文档介绍：汽车一般双轴悬架模型及其平顺性分析
第 24 卷第 1 期 2003 年 1 月

江苏大学学报( 自然科学版) Journal of Jiangsu University ( Natural Science Edition)

Vol. 24 No. 1 Jan. 2003
汽车一般双轴悬架模型及其平顺性分析
黄治潭, 张孝祖, 乐巍
( 江苏大学汽车与交通工程学院,江苏镇江 212013)
[ 摘] 对前后悬架幅频特性不同、要悬挂质量分配系数不等于 1 的一般的汽车双轴悬架模型, 由
文献[ 1 ] 分析了悬挂质量分配系数ε= 1 ,及前后端车身- 车轮双质量系统的幅频特性相同情况下,双轴汽车悬架模型的平顺性 1 文献[ 2 ] 把分析方法推广到了ε= 1 ,及前后端双质量系统幅频特性不同的情况 1 一般情况下, 汽车的悬挂质量分配系数ε≠1 , 因此有必要进一步推广到ε≠ 1 , 且前后端双质量系统幅频特性不同, 一般双轴汽车悬挂模型的平顺性分析方法 1
汽车一般双轴悬架模型及其动力
图 1 为ε≠1 时一般汽车双轴悬架模型 1 车身质量 m 2 根据动力学等效的原则分为前轴上、后轴上及质心上的三个集中质量 m 2f 、 2r 、 2c , 三个质 m m
( m 2r + m 2c a2 Π 2 ) z 2r + K2r ( z 2r - z 1r ) + L
C2r ( z 2r - z 1r ) + ( m 2c abΠ) z 2f = 0 L
2
量由无质量的刚性杆连接 1 由拉格朗日方程可以得到此模型的动力学微分方程・・( m 2f + m 2c b2 Π 2 ) z 2f + K2f ( z 2f - z 1f ) + L
C2f ( z 2f - z 1f ) + ( m 2c abΠ) z 2r = 0 L
2
[ 收稿日期] 2002 - 07 - 28 [ 基金项目] 教育部博士点基金资助项目(98029902) [ 作者简介] 黄治潭(1976 - ) ,男,广西南宁人,硕士生,主要从事车辆系统动态性能的研究 1
于前后悬架存在动力学上的耦合,单纯采用微分方程分析会出现困难 1 笔者采用动力学微分方程转化为状态方程的分析方法,将前后轮双输入折算为前轮单输入,从而方便地求出车身上任一点垂直加速度对前轮路面不平度速度输入的幅频特性和车身俯仰角加速度对前轮路面不平度速度输入的幅频特性 1 基于此方法,分析了不同的悬挂质量分配系数对一般双轴模型平顺性的影响 1
[ 关键词] 汽车; 悬架; 状态方程; 频响函数[ 中图分类号] U270. 1 [ 文献标识码] A [ 文章编号] 1671 - 7775 ( 2002) 06 - 0051 - 04
C2r ( z 2r - z 1r ) + K1r ( z 1r - qr ) = 0
学方程
图1 汽车一般双轴悬架模型 Fig. 1 The automotive general dual suspension model
图 1 和上式中: m 1f 、 1r 、 2f 、 2r 、 2c 分别为 m m m m
・・
前轮质量、后轮质量、车身前轴分配质量、车身后轴分配质量及车身质心分配质量; z 2f 、1f 、2r 、1r 分别 z z z 为前轴上方车身位移、前轮位移、后轴上方车身位移和后轮位移; z 2f 、1f 、2r 、1r 分别为它们对应的速 z z z 度; z 2f、1f 、2r 、1r 分别为它们对应的加速度 1 K2f 、 z z z
K1f 、 2r 、 1r 分别为前悬架弹簧刚度、 K K 前轮弹簧刚
・・・・・・・・
・・
・・
m 1f z 1f - K2f ( z 2f - z 1f ) ・・
・・
C2f ( z 2f - z 1f ) + K1f ( z 1f - qf ) = 0 m 1r z 1r - K2r ( z 2r - z 1r ) -
度、后悬架弹簧刚度和后轮弹簧刚度; C2f 、
C2r 分别为前、悬架阻尼系数; L 为轴距; a 、后 b
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苏大学学报( 自然科学版) 24 卷江第
分别为前轴到质心的距离和后轴到质心的距离 1 qf 、r 分别为前、 q 后轮路面不平度位移输入 1 < 为车身俯仰角 1
・・
X = A X + B W 进行傅氏变换,可得到 X (ω) = (jωI - A )
1
B W (ω)
利用式( 1) , W (ω) 可简化为
W (ω) = jω[ 1 e
Δ- jω t
2 状态方程和输出方程的建立
] Q f (ω)
T
那么
X (ω)