【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 39。 及C 的表達(dá)式，可求出需要的最小圓角半徑 R。通常為了減小扭轉(zhuǎn)應(yīng)力，推薦 R 的取值不小于 。載荷作用下，B處的彎曲應(yīng)力應(yīng)小于等于 1250MPa。取R=40mm所選尺寸可用其尺寸參數(shù)如下表:參 數(shù)Labcl1l 2d尺寸1256028025020（2）后多連桿懸架 = ,取d=18mm，R=40mm一般情況下，如圖 2 所示的穩(wěn)定桿的最大應(yīng)力發(fā)生在截面 B 的內(nèi)側(cè)，其大小只與B處的圓角半徑有關(guān)，因?yàn)?R 決定了此處的 曲度系數(shù)。對(duì)于穩(wěn)定桿，最大扭轉(zhuǎn)應(yīng)力不應(yīng)超過(guò) 700MPa，式中K 39。 ——曲度系數(shù)，K 39。 = +； C ——彈簧指數(shù)。 由式(公式1)和K 39。 及C 的表達(dá)式，可求出需要的最小圓角半徑 R。通常為了減小扭轉(zhuǎn)應(yīng)力，推薦 R 的取值不小于 。載荷作用下，B處的彎曲應(yīng)力應(yīng)小于等于 1250MPa。取R=40mm。 所選尺寸可用其尺寸參數(shù)如下表參 數(shù)LabcL2L1d尺寸1256025028018 麥弗遜前懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的要求：1）懸架上載荷變化時(shí)，輪距的變化不應(yīng)超過(guò)177。4．0mm，變化大會(huì)引起輪胎早期磨損，不應(yīng)產(chǎn)生縱向加速度。2）制動(dòng)時(shí)，應(yīng)使車(chē)身有抗前俯作用；加速時(shí)，有抗后仰作用。3）側(cè)傾軸線應(yīng)大致與地面平行，盡可能高，側(cè)重中心高度為0~120mm.多連桿后懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的要求：1）懸架上載荷變化時(shí)，輪距無(wú)明顯變化，汽車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)，應(yīng)使側(cè)傾角小，車(chē)輪車(chē)身傾斜方向相反，避免過(guò)多轉(zhuǎn)彎效應(yīng).2) 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)應(yīng)有足夠的強(qiáng)度，可靠傳遞除垂直方向以外的各種力和力矩。3) 側(cè)傾軸線應(yīng)大致與地面平行，盡可能高，側(cè)重中心高度為80~150mm。通過(guò)計(jì)算或者進(jìn)行仿真分析得出側(cè)傾中心坐標(biāo)，依據(jù)軸距等可計(jì)算出抗制動(dòng)縱傾性（前俯角）與抗驅(qū)動(dòng)縱傾性（后仰角）。第四章 懸架的三維建模 后多連桿懸架裝配圖正視圖 第五章 懸架系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真動(dòng)畫(huà)仿真的操作總結(jié)如下：①?gòu)腢G中選取所需裝配圖，以TXT格式導(dǎo)出②在adams/view中新建，并導(dǎo)入此文件③將模型實(shí)體化，設(shè)置工作網(wǎng)格，重力，設(shè)置并選取工作單位④畫(huà)出車(chē)輪以及測(cè)試平臺(tái)并定位⑤對(duì)裝配圖重新進(jìn)行約束⑥以螺旋彈簧代畫(huà)出原始彈簧以及減震器⑦設(shè)置懸架運(yùn)動(dòng)方程及力的作用點(diǎn)⑧運(yùn)動(dòng)公式 Function(time): 100*sin(360d*time)，d=π/180,周期為一秒⑨加載動(dòng)畫(huà)、調(diào)整步長(zhǎng)及記錄速度，運(yùn)行并導(dǎo)出 [10]仿真分析的操作總結(jié)如下:① 在adams/car中創(chuàng)建子系統(tǒng)② 創(chuàng)建裝配系統(tǒng)③ 數(shù)據(jù)導(dǎo)入④ 創(chuàng)建圖表并導(dǎo)出 主銷(xiāo)是個(gè)虛擬的轉(zhuǎn)向軸線，許多獨(dú)立懸架的汽車(chē)已經(jīng)沒(méi)有主銷(xiāo)了，是上擺臂球銷(xiāo)與下擺臂球銷(xiāo)中心的連接線，通常主銷(xiāo)與減震器中心線是存在角度的，一般商用車(chē)的非獨(dú)立懸掛車(chē)橋用到主銷(xiāo)，作用于轉(zhuǎn)向節(jié)的主銷(xiāo)孔內(nèi)。