懸架設計理論成

1、會計學1懸架設計理論成懸架設計理論成2目 錄3kdkx(外張）gyF(外向)ggzMkxD 1.1 .車輪定位參數(shù) 車輪前束 toe 車輪外傾 主銷后傾 主銷內傾 主銷縱偏距 主銷側偏距 主銷拖距 軸距 l 輪距 B 主銷地面?zhèn)绕鄈bg1、車輪定位kxDxyDk kyDryFkbgkxr41.2、車輪外傾與輪胎側傾特性外傾因載荷、制動與跳動而改變輪胎側傾特性：側向力與反回正力矩外傾原因:“傳統(tǒng)”,間隙，彈性，路拱1.3、前束與輪胎側偏特性前束原因:平衡外傾載荷變化與車輪跳動時前束的變化干涉轉向干涉轉向的合理值滾動阻力要求適當增大前束，制動 時車輪前張( )0 r r5xkktanRD+=x

2、1.5、主銷內傾與側偏距 低速回正性 作用的消失 重力彈簧 回正力距與 還是 成比例？ 計算方法121yyGRgVGgaF= = =k kx xkxr rxyDk 1.4、主銷后傾與縱偏距kyDryFkbg6r r1.6、主銷定位參數(shù)的選擇與近代趨勢7 車身受有三種力（達朗貝爾概念） 1. 重心處的重力與慣性力 2. 導向桿系的導向力 3. 彈性元件的彈簧力gM Mg3NP2P11N2NMg Mg NyeN1N28 等效系統(tǒng),將彈簧力簡化 到車輪接地點(杠桿比為 1) 處,目的: 便于確定有效導向力的 方向與大小 初始彈簧力與重力抵消 便于由彈簧變形和輪距 (軸距)來確定車身位移Mg Mg N

3、ye9 彈簧力的確定 三種力相平衡 彈簧力必等于慣性力與導向力 的總和對于等效系統(tǒng)確定了導向力 就等于確定了彈簧力確定了彈簧力就等于確定了 車身傾角（如果有橫向穩(wěn)定桿 要考慮之） 導向力的分解與“力矩中心” 導向力合力未必水平 在“中性面”處分解的意義： 車身的垂向平動與轉動S2S2Mg Mg NyeS1S1N2N110 “縱傾中性面”的確定 車身位移 其中：Lkkka2121+ += = = = CMki/NZz = = e.mge .MgM + + = = 222111bKaKC+ += = 中性面Mg MghNZNN1K2K1a2a11l通常對稱面就是中性面l由單側導向力方向可確定 (整

4、車)l l外加輪胎變形l若有橫向穩(wěn)定桿要考慮之或設計之 1Mge/CMgeCeyM0yey0yy0yy = = = = 0yeMg Mg NyeS1S1N2N1S2S2c懸上質心0yeh2h1ab1c2c12大側傾角下力矩中心的變化Z2N2S2Z1S1N1NN2cyeMg N1132.3、側傾性能小結yy 0yy0yyMgeCeyM = = yC = = ）(B.2k）（B.2ky2e2eeC獨獨立立懸懸架架非非獨獨立立懸懸架架yel 降低 的途徑：降低重心， 提高側傾力矩中心l 提高側傾力矩中心的 限制yel 取決于 與l l sBeBsBeB142.4、其它導向機構(側傾)等效單橫臂概念“

5、郭孔輝剛化定理”cYZP對稱面雙橫臂15對稱面cYZP麥弗遜懸架側傾中心16斜置單臂俯視（等效）YZr r俯視yUxU側視（等效）YZr rXZr r后視xUYZr rXZr ryU17如果扭桿梁靠近前鉸點獨立性好，但側傾中心低1819中性面N1N1N2X2X2Z2N2N1Z1X2xe212kkk+ +xxxxMgeCe .xM = = N20 xUxZPxUxZP21l側向反力作用線取決于吊耳、卷耳的剛性與弧高l一般在卷耳平均高度點與第一片中點之間，更靠 近卷耳高度，作為橫向側傾中心l縱向等效單臂，由車輪接地點運動學確定。Nye2rh = =L43= =r r22l側傾軸的傾角 前低后高是因

