载重汽车平衡悬架橡胶轴承非线性有限元分析.pdfVIP

学兔兔 第 1期 (总第 188期) 机 械 工 程 与 自动 化 NO．1 2015年 O2月 MECHANICAL ENGINEERING 8L AUT0MAT10N Feb． 文章编号 ：1672-6413(2015)01—0044—02 载重汽车平衡悬架橡胶轴承非线性有限元分析来 王 军 ，刘世忠 ，卢效珍。 (1．太原科技大学 机械工程学院，山西 太原 030024；2．太原科技大学 交通与物流学院，山西 太原 030024；3．太原江铃 重汽 有限公 司，山西 太原 030032) 摘要 ：对重型载重汽车平衡悬架的橡胶轴承进行分析。假设橡胶为超弹性材料 ，给橡胶轴承施加 固定约束和 径 向位移，并利用 ANSYS有 限元模型进行求解 ，得到径 向位移及应力分布 ，结果表 明该结构是合理 的。 关键词 ：载重汽车；平衡悬架；橡胶轴承 ；有限元分析 中图分类号 ：TP391．7：TH133．3 文献标识码 ：A 0 引言 对橡胶进行分析时，一般认为橡胶是不可压缩 的 重型载重汽车双联驱动后桥后悬架普遍采用平衡 超 弹性材料 ，对橡胶材料应变能进行分析 的函数有 悬架结构 ，该结构能保证车辆在不平道路上行驶时两 Neo—Hookean模 型、Yeoh模 型、Mooney—Rivlin模 个车桥的垂直载荷在任何情况下都相等 ，各轮胎有 良 型等，其中Mooney--Rivlin模型最为常用，其表达式为： 好的接地性 ，不会产生个别车轮悬 空的情况。平衡悬 一 一 1 一 W==：C1。(I1—3)+C01(I2—3)+_去IK(L一1)。，(1) 架的平衡轴能够有效减轻 自身质量 ，提高承载能力 ，同 厶 时对整车 的操纵稳定性、平顺性 、高速行驶安全性等主 其中：w 为修正模型应变能密度 函数 ；C。，C。为橡胶 要性能均有较大影 响n]。 材料常数；I，I。，I。为 Green变形张量 的第一、第二 、 1 载重汽车平衡悬架橡胶轴承的结构及特点 第三主不变量 ；K为体积弹性模量 ，K一 ， 传统 的平衡悬架的轴承为刚性轴承，耐磨性较差 ， 上 厶￡￡ 同时需定期检查润滑油脂 ，且需要有加油 口、通气 口、 ／1为泊松 比。 油槽密封及防尘等结构 ，导致其密封性差 ，给安装 、维 护及保养造成困难 ，同时存在结构复杂、加工成本高、 运行时噪声较大等 问题 2【]。用橡胶轴承代替刚性轴 承，通过橡胶本身的扭转变形来 实现平衡悬架 的和谐 运动关系 ，彻底避免 了原有结构平衡悬架轴与双金属 衬套相互摩擦带来的零部件磨损的弊端 ；另外 ，由于平 衡轴橡胶轴承为橡胶阻尼结构 ，可 以衰减各方 向的振 动，特别对高频振动的减振效果较好 ，从而能够有效地 降低整车的冲击、振动和噪声；每车平衡轴橡胶轴承数 量由原来的 4件变为 2件 ，进一步简化了平衡悬架系 统的结构及装配工艺 ；安装时不需要加注润滑油脂 ，只 在装配时涂抹专用润滑液 ，甚至可以用肥皂水替代，不 1一支架 ；2一板簧座 ；3一橡胶 轴承 ；4一端盖 ；5一中间芯轴 ；6一支撑座