汽车悬架系统的动态特性及参数分析.pdf

维普资讯 汽车悬架系统的动态特性和参数分析 汽车悬架系统的动态特性和参数分析 一 拖一美德(洛阳)风电设备有限公司 肖哲民 洛阳轴承集团公司 杨迎存 摘要 汽车悬架系统的设计是汽车总体设计的中心环节之一。在汽车的行驶 过程中，汽车悬架系统的动态特性不仅直接关系到汽车平顺性的评价指标，而且是 引起悬架系统结构过载和过度变形的主要原因，尤其是高速和重载的车辆，其动态 载荷远大于静态载荷；在汽车的制动过程中，由于车轮的动态响应，车轮所受的地 面制动力也是一个动态的量，从而影响到汽车的制动性能。 关键词：汽车悬架系统 动态特性 参数设 学模型除了能够反映车身的平顺性和接地 1 悬架系统的结构 性之外，还适用于悬挂系统零部件的载荷和 转向机构的运动干涉分析。 汽车的悬架系统由车身(悬挂质量)、悬 架弹簧、阻尼器、车轮和车桥(非悬挂质量) 组成。悬架的弹簧一般使用钢板弹簧，重型汽 车也有使用扭杆弹簧的，在对平顺性要求较 高的轿车上越来越多地使用了性能更好的油 气弹簧。阻尼器通常使用的是粘性阻尼器。 2 力学模型和运动方程 对于双轴汽车的四自由度力学模型，当 悬挂质量分配系数接近 1时，前后悬挂系统 图1汽车的二自由度力学模型 的垂直振动几乎是独立的，于是可以简化为 二自由度力学模型的运动方程为： 图1的二自由度力学模型。在这个模型中， 车轮和车桥的质量特征作为一个非悬挂质 []{)+[c]{)+[]{z)={P(f)) 量参数m；车轮的弹性和阻尼特性模型化 式中 为刚度参数K和阻尼参数C；m为车身部 分的悬挂质量；K为悬挂弹簧的刚度；C2为 = 孑[】一系统的质量矩阵； 悬架阻尼器的阻尼系数。汽车的二自由度力 叫 一】一系统觚尼 一 5一 维普资讯 t 期啊戎q盛墓麟撬 o∞年第 期 ^ ● ‘ = K2]一系统韵眦 S2 叮2+ 【1) S2=叮2— 【1) 式中，叮表示动态响应的衰减特性，叮， ∽)=tp{}——系统的激励函数矩阵。 叮分别表示系统的一阶和二阶衰减系数， p2(tJ 正值说明系统的振动是发散的，是一种不稳 从悬架系统的运动方程可知，车身质量 定的系统，负值表明系统的振动是收敛的， (含载重量)、车轮质量、悬架刚度、悬架阻尼、 是一种稳定的系统，叮的大小表示系统振幅 轮胎刚度、轮胎阻尼组成了一个既有阻尼耦 发散或收敛的快慢； 为系统的阻尼固有 合又有弹性耦合的运动系统。 频率，∞，∞ 分别为系统的一阶和二阶阻