主銷(xiāo)是相對(duì)于汽車(chē)轉(zhuǎn)向而定義的。 Caster angle 前輪主銷(xiāo)后傾角 從汽車(chē)的側(cè)面看去，主銷(xiāo)的位置略微向后傾斜。主銷(xiāo)軸線與通過(guò)前輪中心的鉛垂線所形成的夾角，就是主銷(xiāo)后傾角。前輪在轉(zhuǎn)向時(shí)，會(huì)以主銷(xiāo)為軸線向左右轉(zhuǎn)動(dòng)。主銷(xiāo)后傾角不僅能增加汽車(chē)直線行駛時(shí)的穩(wěn)定性，而且在轉(zhuǎn)向后使前輪自動(dòng)回正。由于主銷(xiāo)在汽車(chē)內(nèi)側(cè)當(dāng)汽車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)，由于受到離心力的作用，地面對(duì)前輪的側(cè)向反力作用在主銷(xiāo)的后面，主銷(xiāo)的反作用力使車(chē)輪有自動(dòng)回正的趨勢(shì)。如果轉(zhuǎn)向軸向后傾斜，即上端的球形接頭或支桿安裝點(diǎn)在下端的球形接頭后面，則后傾角就是正的；如果轉(zhuǎn)向軸向前傾斜，則后傾角就是負(fù)的。本次設(shè)計(jì)中汽車(chē)的主銷(xiāo)后傾角176。~6176。，滿足3176。~10176。主銷(xiāo)后傾角可以減小，也可以為負(fù)值，從而避免回正力矩過(guò)大引起的前輪擺振。 主銷(xiāo)后傾角太小會(huì)使轉(zhuǎn)向不穩(wěn)定，并使車(chē)輪晃動(dòng)，會(huì)加劇前輪的杯狀化磨損。如果主銷(xiāo)后傾角左右不等，則汽車(chē)將會(huì)駛向后傾角較小的一側(cè)。簡(jiǎn)單的說(shuō)，后傾角的存在意義靠主銷(xiāo)后端的反作用力保持行駛的平穩(wěn)回正，預(yù)防轉(zhuǎn)向過(guò)大。后輪不必檢測(cè)后傾角。 kingpin inclination 從車(chē)前后方向看輪胎時(shí)，主銷(xiāo)軸向相對(duì)車(chē)身向內(nèi)側(cè)傾斜，與鉛垂面所形成的夾角稱為主銷(xiāo)內(nèi)傾角。當(dāng)車(chē)輪以主銷(xiāo)為中心回轉(zhuǎn)時(shí)，車(chē)輪的最低點(diǎn)將會(huì)陷入路面以下，事實(shí)上這時(shí)不可能的，而是將轉(zhuǎn)向車(chē)輪連同整個(gè)汽車(chē)前部向上太高，借助汽車(chē)的重力迫使車(chē)輪轉(zhuǎn)正，預(yù)防轉(zhuǎn)向過(guò)大。 主銷(xiāo)內(nèi)傾角還使得主銷(xiāo)軸線與路面交點(diǎn)到車(chē)輪中心平面與地面交線的距離為主銷(xiāo)偏距，即調(diào)整主銷(xiāo)偏距。減少主銷(xiāo)偏距，可以減輕轉(zhuǎn)向時(shí)的摩擦阻力。從而減小轉(zhuǎn)向時(shí)駕駛員加在方向盤(pán)上的力，便于操縱，由于角度的產(chǎn)生，出現(xiàn)了分力的效果，從而也可減少?gòu)霓D(zhuǎn)向輪傳到方向盤(pán)上的沖擊力。主銷(xiāo)內(nèi)傾不能過(guò)大，否則轉(zhuǎn)向過(guò)于沉重。主銷(xiāo)內(nèi)傾角一般為8176。~13176。，本次設(shè)計(jì)中為11176。~176。，主銷(xiāo)內(nèi)傾角過(guò)大會(huì)加速輪胎的磨損，可以通過(guò)轉(zhuǎn)向力矩的補(bǔ)償進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。 angle前輪外傾角 前輪所在平面與地面不是完全垂直的，而是與地面有一個(gè)向外的傾斜角，這個(gè)傾斜角有著特殊的作用，當(dāng)汽車(chē)在比較平坦的路面上行駛時(shí)，行駛的方向會(huì)有一定的誤差的偏離，當(dāng)這個(gè)傾角存在時(shí)，在一定等到誤差范圍內(nèi)，前輪能夠自己回到中間向前的方向的位置，這樣，路面的不平對(duì)行駛影響也不會(huì)很大，從而保證汽車(chē)的行進(jìn)方向基本不變。外傾角可對(duì)車(chē)軸上的車(chē)輪軸承施加適當(dāng)?shù)臋M推力，使車(chē)輪緊靠輪轂內(nèi)軸承，以減少外軸承及輪轂螺母的負(fù)荷，轉(zhuǎn)向輕便。