6、為前面是雙橫臂后面非獨立 盡可能提高側傾中心23l獨立懸架與非獨立懸架的特點 側傾力矩中心的高度: 多數(shù)非獨立懸架和橫單臂 獨立懸架都較高, 其它獨 立懸架(雙橫臂, 縱單臂, 縱雙臂等）較低 有效彈簧距, 獨立懸架的 有效彈簧距等于輪距, 非 獨立懸架 通常較小,特 殊布置可以不同eBeBsBeB24lBenz600前懸架 上下跳動時主肖后傾角 都會增大 具有明顯的“抗點頭角” 可安排所需要的側傾力 矩中心高度（前輪與車身縱向的相對瞬心）2XZp1XZp2XZpk 1YZp2YZp1YZp1XZp1r r2r r1XZp22YZp2YZP1YZP1225l“半獨立”縱單臂后懸架 側傾時橫梁中

7、點是一個“不 動點”,因此可看成一種“斜 置單臂”卻只有一個鉸點 橫梁前移“臂長”增大,移至 鉸點處 獨縱單臂。移至 輪軸線 臂長為半輪距 （非獨立懸架） 從1/1獨立懸架0.5/10/1懸架（非獨立懸架）262728 虛擬主肖:上兩桿與下兩桿交點 盡量接近車輪中心面 縱向瞬心與橫向瞬心 位置可以任意選擇 可以滿足 , 引起的 彈性轉向要求多桿懸架滿足多種要求xFyFxZPYZPYZP1Y2Y虛擬主肖29菱帥汽車后四桿懸架302YZP1YZP122YZP1YZP12313.1、 縱向軸荷轉移l高速時要考慮空氣阻力PZ2PX1PX2PZ1MgPZ2PX1PX2PZ1l在坡道上的軸荷轉移l在驅動與

8、制動時的軸荷 轉移Mg 32側向輪荷轉移的主要組成（ 時） 彈簧力轉移（靜不定問題 彈簧力轉移取決于彈簧剛度分配,由彈簧變形計算） 導向力轉移（由作用在力矩中心處的側向力計算） 在同時存在 與 時，輪荷應疊加當 增大時 大的軸,輪荷轉移加劇,會導致側偏角急 劇增大0X = = X Y yeY 3.2、側向輪荷轉移33CA，Bd2r43 x34 獨立縱單臂 水平軸 前后移動不產(chǎn)生轉角 非水平軸 “八”字軸的不足轉向性 橫向單臂和斜單臂獨立懸架 側傾轉向性、等效臂長 鉸軸的垂直分量 前獨立懸架與轉向桿系的干涉轉向 多桿機構的桿涉轉向 等效簡化原理等效系統(tǒng)xZ 35 轉向系彈性引起的附加轉角 導向系

9、彈性引起的附加轉向 獨立縱臂與斜單臂后懸架的側向力轉向傾向 側向力導致輪胎側傾yFsykxaC/ )FD(x+=dyFzF5、側向力轉向xDkxanddd+=Fy2Fy136 隨動轉向后懸架 逆向彈性轉向桑塔那的后懸架富康的隨動轉向后懸架 yFyF37剎車轉舵問題:r太大盤式制動的優(yōu)點縱向力引起車輪側傾ABS引起的轉向擾動DYC引起的轉向擾動多桿懸架制動時的板簧卷曲6、縱向力轉向038制動時的板簧卷曲 造成制動轉向6、縱向力轉向39 加大前拉桿的柔性, 使后輪在側向 力作用下產(chǎn)生向內轉向角 通過彈性轉角來抵消側偏角, 以提高后輪有效側偏剛度 可以設計虛擬主肖位置,引起適當 的彈性轉向以增進制動

10、穩(wěn)定性多桿隨動轉向后懸架xFyFxZPV虛擬主肖.40*ya1da)(d.LvGy2120dd=kVy212cda)(d/Lvdd=L121dd 2 VR1ded21ddya中性轉向點1d2d1d 時不穩(wěn)定:-yayaU.Sy21add2V過度轉向區(qū)41影響穩(wěn)態(tài)轉向特性的因素 輪胎特性與穩(wěn)態(tài)轉向特性穩(wěn)態(tài)轉向特性轉折的原因1r1c112r2c22dddddd+=+= 側傾剛度比 側傾力矩中心高度 隨 的 而 輪胎側偏特性的飽和 驅動力對飽和的影響 制動力分配x2121De/eC/C 1cd d1yF2yF1ZF 1d d1 2d d2d d2 2 1 1d d1rd dy 2r2cd dd d+

