汽车转向机构高速振动的研究-中国公路学报.PDF

第14卷 第2期 中 国 公 路 学 报 Vol.14 No.2 2001年4月 ChinaJournalofHighwayandTransport Apr 2001 文曦幼号:1001-7372(2001)02-0123-04 汽车转向机构高速振动的研究 刘 岩 ，‘丁玉兰 ，‘林 逸2 (1.同济大学 机械工程学院，上海 200092,2.吉林大学 汽车工程学院，吉林 长春 130025) 摘 要:应用ADAMS软件建立整车多体动力学模型，通过仿真分析和道路试脸，研究转向机构高 速振动的原因;片悬架和转向系各处稼胶衬套进行灵歌度分析和正交试脸优化，探索抑制转向机构 高速振动的途径。 关锐词:高速振动;棣胶衬套;整车模型;正交试脸优化 中圈分奏号:U463.4 文献标识码:A Studyofautomotivesteeringlinkagesvibrationathigh-speed LIUYan,DINGYu-lan,LINYip (I.SchoolofMechanicalEngineering.TongiiUniversity,Shanghai200092.China; 2.SchoolofAutomobileEngineering.JilinUniversity,Changchun130025.China) Abstract:Awholevehiclemulti-bodydynamicmodelisbuiltwithADAMSsoftwareinthe paper.Thecauseofsteeringlinkagesvibrationathigh-speedisstudiedthroughsimulationand roadexperiment.Anapproachtoovercomesteeringlinkagesvibrationathigh-speedhasbeen foundthroughsensitiveanalysisoftheserubberbushingoffore-suspensionandsteeringsystem andorthogonalDOE(DesignofExperiment)optimization. Keywords:vibrationathigh-speed;rubberbushing;wholevehiclemodel;orthogonalDOE optimization 转向轮摆振是汽车低速行驶时转向机构中的主 轮心连线与汽车纵向对称面的交点为坐标原点，二 要振动现象，对这个问题国内外已有较深人的研究。 轴指向汽车行驶的正前方，y轴指向汽车的左侧，z 近些年来，随着高速公路的兴建，汽车行驶平均车速 轴垂直指向上方。建立模型时假设悬架和转向系零 的提高，转向机构振动出现不同于以住的新特征— 部件，除轮胎、弹性元件、阻尼元件、橡胶元件外，其 高频徽幅，即振动的位移反应小，主要是振动产生的 余全部认为是刚体，在仿真分析过程中不变形。对建 力和加速度值很大;表现在方向盘和仪表板抖动，振 立整车多体动力学模型所需的结构和质量参数，用 动频率一般高于10Hz，抖动严重时，会伴随出现车 多种方法进行测定:形状对称零部件通过试验进行 架和车身的振动，使平顺性和操纵稳定性变坏，使驾 测量，形状不规则零部件使用UG软件进行计算，整 驶员对高速行驶产生恐惧感，被迫降低车速。以前研 车簧载质量通过试验进行测量，因此模型精确可信。 究转向机构振动的模型，各系统间连接的橡胶衬套常 对悬架与转向系中橡胶衬套和减振器的刚度、阻尼 被忽略，当汽车高速振动时，橡胶衬套的隔振作用不 通过激振试验进行测定并考虑其非线性特性，把这 容忽视。笔者应用ADAMS软件建立42自由度整车 些试验测量值加人整车模型，使模型更接近于汽车 动力学模型，充分考虑了橡胶衬套的影响。 的实际工况. 笔者应用ADAMS软件建立国产某轻型客车