車(chē)輪外傾角理想的的變化為2176。~176。/50mm,~,變化范圍很小，比較理想。 angle 前輪前束，是使汽車(chē)兩前輪的前端距離小于后端距離。其距離之差叫做前束值。采用這種結(jié)構(gòu)目的是修正上述前輪外傾角引起的車(chē)輪向外側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)[10]。由于車(chē)輪傾斜，左右前輪分別向外側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)，為了修正這個(gè)問(wèn)題，如果左右兩輪帶有向內(nèi)的角度，則正負(fù)為零，左右兩輪可保持直線行進(jìn)，減少輪胎磨損。176。~176。/100mm，范圍較小，比較理想。 radius /car后多連桿懸架的參數(shù)設(shè)置 angle angle Scrub radius摩擦半徑 center location 過(guò)高的側(cè)傾中心可能導(dǎo)致車(chē)輪跳動(dòng)時(shí)過(guò)大的輪距變化，加劇輪胎磨損。常用的轎車(chē)前獨(dú)立懸架側(cè)傾中心高度為0～120mm，本次設(shè)計(jì)中側(cè)傾中心高度為80～150mm，輪距無(wú)明顯變化，滿足要求[13]。第六章 整車(chē)懸架的主動(dòng)化改造 由彈性元件和減震器所構(gòu)成的懸架系統(tǒng)其彈性和阻尼特性是一定的，但當(dāng)路面不平時(shí)，只能被動(dòng)地作出相應(yīng)，成為被動(dòng)懸架。這種懸架有一些局限性：1） 彈簧不能太軟，太軟的彈簧需要很大的工作空間，汽車(chē)上無(wú)法布置，還容易引起乘客暈車(chē)。2） 阻尼特性不僅影響平順性，同時(shí)影響著接地能力。3） 在平坦的路上，為了增強(qiáng)舒適性，阻尼小點(diǎn)好，在坑洼不平的路上，為了減少顛簸，阻尼取大點(diǎn)的好，懸架的特性是一定的，汽車(chē)的載荷，路面情況以及行駛速度是變化的，因此懸架無(wú)法在所有工況下都具有良好平順性。 電控懸架就是根據(jù)路面情況和汽車(chē)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，主動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的剛度、減震器阻尼系數(shù)、車(chē)身高度和姿態(tài)、使懸架系統(tǒng)始終處于最佳減震狀態(tài)，高汽車(chē)的行駛平順性和操縱穩(wěn)定性。 相對(duì)于傳統(tǒng)的懸架系統(tǒng)而言，電子控制懸架系統(tǒng)是以電子控制為模塊中心，對(duì)汽車(chē)懸架的彈簧剛度、減震器系數(shù)、傾斜剛度和車(chē)身高度等進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，從而提高汽車(chē)的乘坐舒適性和操縱穩(wěn)定性的懸架系統(tǒng)。[2] 根據(jù)控制目的不同，電子控制懸架系統(tǒng)可分為：車(chē)高控制系統(tǒng)、剛度控制系統(tǒng)、阻尼控制系統(tǒng)和綜合控制系統(tǒng)，而現(xiàn)在大多都是前三種控制的綜合，來(lái)最大限度的提高穩(wěn)定性和舒適性。 根據(jù)懸架的結(jié)構(gòu)形式，可分為電控空氣懸架系統(tǒng)和電控液壓懸架系統(tǒng)。 根據(jù)控制系統(tǒng)有源和無(wú)源，可以分為主動(dòng)懸架和半主動(dòng)懸架。 主動(dòng)懸架就是根據(jù)路面情況和汽車(chē)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，主動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的剛度、減震器阻尼系數(shù)、車(chē)身高度和姿態(tài)、使懸架系統(tǒng)始終處于最佳減震狀態(tài)，這種調(diào)節(jié)消耗能量，需要有動(dòng)力源支持，所以是有源的。主動(dòng)懸架工作時(shí)，會(huì)把傳感器檢測(cè)到的狀態(tài)信號(hào)反饋給控制模塊，然后由ECU發(fā)出指令給執(zhí)行機(jī)構(gòu)。提高汽車(chē)的行駛平順性和操縱穩(wěn)定性。 