11、2ZF 42改善穩(wěn)態(tài)轉向特性的措施 輪胎特性與穩(wěn)態(tài)轉向特性 前置橫向穩(wěn)定器 后非獨立懸架 Bs2 后非獨立懸架板簧下置 后板簧前低后高 后非獨立中心彈簧 老Benz的后懸架： h2,中心彈簧43 “隨動轉向” 后懸架的反穩(wěn)定桿 輪胎特性與穩(wěn)態(tài)轉向特性44vdtdvY b b+ + = = XYZ固定于汽車重心)r(+b側偏角：rvbrva21 b b= =d dd d + +b b= =d d2vv2yPb絕對座標d1y1yP2dLba1dYXvxv45微分方程、傳遞函數(shù)其中拉氏變換得傳遞函數(shù)1y2yZaPbPrI+ += =)rv(KKP1111yd d + +b b= =d d= =221

12、rrSTST1S1G) s (r+ + + + += =d d221STST1S1G) s (+ + + + += =d db bb bb b)Kv1(CCC)b(C)b(LvT221211+ + + + + + + = =)Kv1(CCvT22122+ + = =22vbCvb = = b b2rC/v= = )Kv1(LC/vbG222+ + = =b b)Kv1(LvG2r+ += =222111m/KC,m/KC= = =)C1C1(L1K21 = =)PP() r(mv1y2y+ + = =+ +b b)vb(KKP2222y b b= =d d= =461)(Rew)(w相位s/m

13、10=s/m10=rG/)j(rwdd/r)RI(tem1g=)(Imww2m2erIRG+=20406080s/m40=vs/m40=)s/rad(w頻率特性：傳遞函數(shù)中令Sj,其實部與虛部 均為 的函數(shù)，二自由度角輸入運動 即實頻特性與虛頻特性：4幅頻特性： 寬平為優(yōu)4相頻特性： 以小為優(yōu)4 頻率特性： 低速：增益平坦 相位滯后高速：增益高峰 低度頻超前 高頻滯后 2 4 6 8 10 12 14 16 vvvv47A0T,0T21K1c=n05.oeTT 與ee05.0T320ln.TT=eTtAe二自由度角輸入運動l角輸入運動特征4穩(wěn)定條件：傳遞函數(shù)分母為特征函數(shù)，根的實部不大于0的條

14、件為：4名義自然頻率4過渡時間,即)Kv1(ccT122122+ + = = =w w1STST) s (D122+ + += =21212eccv2)/ba(c)/ab(cvL2TT2T+ + + + + + += = =0Kv12 + +484反應速度與反應時間4相對阻尼系數(shù) t當二自由度角輸入運動 n n+ + + + + + += = = /cc )K1(2)/ba(c)/ab(cT2T21221211 )c1c1(L1K,)K1(1212 = =n n+ + 2121cc2cc + +得r2sr0tsfssrr0s0tT)0(rG) t (rrTTGs)s (r.lim) t (r

15、= =d d= = =d d = = d dd dd d= = = = =時，sg) t (gfT4950 車身受有三種力（達朗貝爾概念） 1. 重心處的重力與慣性力 2. 導向桿系的導向力 3. 彈性元件的彈簧力gM Mg3NP2P11N2NMg Mg NyeN1N251 等效系統(tǒng),將彈簧力簡化 到車輪接地點(杠桿比為 1) 處,目的: 便于確定有效導向力的 方向與大小 初始彈簧力與重力抵消 便于由彈簧變形和輪距 (軸距)來確定車身位移Mg Mg Nye52xUxZPxUxZP53l“半獨立”縱單臂后懸架 側傾時橫梁中點是一個“不 動點”,因此可看成一種“斜 置單臂”卻只有一個鉸點 橫梁前移

16、“臂長”增大,移至 鉸點處 獨縱單臂。移至 輪軸線 臂長為半輪距 （非獨立懸架） 從1/1獨立懸架0.5/10/1懸架（非獨立懸架）54 虛擬主肖:上兩桿與下兩桿交點 盡量接近車輪中心面 縱向瞬心與橫向瞬心 位置可以任意選擇 可以滿足 , 引起的 彈性轉向要求多桿懸架滿足多種要求xFyFxZPYZPYZP1Y2Y虛擬主肖55vdtdvY b b+ + = = XYZ固定于汽車重心)r(+b側偏角：rvbrva21 b b= =d dd d + +b b= =d d2vv2yPb絕對座標d1y1yP2dLba1dYXvxv56A0T,0T21K1c=n05.oeTT 與ee05.0T320ln.TT=eTtAe二自由度角輸入運動l角輸入運動特征4穩(wěn)定條件：傳遞函數(shù)分母為特征函數(shù)，根的實部不大于0的條件為：4名義自然頻率4過渡時間,即)Kv1(ccT122122+ + = = =w w1STST) s (D122+ + += =21212eccv2)/ba(c)/ab(cvL