CN111873733A - 一种确定后悬架的最优化导向性能的方法 - Google Patents

一种确定后悬架的最优化导向性能的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111873733A
CN111873733A CN202010779083.4A CN202010779083A CN111873733A CN 111873733 A CN111873733 A CN 111873733A CN 202010779083 A CN202010779083 A CN 202010779083A CN 111873733 A CN111873733 A CN 111873733A
Authority
CN
China
Prior art keywords
swing arm
rear suspension
upper swing
lower swing
stiffness
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202010779083.4A
Other languages
English (en)
Inventor
熊新
郑竹安
石小龙
翟豪瑞
孙婷婷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yancheng Institute of Technology
Original Assignee
Yancheng Institute of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yancheng Institute of Technology filed Critical Yancheng Institute of Technology
Priority to CN202010779083.4A priority Critical patent/CN111873733A/zh
Publication of CN111873733A publication Critical patent/CN111873733A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G7/00—Pivoted suspension arms; Accessories thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G11/00—Resilient suspensions characterised by arrangement, location or kind of springs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G13/00—Resilient suspensions characterised by arrangement, location or type of vibration dampers
    • B60G13/02—Resilient suspensions characterised by arrangement, location or type of vibration dampers having dampers dissipating energy, e.g. frictionally
    • B60G13/06—Resilient suspensions characterised by arrangement, location or type of vibration dampers having dampers dissipating energy, e.g. frictionally of fluid type
    • B60G13/08—Resilient suspensions characterised by arrangement, location or type of vibration dampers having dampers dissipating energy, e.g. frictionally of fluid type hydraulic
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G21/00—Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces
    • B60G21/02—Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces permanently interconnected
    • B60G21/04—Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces permanently interconnected mechanically
    • B60G21/05—Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces permanently interconnected mechanically between wheels on the same axle but on different sides of the vehicle, i.e. the left and right wheel suspensions being interconnected
    • B60G21/055—Stabiliser bars
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D65/00—Designing, manufacturing, e.g. assembling, facilitating disassembly, or structurally modifying motor vehicles or trailers, not otherwise provided for

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)

Abstract

本发明公开了一种确定后悬架的最优化导向性能的方法，上摆臂和下摆臂的长度比确认，首先进行耐磨性试验，当上摆臂和下摆臂的长度比在0.6时，摩擦系数最低，随后进行操稳性试验，当上摆臂和下摆臂的长度比在1.0时，操稳性能达到最佳，随后对耐磨性和操稳性同时检测，当上摆臂和下摆臂的长度比在0.65时，耐磨性和操稳性的综合性能达到最佳，弹性元件刚度的确认，对减震器相对阻尼系数及阻尼系数进行确认，对横向稳定杆的刚度进行确认，本发明确认方法能保证汽车具有出色的竞争性和稳定性以及安全性，同时在转向时保证汽车具有不足转向特性。

