算中的应用。
关于汽车悬架轴套刚度设计的若干思路
动刚度是描述减振性能 的关键指标 。系统的传递函数一般表达为
Ｈ ＝ — —— ， 它 的倒 数 就 是 动 刚度 ， 系 统 激 励 与 响 应 的 比 — 而 是
一
一 ０ 《 凸 ｐ ｃ ｍ）
ｍ Ｗ ’ ＣＷ ＋Ｋ ＋Ｉ
ｎ
值。因此把轴套 的动刚度设计放到人 一车 一路的系统中进行振动设计 是一个设计思路 。具体要注意使汽车 常用 的工况 下传递函数的合理优 化 ， 这里 还 要 注 意 对 共 振 的考 虑 ， 为 当 动 作用 力 的 频 率 与 结 构 的 固 在 因 有 频 率相 近 时 ， 可 能 出 现 共 振 现 象 ， 时 动 刚度 最 小 ， 形 最 大 ， 能 有 此 变 可 造 成零 件 产 生 破 坏 或 早 期 疲 劳 ， 者 产 生 的噪 声 或 振 动 恶 化 了 Ｎ Ｈ 性 或 Ｖ 能， 比如因此引起的方向盘摆振 过大等 。 制动 、 向等常用工况下的准静态传力设计也是一个思路 ， 转 它对应 的轴套特性主要是静刚度 ， 比如麦弗逊机构 中， 图 １摆臂与车体连接 如 ， 中的前 、 后轴套刚度对比不同时 ， 自承受 的力 的变化情况 ， 各 如表 １ 。这 对汽车相关部位的强度设计 有很大的关联性 。
．
０２
ｓ ｔ ｏｄ Ｔｅ ｎｌｅ １ ｔｌ ａ ｏ ｇ ｌ ａ ｃ【 ａ ｅ ｔ
Ｓ ｌ ｏｄ Ｔｅ ｎｌｅ 【 ｔｌ ａ ｏ ｇ ｌ ａ ｃ｝ ａｅ ｔ
—一 一 ，
／
一 一
０ ５ ２
／
／
．
一
＿
●－
＿
一
一
．
－ ＇ ７
／
‘
．
橡胶衬套刚度对悬架弹性运动影响的研究
表 ３ 不 同组 合 下统 一 目标 函数 值
表 ２ 不 同组 合 下统 一 目标 函数 值
４３优 化前后 的悬架运 动学特性 分析 。
通过表 １ ，可以看 出 ｔ， ｌｔ ｚ 对各定位参数的影响都在前两位 ，
，
经过两次实验优化设计 ，悬架 的运动学参 数有 了一定 的改 进 。 了证 明第二次优化后的各运动学参数的变化情况 比第一次 为
ＪＡＮＧ Ｄｏ ｇ ＧＡＯ Ｘｉｎ ， Ｉ Ｉ ｎ， ａ ｇ Ｌ Ｕ Ｙｉ
（ ｃｏ ｌ ｆ ｕｏ ｂｌ ａ ｄＴ ａ ｃＥ ｇ ｅ ｒ ｇＪ ｎ ｓ ｎｖｒｉ ，ｈ ｎｉｎ １０ ３ Ｃ ｉａ Ｓｈ ｏ ｏ ｔ Ａ ｍｏ ｉ ｎ ｒｆ ｎ ｉ ｅｉ ， ａ ｇｕＵ ｉｅｓ ｙＺ ｅｊ ｇ２ ２ １ ， ｈｎ ） ｅ ｉ ｆ ｎ ｎ ｉ ｔ ａ
第 １ Ｏ期 ２１年 １ ０１ Ｏ月
文 章 编 号 ：０ １ ３ ９ （ ０ １ １— ２ ７ ０ １０ — ９ ７ ２ ｌ ）０ ０ ０ — ３
机 械 设 计 与 制 造
Ｍａ ｈｉ ｒ Ｄｅ ｉｎ ｃ ｎｅ ｙ ｓｇ ＆ Ｍａ ｕ ａ ｔ ｅ ｎ ｆ ｃｕｒ
橡胶 衬 套 刚度 对 悬架 弹性 运 动影 响 的研 究
Ｋｅ ｒ ： ｓ ｎｓｏ Ｓｅ ｉｉ ｔ ｎａ ｙ ｉ ； ｙ ｗｏ ｄｓ Ｓｕ ｐｅ ｉ ｎ； ｎｓｔｖｉｙ ａ ｌ ｓｓ Ｂｕｓ ｎｇｓ ｉｆ ｅ ｓ Ｅｌ ｔ ｋｉ ｍ ａ ｉｓ ｈｉ ｔｆｎ ｓ ； ａｓｏ ｎｅ ｔｃ
中图分 类号 ： Ｈ１ ， ４ ３３ 文 献标 识码 ： Ｔ ６Ｕ ６． ３ Ａ
