屈慶磊
【摘 要】為提高整車行駛平順性,國(guó)內(nèi)各汽車主機(jī)廠,通常把懸架剛度設(shè)計(jì)的比較低,其結(jié)果影響了汽車行駛穩(wěn)定性,為此在懸架系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中,增加了橫向穩(wěn)定桿,用來增加懸架系統(tǒng)的側(cè)傾角剛度,減少車身傾角,提高整車的橫向穩(wěn)定性。
【關(guān)鍵詞】懸架;橫向穩(wěn)定桿;側(cè)傾角剛度
1.側(cè)傾力臂的計(jì)算
側(cè)傾力臂是簧載質(zhì)量的質(zhì)心到側(cè)傾軸線的距離,即圖1中的 值,計(jì)算 時(shí),先要確定簧載質(zhì)量的質(zhì)心和側(cè)傾軸線的位置。
假定非簧載質(zhì)量的質(zhì)心位于車輪中心,則簧載質(zhì)量的質(zhì)心位置為:
式中:
載質(zhì)量的質(zhì)心離地面高度
簧載質(zhì)量的質(zhì)心到前軸的水平距離
的質(zhì)心離地面高度
車輪半徑
最大總質(zhì)量
非簧載質(zhì)量
前簧載質(zhì)量
后簧載質(zhì)量
軸距
側(cè)傾力臂 為:
式中:
分別為前/后懸架的側(cè)傾力矩中心離地高度
2.側(cè)傾角剛度計(jì)算
式中:
分別為前后彈簧的垂直剛度
分別為前后彈簧的左右跨距
分別為前后橫向穩(wěn)定桿的角剛度
3.橫向穩(wěn)定桿的設(shè)計(jì)計(jì)算
3.1橫向穩(wěn)定桿功能及結(jié)構(gòu)圖
橫向穩(wěn)定桿的作用是增大側(cè)傾角剛度,減小側(cè)傾角,改善操縱性,橫向穩(wěn)定桿是橫置的扭桿彈簧,阻止車輪相對(duì)另一個(gè)車輪作垂直運(yùn)動(dòng),穩(wěn)定桿的采用原則是優(yōu)先用于前懸架,或前后懸架同時(shí)采用。
常見的橫向穩(wěn)定桿結(jié)構(gòu)如圖2:
3.2角剛度計(jì)算公式
式中:
為拉壓彈性模數(shù)
為剪切彈性模量
為桿的極慣性矩
為桿的慣性矩
3.3穩(wěn)定桿極限應(yīng)力公式
式中:
為車橋相對(duì)車身的最大側(cè)傾角。
穩(wěn)定桿應(yīng)力許用值為 800N/mm2。
4.側(cè)傾角計(jì)算
式中:
前進(jìn)速度
重力加速度
簧載質(zhì)量質(zhì)心處的轉(zhuǎn)彎半徑
簧載質(zhì)量
5.設(shè)計(jì)結(jié)果的評(píng)價(jià)
一般推薦在側(cè)向加速度
側(cè)傾角 不大于4°~7°。
(作者單位:徐州徐工汽車制造有限公司)