【正文】 套210311449502變化量％襯套1－－100－－－襯套2－－100－－－Series4襯套11052710527909襯套2251變化量％襯套15050－－－－襯套25050－－－－Series5襯套11403614036909襯套220622898251變化量％襯套1100100－－－－襯套2100100－－－－Series6襯套170187018909襯套210311449251變化量％襯套1－－－5050－襯套2－－－5050－Series7襯套170187018909襯套210311449251變化量％襯套1－－－100100－襯套2－－－100100－Series8襯套170187018909襯套210311449251變化量％襯套1－－－－－50襯套2－－－－－50Series9襯套170187018909襯套210311449251變化量％襯套1－－－－－100襯套2－－－－－100 表中，“－”表示參數(shù)沒有改變，series1為原始的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，彎曲剛度和扭轉(zhuǎn)剛度數(shù)值為使用經(jīng)典公式計算得到的數(shù)值。利用前面介紹的Adams環(huán)境中建立的富康988Ex型轎車前懸架系統(tǒng)的虛擬樣機(jī)，根據(jù)表1中列出的參數(shù)分別修改襯套1和襯套2的性能參數(shù)，并進(jìn)行了兩側(cè)車輪平行跳起時的懸架系統(tǒng)運(yùn)動學(xué)仿真分析。 1) 襯套各向剛度對懸架系統(tǒng)車輪外傾角的影響 仿真中主要考察懸架系統(tǒng)的車輪外傾角在車輪從－100mm到100mm之間跳起過程中的變化情況。 各向剛度分別增大50％對車輪外傾角的影響圖 各向剛度分別增大100％對車輪外傾角的影響圖 ，在分別增大襯套1和襯套2的軸向剛度50％和100％的情況下，車輪外傾角的變化很小，襯套軸向其中影響最為明顯的是襯套的扭轉(zhuǎn)剛度，隨著襯套扭轉(zhuǎn)剛度的增加有減小車輪外傾角的趨勢。同時，襯套的軸向剛度、徑向剛度和彎曲剛度對車輪外傾角的幾乎沒有影響。所以，在懸架系統(tǒng)的彈性襯套設(shè)計中，也可有意對襯套的扭轉(zhuǎn)剛度進(jìn)行控制，這樣可以在導(dǎo)向桿系設(shè)計完成的基礎(chǔ)上小范圍內(nèi)修正車輪外傾角的變化，以達(dá)到一定的設(shè)計意圖。 2) 襯套各向剛度對懸架系統(tǒng)主銷后傾角的影響仿真中主要考察懸架系統(tǒng)的主銷后傾角在車輪從－100mm到100mm之間跳起過程中的變化情況。 各向剛度分別增大50％對主銷后傾角的影響圖 各向剛度分別增大100％對主銷后傾角的影響圖，在分別增大襯套1和襯套2的軸向剛度50％和100％的情況下，軸向剛度、徑向剛度和彎曲剛度對主銷后傾角幾乎沒有產(chǎn)生影響。但襯套扭轉(zhuǎn)剛度的影響明顯，在車輪下跳過程中，增大襯套的扭轉(zhuǎn)剛度可以減小主銷后傾角，在車輪上跳的過程中，增大襯套的扭轉(zhuǎn)剛度則會減小主銷后傾角，尤其在大跳動量情況下，其影響已經(jīng)不可忽視，如在100mm處，％，故有減小懸架系統(tǒng)主銷穿地點(diǎn)至輪胎中心處橫向距離的趨勢，即有減小輪胎側(cè)偏力的趨勢，不利于車輛行使的穩(wěn)定性。所以，在懸架系統(tǒng)的彈性襯套設(shè)計中，可有意對襯套的扭轉(zhuǎn)剛度進(jìn)行控制。 3) 襯套各向剛度對懸架系統(tǒng)主銷內(nèi)傾角的影響仿真中主要考察懸架系統(tǒng)的主銷內(nèi)傾角在車輪從－100mm到100mm之間跳起過程中的變化情況。 各向剛度分別增大50％對主銷內(nèi)傾角的影響圖 各向剛度分別增大100％對主銷內(nèi)傾角的影響圖，在分別增大襯套1和襯套2的軸向剛度50％和100％的情況下，軸向剛度、徑向剛度和彎曲剛度對主銷內(nèi)傾角幾乎沒有產(chǎn)生影響。但襯套扭轉(zhuǎn)剛度的影響相對明顯，在車輪下跳過程中，增大襯套的扭轉(zhuǎn)剛度可以增大主銷內(nèi)傾角。總體而言，襯套的各向剛度特性對主銷內(nèi)傾角的影響很小。 4) 襯套各向剛度對懸架系統(tǒng)車輪前束角的影響仿真中主要考察懸架系統(tǒng)的車輪前束角在車輪從－100mm到100mm之間跳起過程中的變化情況。 各向剛度分別增大50％對車輪前束角的影響圖 各向剛度分別增大100％對車輪前束角的影響圖，在分別增大襯套1和襯套2的軸向剛度50％情況下，軸向剛度對車輪前束角幾乎沒有產(chǎn)生影響。