根据某车型前悬架关键点坐标值 、弹簧 、减震器的特性曲 变化直接导致车轮定位参数的波动。以麦弗逊悬架下控制臂轴上 线， 利用多刚体动力学软件 Ａ Ａ 建立带有横向稳定杆的前麦 的前后衬套径 向刚度 、 Ｄ ＭＳ 轴向刚度及扭转刚度作为设计 变量 ， 即 ＝ 弗逊式悬架运 动学仿： 真模型［在副车架 上建立 固定约束 ， 拟 ［ ｈｋ ｋ ， ，ｈｋ ， ， ］ ５ １ ， 用模 Ｊ ，ｌ ｂｔ ｋ ，ｈｋ ｔ 。式中 ： ｉ ｝ ｋ 下标 … ’ １—前衬 套 ；２—后 衬 “” 的台架作用于车轮的力进行激励 。建立的模型 ， 图 １ 如 所示 。
橡胶衬套刚度对悬架系统影响的研究
设计研究橡胶衬套刚度对悬架系统影响的研究雷雨成 李 峰 (同济大学)【摘要】 文章以橡胶衬套刚度试验为基础,利用有限元仿真计算多个方向的刚度,并借助ADAM S/CAR 研究了橡胶衬套刚度对悬架弹性运动学的影响。
通过研究,提出了一种精确计算异形橡胶衬套的悬架系统动力学方法与优化设计方法。
【主题词】 悬架 衬套 橡胶 汽车 在现代汽车的悬架导向机构联接处越来越多地使用了橡胶衬套,并且导向机构本身也采用了柔性较大的弹性体,大量研究表明,由这些构件形成的悬架系统综合力学特性对汽车的行驶平顺性、操纵稳定性、制动性等均有显著影响。
因此,很有必要研究橡胶衬套刚度对悬架的弹性运动学规律的影响。
本文借助ADAMS/CAR 研究下摆臂与副车架连接衬套刚度对悬架弹性运动学的影响。
1 橡胶衬套刚度的计算图1是某车型的麦弗逊悬架(见图1),在悬架的构件之间连接有多个橡胶衬套,其中下摆臂与副车架连接的水平衬套和垂直衬套的尺寸见表1。
根据试验数据,可以得知下摆臂与副车架连接水平衬套、垂直衬套的径向刚度和轴向刚度。
在ADAMS/CAR 的仿真中,需要用到6个方向的刚度。
运用ABAQUS 软件,建立橡胶衬套的有限元模型,仿真计算出各个方向上的刚度值,见表2和表3。
2 橡胶衬套刚度对悬架系统的影响悬架运动学是描述车轮上下跳动时车轮定位参数的变化过程,悬架运动学仿真是悬架系统重要的仿真过程之一。
在ADAMS/CAR 模块内,建立麦弗逊前悬架的多刚体运动学分析模型,如图1所示。
收稿日期:2004-09-15图1 悬架模型图表1 下摆臂与副车架连接衬套的尺寸长度(mm )内径(mm )外径(mm )备注水平衬套439.612无孔垂直衬套201114有孔表2 下摆臂与副车架连接水平衬套刚度值刚度径向(N /mm )轴向(N /mm )弯曲(No m /rad )扭转(No m /rad )试验值8888500无无仿真值8776.2484.3193038155332注:杨氏模量E =1.2Mpa,泊松比μ=0.49表3 下摆臂与副车架连接垂直衬套刚度值刚度径向x (N /mm )径向y (N /mm )轴向z(N /mm )弯曲x (N ・m /rad )弯曲y (N ・m /rad )扭转z (N ・m /rad )试验值5501300300无无无仿真值567.621238.9310.4242834.486401.387350.7注:杨氏模量E =7.9Mpa,泊松比μ=0.49・03・上海汽车 2004111 设计研究在保持其它条件不变的情况下,改变下摆臂与副车架连接水平衬套和垂直衬套的刚度,比较刚度改变前后悬架系统运动学特性的变化,从而得出下臂连接衬套刚度影响悬架运动学特性的规律。