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弹性元件对悬架性能的影响
青林工业大学陈欣林逸年,
长春汽车研究所王焕明朱启昕龚学军
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【摘要】随着现代轿车性能的不断提高,对悬架系统的缓冲、减振和导向性能的要求愈加严格。
介绍了轿车悬架中广泛采用的弹性元件的力学特性及其测试方法。对悬架的空间弹性运动学问题
进行了讨论,提出了处理此类问题的思路和方法,为进一步分析整车行驶性能提供了嵌据
主题词量:堂皇,兰±盟每,、铕
减振器内外以及副车架与悬架之间都装有橡
前言
胶减振元件,几乎把车轮与车身之间用橡胶
随着现代轿车性能的不断提高,对悬架件“隔离”开来。橡胶件的使用之所以这样广
系统的缓冲、减振及导向性能的要求愈加严泛,主要有以下几点原因:
格,因此在悬架导向机构的联接处越来越多. 橡胶的弹性模量比金属的小,隔振
地使用橡胶衬套,并且导向机构本身也采用减振效果显著
柔性较大的弹性体大量研究表明,由这些构. 橡胶件的形状不受限制,各方向的
件形成的悬架系统综合力学特性对汽车的行刚度可在一定范围内自由选择,变更起来也
驶平顺性、操纵稳定性、制动性等均有显著影比较容易,能承受多向载荷。
响。本文以常见的弹性元件力学特性为基础, . 利用内摩擦产生的阻尼,能较好地
研究了悬架空间弹性运动学问题。吸收振动和冲击能量,所以兼有弹簧和阻尼
器两种作用。
弹性元件的力学特性
. 成本低,结构简单。
轿车悬架中广泛采用的钢制螺旋弹簧具. 容易与金属牢固地粘结在一起,大
有性能稳定、承载能力高、耐久性好等优点, 大简化了固定和支承结构,使悬架的整体质
其刚度基本为线性,可用一常数。表示。但量降低。
螺旋弹簧不能承受过大的侧向力,而且阻尼. 利用橡胶的弹性变形,可使联接件
较小,需另加阻尼器配合使用。另外,螺旋弹间的加工精度降低,制造成本下降。
簧还受到强度、尺寸、布置空间等诸多因素制橡胶件的缺点是其性能不稳定、同金属
约。在悬架中还广泛采用以下两种弹性元件。簧相比易老化等。随着橡胶制造技术的发展,
. 橡胶减振元件其在汽车上的应用将更为广泛。
现代轿车在悬架导向机构的联接部件、在研究悬架静力学特性时,橡胶件可以
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认为是一种“弹簧”,这种弹簧的力学特性与紧力等固索的影响,呈一定的离散性,在不同
金属簧不同。图为轿车前悬架下方向上力学特性也明显的不同所以,为了较
摆臂中的一个连接衬套和它的轴向、径向力准确得到其力学特性曲线,经常要辅以必要
一变形曲线,由图可看出其非线性的力学特的试验。
性另外,其刚度值还受配方、温度和安装预
. 图轿车稳定杆与下控制臂州的橡胶衬套及其力学特性
. 弹性杆件
轿车悬架中各种弹性杆件的作用不容忽
视,圉为轿车下摆臂总成结构图
该机构由稳定杆、控制臂和副车架等构件组
成,稳定杆作为下摆臂的一部分兼起导向杆
的作用机构采取“过约束”设计,如下控制臂
与副车架间的铰链轴线垂直布置,在运动学
上则为干涉的。机构受力时,稳定杆、控制臂
以及各联接处的橡胶衬套均发生不同程度的
弹性变形,变形方式也十分复杂例如稳定杆
同时承受弯扭拉等多向载荷,加上本身的形图轿车下摆臂