Description

一种确定后悬架的最优化导向性能的方法
技术领域
本发明涉及确定后悬架的最优化导向性能的方法技术领域，具体为一种确定后悬架的最优化导向性能的方法。
背景技术
悬架是汽车的车架与车桥或车轮之间一切传力连接装置的总称，作用是传递作用在车轮和车架之间的力和力矩。一辆汽车有前悬架与后悬架。导向作用是用来决定车轮相对车架(或车身)的运动关系，并传递纵向力、侧向力及其引起的力矩。
良好的确定后悬架的最优化导向性能，使得汽车得传动系统得到更好的优化，能保证汽车具有出色的竞争性和稳定性以及安全性，同时在转向时保证汽车具有不足转向特性，传统方法步骤多，难度大，因此，亟待一种改进的技术来解决现有技术中所存在的这一问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种确定后悬架的最优化导向性能的方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种确定后悬架的最优化导向性能的方法，包括以下步骤：
步骤一：上摆臂和下摆臂的长度比确认，首先进行耐磨性试验，当上摆臂和下摆臂的长度比在0.6时，摩擦系数最低，随后进行操稳性试验，当上摆臂和下摆臂的长度比在1.0时，操稳性能达到最佳，随后对耐磨性和操稳性同时检测，当上摆臂和下摆臂的长度比在0.65时，耐磨性和操稳性的综合性能达到最佳；
步骤二：弹性元件刚度的确认，在满载状态，根据前轴载荷以及确定的偏频值，获得悬架系统刚度，通过杠杆比推算螺簧刚度；
步骤三：对减震器相对阻尼系数及阻尼系数进行确认；
步骤四：对横向稳定杆的刚度进行确认。
优选的，所述步骤一中上摆臂和下摆臂平行布置，且上摆臂和下摆臂均与后悬架相连。
优选的，所述步骤一中上摆臂的长度为212mm，所述下摆臂的长度为326mm。
优选的，所述步骤二中弹性元件采用弹簧。
优选的，所述步骤三中减震器为筒式减振器。
优选的，所述步骤四中横向稳定杆与后悬架相连。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明确认方法简单、合理，并且该方法能保证汽车具有出色的竞争性和稳定性以及安全性，同时在转向时保证汽车具有不足转向特性。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供一种技术方案：一种确定后悬架的最优化导向性能的方法，包括以下步骤：
步骤一：上摆臂和下摆臂的长度比确认，首先进行耐磨性试验，当上摆臂和下摆臂的长度比在0.6时，摩擦系数最低，随后进行操稳性试验，当上摆臂和下摆臂的长度比在1.0时，操稳性能达到最佳，随后对耐磨性和操稳性同时检测，当上摆臂和下摆臂的长度比在0.65时，耐磨性和操稳性的综合性能达到最佳，上摆臂的长度为212mm，所述下摆臂的长度为326mm。
步骤二：弹性元件刚度的确认，在满载状态，根据前轴载荷以及确定的偏频值，获得悬架系统刚度，通过杠杆比推算螺簧刚度。
由于存在悬架导向机构的关系，悬架刚度C与弹簧刚度C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C仅指弹簧本身单位挠度所需的力。在满载状态，根据前轴载荷以及确定的偏频值，获得悬架系统刚度，通过杠杆比推算螺簧刚度。
悬架刚度C和弹簧刚度Cs关系：
Figure BDA0002619550860000031
式中
Figure BDA0002619550860000032
取减震器筒的安装角为10°，则α＝10°。由导向机构及安装要求得：Lw＝2499.678mm；Lo’＝2417.616mm；L1＝148.772mm；L＝208.772mm。
代入上式得：
Figure BDA0002619550860000033
弹簧中径：
根据下面的公式可以计算：
Figure BDA0002619550860000034
式中，i——弹簧有效工作圈数，先取8；
G——弹簧材料的剪切弹性模量，取8.3×104Mpa；
d——弹簧钢丝直径，取12。
Dm＝89.644mm
故确定直径d＝12mm，弹簧中径Dm＝90mm,弹簧外径D＝102m，弹簧有效工作圈数i＝8.弹簧支撑圈数由弹簧端部形状确定，取支撑圈数:n2＝2.0
则总圈数： n＝i＝n2＝8+2.0＝10
弹簧节距： t＝(0.3-0.5)Dm
取 t＝0.3D＝0.3×90＝27mm
弹簧间距：
δ＝t-d
δ＝27-12＝15mm
弹簧自由高度为：
H0＝it+d
H0＝8×27+12＝228mm
弹簧校核：
弹簧刚度的计算公式为：
Figure BDA0002619550860000041
代入数据计算可得弹簧刚度CS为：
Figure BDA0002619550860000042
弹簧选择符合刚度要求。
扭转应力公式：
Figure BDA0002619550860000043
式中K'——曲度系数，为考虑簧圈曲率对强度影响的系数。
Figure BDA0002619550860000044
已知Dm＝90mm，d＝12mm，可以算出弹簧指数C和曲度系数K'：
C＝Dm/d＝90/12＝7.5
Figure BDA0002619550860000045
Fw＝438.75×9.8÷cos10°＝4366N
满载时有：
弹簧动挠度：
Figure BDA0002619550860000051
带入数据得：
Figure BDA0002619550860000052
弹簧最大扭转应:
Figure BDA0002619550860000053
带入数据得τd＝693.5N/mm2<[τc]＝800～1000N/mm2符合要求。弹簧选择符合刚度要求。
步骤三：对减震器相对阻尼系数及阻尼系数进行确认；
(1)相对阻尼系数ψ的确定：
相对阻尼系数ψ的物理意义是：减震器的阻尼作用在与不同刚度C和不同簧上质量ms的悬架系统匹配时，会产生不同的阻尼效果。ψ值大，振动能迅速衰减，同时又能将较大的路面冲击力传到车身；ψ值小则反之，通常情况下，将压缩行程时的相对阻尼系数ψY取小些，伸张行程时的相对阻尼系数ψS取得大些，两者之间保持ψY＝(0.25-0.50)ψS的关系。
