12950900328156250065双轴汽车的振动资料

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3) 垂直、角振动两个 部分系统的振型
4) 系统主频
当系统既有角振动，又有垂直振动时，系统振动
的频率为主频。系统主频 1.2 ：
2 1,2

1 2

2 z
2

(

2 z

2
)2

412
式中：
krbk f a
1
m2
1
2
y
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12
2 1,2
1、模型简化条件 (1) 继承图6-12，四自由度双轴汽车平面模型；
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2
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3
(2) 进一步忽略车轮部分质量和轮胎刚度， 车身质量等效为3个集中质量；
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2、车身运动方程描述
2.1 以质心垂直位移 zc 和俯仰角 来描述。
确定 zc 、 、z2 f 、z2r 关系：
a
b
z2c
方法1：
悬挂质量分配系数 1



2 y
/(ab)
当 1 时，可使 z
因为,当a=b时，代入式（6-82）

K f Kr
m2
z
K f Kr m2
所以，
当 1 时， z 。
z2 2

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说明：



2 y
/(ab)
(1) 多数轿车 1 ，使 1十分困难。

1 2

2 z
2

(

2 z

2
)2

412
krbk f a
1
m2
1
2
y
可见：
当 Krb K f a 0 时，1 0、、2 0 ，主频与对应的偏频相等
即 z


、
z


；
当主频等于对应的偏频时，zc 与 不耦合，即垂直振
动和角振动相互独立；主振型与部分系统振型相同。

m2

y2

(kr
b
2

k f a 2 )
(krb
k f a)zc

0
2) 垂直、角振动两个部分
系统固有圆频率（偏频）
垂直振动偏频： 条件：只有垂直振动，=0；
角振动偏频： 条件：只有角振动，Zc=0；
2
k f kr
z
m2
2
k f a2 krb2

m2 y
当质量分配系数ε=1时，振动结点位于前、后轴处，

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1
0 f；2
0r
,主振型与前、后端部分系统振型相同；
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大部分汽车ε=0.8~1.2，比较接近1，主频率与部分 系统固有频率相差不多；
2.3 用 zc、、 坐标系来描述无阻尼自由振动系统运动
条件： 无阻尼自由振动，q=0,Cr=Cf=0 1）运动方程
(2) 因轿车布置紧凑， y 较小，要使 z ， 只有减小轴距L来达到目的。
(3) 减小L势必减小乘坐空间，故此法不可取。
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方法2：前、后悬架“交联”
弹簧 K f 、Kr 由一与车身铰接的无质量杠杆连接起来， 它们只是在车身垂直振动时才受力，并与弹簧 、K f
Kr 并联，总弹簧刚度不变。
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垂直振动时，固有圆频率：
z2
K f K f Kr Kr m2
以垂直向上的力平衡和 绕质心的力矩平衡列方程：
m2zc zc (k f kr ) (krb k f a) 0

m
2

y2

(kr
b
2

k f a 2 )
(krb
k f a)zc

0
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m2zc zc (k f kr ) (krb k f a) 0
前、后端部分系统固有圆频率(即偏频)：
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m2 f z2 f m2cb(z2ra z2 f b) / L2 k f z2 f 0
m2r
z2r
m2cb(z2ra z2 f b) /
L2
kr z2r

0
前端： 条件：Z2r=0， 只有前端振动；
条件： 无阻尼自由振动，q=0,Cr=Cf=0
分别对后/前端取力矩平衡：
m2 f z2 f m2cb(z2ra z2 f b) / L2 k f z2 f 0
m2r
z2r

m2ca(z2ra
z2 f b) /
L2

kr z2r

0
2) 系统偏频
第6.5节 双轴汽车振动
• 6.5.1 型分析 • 6.5.2 减小车身俯仰角加速度的措施 • 6.5.3 用单轮输入折算幅频特性分析前后
轮双输入振动系统 • 6.6 “人体—座椅” 振动系统及参数选
择
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讲义正文
§6.5.1 双轴汽车振型分析 汽车垂直和仰俯两个自由度振动或汽车纵轴
上任一点垂直振动时，采用双轴汽车双输入汽车 系统。（前、后轮有两个路面输入）

z2 f z2c atg z2c a
z2r

z2c

btg

z2c
b

(

z2c

z2r z2
z2 f )
f a
/L (z2ra

z2
f
b)
/
L
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2.2 以 z2 f 、 z2r 来描述系统无阻尼自由振动运动方程 Nhomakorabea

1) 运动方程
2
k f L2
0f
m2
(

2 y

b
2
)
后端：
条件： Z2f=0 ， 只有后端振动；
2
kr L2
0r
m2
(

2 y

a
2
)
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3) 系统主频
若前后轴都振动，即 z2 f 0、z2r 0 ，将以上 运动方程进行复变换，令其系数行列式值为零，可解 得系统主频1.2 ：
2
1
2
2
1,2 2(112 ) 0 f
0r
(02f 02r )2 41202f 02r
4) 车身振动 的主振型
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可见：
相应于两个主频 1.2 ，车身有两个主振型； 一个振型的结点位于轴距之内，称为角振动型；
一个振型的结点位于轴距之外，称为垂直振动型； z 两个振动的结点分别位于质心的两侧；
当 Krb K f a 0 时，主频与对应的偏频相差不大；
适当选择参数，使 z ，可保证 z ，
可减少车身俯仰共振的角加速度分量；
减小车身俯仰角加速度，可改善平顺性。在3Hz以下，
共36页 人对水平方向的振动比垂直振动方向更敏感。
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6.4.2 使 z ，减小俯仰角加速度的措施