半主動(dòng)懸架只能對(duì)減震器的阻尼力進(jìn)行調(diào)節(jié)，不需要專門(mén)提供動(dòng)力，是無(wú)源的，還對(duì)橫向穩(wěn)定器的剛度進(jìn)行調(diào)節(jié)。半主動(dòng)懸架系統(tǒng)采用的的為可調(diào)阻尼器，ECU輸出信號(hào)，使步進(jìn)電動(dòng)機(jī)（步進(jìn)電機(jī)是將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開(kāi)環(huán)控制元步進(jìn)電機(jī)件，當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器接收到一個(gè)脈沖信號(hào)，它就驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)固定的角度）帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)桿轉(zhuǎn)動(dòng)，從而改變阻尼器阻流孔的面積來(lái)改變阻尼。半主動(dòng)懸架按阻尼級(jí)又可以分成有級(jí)式和無(wú)級(jí)式兩種。有級(jí)式半主動(dòng)懸架由駕駛員根據(jù)路面情況或汽車(chē)行駛狀態(tài)選擇或根據(jù)傳感器信號(hào)自動(dòng)進(jìn)行選擇阻尼級(jí)。從而使懸架適應(yīng)外界環(huán)境的變化，提高汽車(chē)的行駛平順性和操縱穩(wěn)定性。主動(dòng)懸架比半主動(dòng)和被動(dòng)懸架擁有更好地減震效果，但也消耗了更大的能源，因此能量反饋式懸架也在研究之中，把直流電機(jī)作動(dòng)器當(dāng)做阻尼，在其充當(dāng)阻尼的同時(shí)，也是一個(gè)直流發(fā)電機(jī)，這樣可以把振動(dòng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能，儲(chǔ)存在蓄電池之中進(jìn)行主動(dòng)減震。 電子控制懸架主要包括：傳感器，電子控制模塊（ECU），調(diào)節(jié)懸架的執(zhí)行機(jī)構(gòu)[7]。 傳感器的作用就是把汽車(chē)行駛的速度，加速度，轉(zhuǎn)向和振動(dòng)情況輸送給電子控制模塊。汽車(chē)懸架系統(tǒng)中用到的傳感器主要有：車(chē)身高度傳感器、車(chē)身加速度傳感器、車(chē)速傳感器、節(jié)氣門(mén)傳感器、方向盤(pán)轉(zhuǎn)角傳感器等。 電子控制模塊（ECU）的功能是接受各種傳感器的輸入信號(hào)并進(jìn)行各種運(yùn)算，輸出控制懸架爹剛度、車(chē)身高度和阻尼力給執(zhí)行器，同時(shí)還監(jiān)測(cè)各傳感器是否正常。通過(guò)指示燈給出提示。 通常所用的執(zhí)行單元是步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，電磁閥和氣泵電動(dòng)機(jī)等，執(zhí)行元件受到ECU的信號(hào)后，即使準(zhǔn)確地操作，進(jìn)而調(diào)節(jié)阻尼力、懸架剛度和車(chē)身高度?？諝鈶壹埽?空氣懸架由空氣彈簧、減震器、空氣管路和執(zhí)行器等組成，通過(guò)調(diào)節(jié)空氣懸架的、改變剛度，通過(guò)減震器改變阻尼?？諝鈴椈稍趬嚎s時(shí)會(huì)產(chǎn)生彈性，從而達(dá)到工作目的。[2]有以下兩種。 1） 空氣彈簧有主氣室，和副氣室，在其中間有個(gè)通道，通過(guò)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)空氣 閥控制桿旋轉(zhuǎn)，改變通道的大小就可以改變空氣彈簧的剛度，通過(guò)閥芯控制這個(gè) 通道的大小，閥芯控制桿由ECU控制執(zhí)行器進(jìn)行控制。 2） 還有一種空氣彈簧，不改變阻尼孔的大小，而是將一個(gè)電磁閥利用壓卡和擰鎖 機(jī)構(gòu)固定在空氣彈簧上，并將空氣壓縮機(jī)的空氣管路連接到空氣彈簧上，不通 電時(shí)，電磁閥空氣通道關(guān)閉，通電時(shí)，閥孔打開(kāi)，利用ECU控制充氣或者放氣。林肯，凱迪拉克， 三菱GALANT ，凌志LS400等使用的都是用自動(dòng)空氣懸架。