鋼板彈簧對懸架和轉向系統影響研究

鋼板彈簧對懸架和轉向系統影響研究

在商用車領域，圍繞生產更舒適、更安全可靠的產品目標，汽車企業投入巨額資金與精力對鋼板彈簧的設計優化展開了激烈競爭。研究了鋼板彈簧設計參數對車輛駕駛性能的影響。這些影響包括車輛懸架系統的單獨影響和懸架系統與轉向系統的交互影響。懸架系統對于汽車乘坐舒適性和駕駛安全性的改善具有十分重要的作用。為實現良好的舒適性和駕駛安全性，懸架系統中的各種部件會經過不斷修改。整車系統的固有頻率決定汽車的乘坐舒適度。大量研究可以確定，汽車前橋的固有頻率值在1～1.5Hz之間。在車輛運行過程中，如果振動頻率在這一頻率帶范圍內，駕駛員由于不能承受這種頻率的振動和噪聲，有可能會出現惡心、出汗、過早疲勞等不適癥狀。對于基準車輛，所設計的板簧在承受額定負荷后的最大變形量為100mm。若超出100mm后，板簧和底盤之間就會出現金屬碰撞現象。換言之，本懸架系統承受設計負荷后的工作行程為100mm，這是本車所能承受的極端工況。

通過分析虛擬車輛模型在額定載荷作用下的道路測試結果，計算鋼板彈簧的應力水平，并基于此設定鋼板彈簧最大的工作行程。在這些分析中，將垂直載荷和制動載荷也考慮在內。板簧制造商還可以根據以往應力水平的經驗公式或鋼板彈簧測試獲得的S-N曲線大致估算鋼板彈簧的生命周期。

Murathan Soner et al.SAE 2013-01-1203.

編譯：周建鵬