设计时，先选取ψY与ψS的平均值ψ。相对无摩擦的弹性元件悬架，取ψ＝0.25-0.35；对有内摩擦的弹性元件悬架，ψ值取的小些，为避免悬架碰撞车架，取ψY＝0.5ψS，取ψ＝0.3，则有：
Figure BDA0002619550860000054
计算得：
ψS＝0.4，ψY＝0.2
(2)减震器阻尼系数的确定：
δ为阻尼系数，ω为悬架的固有频率。
减震器的
Figure BDA0002619550860000055
悬架系统的
Figure BDA0002619550860000056
理论上δ＝2ψmsω。实际上，减振器轴线与垂直线在同一夹角时，
Figure BDA0002619550860000057
因为，
Figure BDA0002619550860000058
所以，
Figure BDA0002619550860000061
n＝1.0，故：
ω＝2×3.14×1.0＝6.28rad
此时应按汽车承受最大质量计算：M＝438.75kg，α＝10°代入数据得：
δ＝(2×0.3×438.75×6.28×0.2087722)/(0.1487722×0.96)＝3356.8N·s/m
Figure BDA0002619550860000062
代入数公式得δs＝4475.6，F0＝δsVx，带入数据得：
F0＝δsVx＝4475.6×0.176＝789N
减震器工作缸直径D的确定：
根据伸张行程的最大卸荷力F0计算工作缸直径D为：
Figure BDA0002619550860000063
式中，[p]为最大允许压力，取3～4MPa；λ为连杆直径与缸筒直径之比，双筒式减振器一般取λ为0.40～0.50。
代入计算得：
Figure BDA0002619550860000064
选取按照标准选用。
所以选取悬架减振器的工作缸直径为有很多得尺寸，在这里取30mm。
贮油筒直径Dc＝(1.35～1.50)D，壁厚2mm，材料选用20钢。在这里，存油筒直径取为：
Dc＝1.4D＝1.5×20＝42mm
可选活塞杆直径为：d＝13mm
选取悬架的减振器为HH型，基长为120mm
由于杠杆比关系，行程可以比规定范围小，因此选活塞行程：S＝180mm
则减振器压缩到底得出的长度：
Lmin＝L2+s
Lmax＝L2+2s
所以：
Lmin＝L2+s＝120+180＝300mm,Lmax＝L2+2s＝120+2×180＝480mm。
步骤四：对横向稳定杆的刚度进行确认。
1)求前稳定杆角刚度C1
已知，有效工作长度795mm，m1＝250mm，稳定杆直径＝20mm。
稳定杆的最大工作扭转角为：b＝22°＝0.384rad
前稳定杆角刚度
C1＝πd4G/32B(N·mm/rad)
(3-22)
前稳定杆扭转应力
τ＝16Mc/πd3(N/mm2)
式中，G1----剪切弹性模数；G1＝75460(N/mm2)；
Mc————作用在稳定杆上的扭矩(N·mm)Mc＝C1b；
将已知数据代入公式后:
C1＝πd1 4G/32B＝π×204×75460/32×795
＝1490.97
作用在稳定杆上的扭矩
Mc＝C1×b＝1490972.2×0.384＝572533.3N·m
Mc＝572.5N·m
扭转应力
τ1＝16Mc/πd1 3＝16×572533.3/π203
τ1＝364.49N/mm2。
本发明确认方法简单、合理，并且该方法能保证汽车具有出色的竞争性和稳定性以及安全性，同时在转向时保证汽车具有不足转向特性。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种确定后悬架的最优化导向性能的方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：上摆臂和下摆臂的长度比确认，首先进行耐磨性试验，当上摆臂和下摆臂的长度比在0.6时，摩擦系数最低，随后进行操稳性试验，当上摆臂和下摆臂的长度比在1.0时，操稳性能达到最佳，随后对耐磨性和操稳性同时检测，当上摆臂和下摆臂的长度比在0.65时，耐磨性和操稳性的综合性能达到最佳；
步骤二：弹性元件刚度的确认，在满载状态，根据前轴载荷以及确定的偏频值，获得悬架系统刚度，通过杠杆比推算螺簧刚度；
步骤三：对减震器相对阻尼系数及阻尼系数进行确认；
步骤四：对横向稳定杆的刚度进行确认。
2.根据权利要求1所述的一种确定后悬架的最优化导向性能的方法，其特征在于：所述步骤一中上摆臂和下摆臂平行布置，且上摆臂和下摆臂均与后悬架相连。
3.根据权利要求1所述的一种确定后悬架的最优化导向性能的方法，其特征在于：所述步骤一中上摆臂的长度为212mm，所述下摆臂的长度为326mm。
4.根据权利要求1所述的一种确定后悬架的最优化导向性能的方法，其特征在于：所述步骤二中弹性元件采用弹簧。
5.根据权利要求1所述的一种确定后悬架的最优化导向性能的方法，其特征在于：所述步骤三中减震器为筒式减振器。
6.根据权利要求1所述的一种确定后悬架的最优化导向性能的方法，其特征在于：所述步骤四中横向稳定杆与后悬架相连。
CN202010779083.4A 2020-08-05 2020-08-05 一种确定后悬架的最优化导向性能的方法 Pending CN111873733A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010779083.4A CN111873733A (zh) 2020-08-05 2020-08-05 一种确定后悬架的最优化导向性能的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010779083.4A CN111873733A (zh) 2020-08-05 2020-08-05 一种确定后悬架的最优化导向性能的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111873733A true CN111873733A (zh) 2020-11-03