有級(jí)可調(diào)減震器： 如下圖，活塞桿內(nèi)部為中空的回轉(zhuǎn)閥，活塞桿上開(kāi)有油孔，阻尼桿圓周上開(kāi)有3對(duì)截面不同的阻尼孔，阻尼調(diào)節(jié)桿與回轉(zhuǎn)閥鏈接，通過(guò)ECU通過(guò)控制執(zhí)行器驅(qū)動(dòng)帶動(dòng)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)阻尼桿轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而選擇阻尼空大小改變減震器阻尼孔截面的大小，一對(duì)一地來(lái)實(shí)現(xiàn)其阻尼的調(diào)節(jié)。[4]1阻尼調(diào)節(jié)桿，2阻尼空，3活塞桿，4回轉(zhuǎn)閥 以上屬于有級(jí)可調(diào)，能實(shí)現(xiàn)“軟、中、硬”三種變化，只是調(diào)節(jié)桿的轉(zhuǎn)動(dòng)角度不同。但在工況和道路變化的情況下，有一定的局限性，不能連續(xù)變化。連續(xù)可調(diào)阻尼減震器有以下兩種方法。1）通過(guò)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)調(diào)節(jié)電磁閥中節(jié)流閥阻尼孔的大小，如下圖所示，為ADS（可 調(diào)式減震）系統(tǒng)的阻尼閥和電磁閥，兩個(gè)電磁閥流量相對(duì)，阻尼活塞的節(jié)流孔 大小不同，通過(guò)控制電磁閥的工作，使油液流經(jīng)不同硬度的彈簧盤(pán)和大小不同 通道，即阻尼不同的通道，電磁閥不工作時(shí)，油液流經(jīng)兩個(gè)活塞，此阻尼最大。 這種方法雖然連續(xù)可調(diào)，但節(jié)流閥結(jié)構(gòu)復(fù)雜成本較高，且占用額外空間。2） 使用黏度連續(xù)可調(diào)的電流變或者磁流變作為減震液，電流變液體在外加力場(chǎng)， 材料性能，如剪切強(qiáng)度、黏度發(fā)生變化，同樣控制磁場(chǎng)強(qiáng)度可實(shí)現(xiàn)連續(xù)無(wú)阻尼 調(diào)節(jié)。 奔馳，沃爾沃，豐田，雪鐵龍，日產(chǎn)無(wú)線Q45等使用的都是電控液壓懸架。 傳統(tǒng)懸架系統(tǒng)其彈性和阻尼特性是一定的，這種懸架有一些局限性，麥弗遜懸架和多連桿懸架典型地使用螺旋彈簧作為彈性元件，只能通過(guò)改變阻尼來(lái)改善振動(dòng)特性。 由于電磁閥結(jié)構(gòu)過(guò)于復(fù)雜，成本過(guò)高，且占用額外空間； 電流變減震器的阻尼閥結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，無(wú)振動(dòng)，沖擊與噪聲，但屈服強(qiáng)度小，工作范圍不寬，穩(wěn)定性較差； 綜合經(jīng)濟(jì)型與可靠性,選擇有級(jí)可調(diào)減震器。 即活塞桿內(nèi)部為中空的回轉(zhuǎn)閥，活塞桿上開(kāi)有油孔，阻尼桿圓周上開(kāi)有3對(duì)截面不同的阻尼孔，阻尼調(diào)節(jié)桿與回轉(zhuǎn)閥鏈接，通過(guò)ECU通過(guò)控制執(zhí)行器驅(qū)動(dòng)帶動(dòng)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)阻尼桿轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而選擇阻尼空大小改變減震器阻尼孔截面的大小，一對(duì)一地來(lái)實(shí)現(xiàn)其阻尼的調(diào)節(jié)。主動(dòng)化改造之后，可以通過(guò)ECU對(duì)懸架阻尼進(jìn)行以下控制：1） 抗后坐：首先由傳感器檢測(cè)到油門(mén)踏板的速度和位移，當(dāng)車(chē)加速度大，車(chē)速低于20km/h時(shí)，ECU通過(guò)執(zhí)行器增大減震器阻尼，抵抗汽車(chē)起步時(shí)的后坐。2） 抗側(cè)傾：由于光電式轉(zhuǎn)向傳感器的存在，在汽車(chē)緊急轉(zhuǎn)向時(shí)增大阻尼以抵抗車(chē)身側(cè)傾。3） 抗振性：舒適性的前提是建立在安全穩(wěn)定的基礎(chǔ)之上,高速行駛時(shí)應(yīng)增大阻尼以抑制顛簸。4） 抗點(diǎn)頭：當(dāng)車(chē)速高于80km/h，緊急剎車(chē)時(shí)，ECU通過(guò)執(zhí)行器調(diào)節(jié)阻尼以抵抗車(chē)身的