一汽一吨级轻型车双横臂独立悬架性能研究.pdfVIP

摘 要 本文作者从事总布置工作已经八年，主管车型为一汽轻型车。在从事总 布置设计过程中，深深地感到理论模拟计算对开发新车型的重要.如果没有 此类模拟计算，在开发新车型时，我们就没有开发的方向:如果没有此类模 拟计算，我们就必须多做道路试验，把所有可能出现的状况都做试验，势必 造成极大的浪费;如果没有此类模拟计算，在整车出现问题时，很困难找到 问题的关键。本文是作者根据实际工作经验，结合随机振动理论，找到的指 导总布置设计的平顺性的模拟计算方法，并应用在实际工作中，指导具体的 总布置工作. 在传统总布置设计中，选用何种悬架系统方案，是与同类车型进行对比， 并根据经验判断，对汽车的偏频进行控制，并通过试验验证结论。为了更好 地对悬架性能进行预测和控制，有必要对整车的平顺性和侧倾稳定性进行分 析和估算.在总布置方案设计时给出理论依据，指导方案设计;在总布置给 出条件之前，通过程序计算来进行第一步的验证;当平顺性有问题时，可通 过平顺性模拟计算来分析影响平顺性的因素，分清主次关系，对症下药，解 决问题。 一汽轻型车的双横臂独立悬架是以CA6471为先导，进而推广到 CA1021LF系列卡车，以改善一汽一吨级换代车型的整车性能。本文以CA6471 轻型客车为例，对比CA6440轻型客车，研究分析一汽一吨级轻型车双横臂 独立悬架性能。 双横臂独立悬架的上下摆臂的几何尺寸和位置决定了前悬架的侧倾高 度，其悬架的侧倾角刚度直接影响整车的侧倾稳定性，但悬架的刚度太大， 将使整车的平顺性变差。为此一汽换代车型(如CA6471. CA1021LF)均采 用小刚度的悬架加上横向稳定杆以改善其侧倾稳定性，并获得良好的平顺性。 本文结合一汽一吨级轻型车前独立悬架系统的研制、开发和改进进行 的。 一、在分析各种悬架系统特点的基础上，介绍了双横胃独立悬架的特点。 二、提出车辆系统简化模型建立的原则，建立七自由度平顺性模型，并 对车辆系统的实际激励进行了简化;推导出七自由度模型的运动微分方程的 矩阵表达形式;给出车辆系统的转动惯A的估算公式:得到国际标准IS02631 中的加速度响应1/3倍频带均方根谱曲线。 通过将模拟计算结果与试验数据相对比，证明模型有足够的精度;通过 将CA6471轻型客车与CA6440轻型客车的模拟计算结果可以看出，CA6471 的平顺性比CA6440有了显著的改善。 根据模拟计算结果，分析一汽轻型车悬架对平顺性的影响，在悬架刚度 不变的情况下，计算并绘制得到减振器阻尼一车身加速均方根值的曲线，看出 悬架系统的阻尼变化对感兴趣的响应量的影响趋势: 1.车身垂直振动加速度均方根值随悬架系统阻尼系数的增加先减小后增 加，当悬架系统阻尼系数为某一数值时，车身垂直振动加速度均方根值取得 最佳值; 2.悬架动挠度均方根值随悬架系统阻尼系数的增加而减小; 3.悬架相对动载荷均方根值随悬架系统阻尼系数增加而减小。 从悬架系统的阻尼变化对感兴趣的响应量的影响趋势找到最佳的减振器 阻尼值。同时也证明了CA6471悬架系统选择阻尼值的正确性。 三、双横臂独立悬架的上下摆臂的几何尺寸和位置决定了前悬架的侧倾 高度，通过计算得到“车轮跳动位移一侧倾高度”曲线，侧倾稳定性的影响。 悬架的侧倾角刚度直接影响整车的侧倾稳定性，但悬架的刚度太大，将使整 车的平顺性变差，为此一汽换代车型(如CA6471. CA 1021 LF )均采用小刚 度的悬架加上横向稳定杆以改善其性能。 四、通过将一汽轻型车的前独立悬架导向机构的几何参数输入到 ADAMS，计算得到前轮定位参数的变化曲线，根据几年来对一汽一吨级轻 型车双横臂独立悬架的实际布置积累的一点经验，分析一汽双横臂独立悬架 的导向机构对前轮定位的影响，从而引起整车性能的影响(如一汽的 牡 CA1021U2皮卡车、换代车型CA6471. CA1021LF均在前独立悬架导向机构 中将上下控制臂布置成倾斜方式，以增加抗“制动点头”的功能以改善制动 稳定性;使整车保持一定的不足转向特性;改善车轮外倾角、前束等随车轮跳 动曲线从而减少轮胎磨损等)。 由于时间仓促及作者本人水平有限，在论文期间有如下问题有待于进一 步研究和完善: 一、模型复杂程度对计算精度的影响程度。例如:单自由度1/4车辆模 型、三自由