Family

ID=73210838

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010779083.4A Pending CN111873733A (zh) 2020-08-05 2020-08-05 一种确定后悬架的最优化导向性能的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111873733A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114347743A (zh) * 2021-03-18 2022-04-15 上海正念汽车科技有限公司 一种刚度实时可调的空气弹簧系统及电控空气悬架系统

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3942815A (en) * 1973-07-04 1976-03-09 Volkswagenwerk Aktiengesellschaft Suspension system for a steerable vehicle axle
CN202879176U (zh) * 2012-11-08 2013-04-17 上海通用汽车有限公司 一种汽车四连杆独立后悬架
CN104149566A (zh) * 2014-08-14 2014-11-19 徐州重型机械有限公司 双横臂独立悬架总成及工程车辆
CN104385873A (zh) * 2014-09-24 2015-03-04 湖南大学 一种汽车悬架系统的多目标优化方法
CN206589590U (zh) * 2017-02-08 2017-10-27 郑州宇通客车股份有限公司 一种支撑臂及使用该支撑臂的双横臂悬架结构和汽车
CN209738722U (zh) * 2019-03-14 2019-12-06 河北中兴汽车制造有限公司 汽车前悬架装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3942815A (en) * 1973-07-04 1976-03-09 Volkswagenwerk Aktiengesellschaft Suspension system for a steerable vehicle axle
CN202879176U (zh) * 2012-11-08 2013-04-17 上海通用汽车有限公司 一种汽车四连杆独立后悬架
CN104149566A (zh) * 2014-08-14 2014-11-19 徐州重型机械有限公司 双横臂独立悬架总成及工程车辆
CN104385873A (zh) * 2014-09-24 2015-03-04 湖南大学 一种汽车悬架系统的多目标优化方法
CN206589590U (zh) * 2017-02-08 2017-10-27 郑州宇通客车股份有限公司 一种支撑臂及使用该支撑臂的双横臂悬架结构和汽车
CN209738722U (zh) * 2019-03-14 2019-12-06 河北中兴汽车制造有限公司 汽车前悬架装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
李林森: "浅谈轻卡车型匹配前独立悬架系统的研究与运用", 《汽车实用技术》 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114347743A (zh) * 2021-03-18 2022-04-15 上海正念汽车科技有限公司 一种刚度实时可调的空气弹簧系统及电控空气悬架系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2534001B1 (en) A vehicle with a four bar link suspension system provided with improved roll characteristics
US8167325B2 (en) Control arm of multilink suspension system for vehicle
CN101353002B (zh) 车辆用悬挂装置
CN1585703A (zh) 车辆悬挂系统
CN101610923B (zh) 用于车辆的悬架装置
AU2014236866A1 (en) Vehicle suspension
US20120061934A1 (en) Anti-roll vehicle suspension
CN111873733A (zh) 一种确定后悬架的最优化导向性能的方法
RU146636U1 (ru) Шарнирное соединение для передачи движения рулевого управления колесу транспортного средства
CN106427441B (zh) 一种上横置板簧式后独立悬架结构
CN206141251U (zh) 一种上横置板簧式后独立悬架结构
CN107848353A (zh) 用于纵臂式车辆悬架的连接组件
JP2013032092A (ja) 鉄道車両用連結装置
CN104989758A (zh) 用于汽车悬架的螺旋弹簧、独立悬架总成及汽车
CN110065356A (zh) 多轴重型车辆的独立悬架调高系统及调高方法
CN201068076Y (zh) 一种扭梁以及具有该扭梁的悬架
JP6971910B2 (ja) 車両用ナックル
US11247262B2 (en) Vehicle knuckle
Wittek et al. Stabilizer bars. Part 1: Calculations and construction
US9902223B2 (en) Couplable motor vehicle with improved coupling
CN106256569A (zh) 用于机动车辆的车轮悬架
JP2010111180A (ja) 設計方法
N. Jazar et al. Springs
CN208576383U (zh) 一种平衡悬架及汽车
JP3240249U (ja) トレーリングアーム用緩衝器

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20201103

RJ01 Rejection of invention patent application after publication