徑向剛度、彎曲剛度和扭轉(zhuǎn)剛度都產(chǎn)生了不小的影響，在車輪下跳過程中，它們都有減小車輪前束角的作用，按照影響從大到小排列為：扭轉(zhuǎn)剛度、彎曲剛度和徑向剛度，但在車輪上跳過程中，它們都有增大車輪前束角的趨勢，根據(jù)對其影響從大到小排列的順序則完全相反。在分別增大襯套1和襯套2的軸向剛度100％情況下，所有四個剛度都產(chǎn)生了影響，在車輪下跳過程中，它們都有減小車輪前束角的作用，按照影響從大到小排列為：扭轉(zhuǎn)剛度、彎曲剛度、徑向剛度和軸向剛度的影響基本相同，但在車輪上跳過程中，按照影響從大到小排列為：徑向剛度、軸向剛度、彎曲剛度和扭轉(zhuǎn)剛度。由以上分析結(jié)果可知，在懸架系統(tǒng)彈性運(yùn)動學(xué)分析中，改變懸架系統(tǒng)擺臂處襯套剛度特性，對車輪外傾角、主銷內(nèi)傾角、主銷后傾角和車輪前束角都會產(chǎn)生的影響。襯套的軸向剛度、徑向剛度和彎曲剛度對車輪外傾角、主銷內(nèi)傾角和主銷后傾角的影響很小，而襯套的扭轉(zhuǎn)剛度對車輪外傾角、主銷內(nèi)傾角、主銷后傾角和車輪前束角的影響明顯。因此，在懸架系統(tǒng)彈性襯套的設(shè)計工作中，對擺臂與車架聯(lián)接處襯套的扭轉(zhuǎn)剛度的設(shè)計應(yīng)該仔細(xì)考慮。3 橡膠元件對車輛振動特性的影響?yīng)毩壹苤邢聰[臂與車架聯(lián)接處橡膠襯套既能減小汽車的振動，有時也回增加某些環(huán)節(jié)的振動。增大徑向剛度可以抑制擺臂在水平面繞垂直軸的振動，但會惡化轉(zhuǎn)向輪繞主銷轉(zhuǎn)角的擺振，而對車輪的縱向振動幾乎沒有影響。增大軸向剛度可以抑制擺臂在水平面繞垂直軸的振動，也會惡化轉(zhuǎn)向輪繞主銷轉(zhuǎn)角的擺振，而對車輪的縱向振動變化很小。根據(jù)擺振對橡膠襯套軸向和徑向剛度的靈敏性分析，提高橡膠襯套軸向和徑向剛度對降低汽車擺振都是有益的，但單位軸向剛度變化對擺振的影響程度是單位徑向剛度變化的4倍左右，因此增加軸向剛度對減弱擺振的效果更明顯。建立必需的尺寸及標(biāo)注鏈的性能已經(jīng)早已被提及過,特別是對橡膠鉸鏈來說，在懸架發(fā)展的初期是非常有用的，以避免設(shè)計過程出現(xiàn)不希望的意外。用于懸架上連接的橡膠鉸鏈大多數(shù)為圓柱形，這是由于它對于角度變化的反應(yīng)能力強(qiáng)。根據(jù)復(fù)雜性、花費(fèi)、功能和裝配方式的不同，又有許多的類型（變種）。最簡單的圓柱橡膠鉸鏈?zhǔn)鞘褂昧嘶砑訚?jì)在短時間內(nèi)蒸發(fā)膨脹的襯套將硫化橡膠加壓壓入內(nèi)襯套的孔中。并如圖 ，供應(yīng)狀態(tài)時的橡膠環(huán)的形狀能提供最佳的的預(yù)緊力。顯然，這種鉸接因考慮到彈性率與允許的角變形，需要留有相當(dāng)大的公差。當(dāng)扭矩過載時，則鉸接將在孔中產(chǎn)生滑動，繼而發(fā)生扭曲變形，并有可能改變彈性比。這種低耗型在今天的重要懸架設(shè)計中已經(jīng)很少見到了。在重載條件下使用的圓柱型橡膠鉸接通常必需附加一個外套筒（襯套）。然后把橡膠硫化到外套筒和和內(nèi)襯套之間。如果橡膠鉸接反作用一個相當(dāng)大的軸向力加于徑向力，則結(jié)構(gòu)件就可能需要一個限位擋圈。軸向彈性參數(shù)值取決于限位擋圈和墊圈AF的形狀，但存在很大的公差。結(jié)合扭轉(zhuǎn)和軸向載荷，橡膠件有可能在限位環(huán)上滑動，并帶來磨損的危險。因而載荷必須適當(dāng)。而且，圓柱橡膠鉸接的軸向滑移要比徑向滑移嚴(yán)重的多，因此，在固定的軸向載荷的情況下，如果出現(xiàn)軸向滑移，則有損于懸架的長期質(zhì)量。 圖 一次性圓柱橡膠鉸接壓入 圖 帶有限位環(huán)的圓柱橡膠鉸接孔中（下面部分，在安裝固定前）比如：軸向偏斜會引起前束變化，這時最好采用真正球窩連接（左圖）或至少是橡膠球鉸接而不是用橡膠鉸接連接。 圖 球窩連接（左）和橡膠球鉸接（右） 圓柱橡膠鉸鏈裝配特性 圖 橡膠鉸接的尺寸受到以下因素的影響很大：內(nèi)襯套是安裝固定在受雙剪力還是單剪力（浮動式）上。這取決于一些相關(guān)部件的必要設(shè)計性能。這一部分將在后續(xù)部分有描述。雙剪力的安裝固定可以使用輕型螺栓。螺栓所需的預(yù)緊力至少要等于作用在鉸接接頭上徑向力的一半比摩擦系數(shù)。若產(chǎn)生了相當(dāng)大的扭轉(zhuǎn)角，則必須對橡膠件扭矩的摩擦支撐附加預(yù)載荷。為了保證內(nèi)襯套表面上的正確壓力，托架必須至少有一個活動的法蘭。螺栓的直徑?jīng)Q定內(nèi)襯套的內(nèi)徑，襯套材料的許用拉力和所需的預(yù)緊力決定襯套的外徑尺寸。外襯套的尺寸則由內(nèi)襯套的外徑、需要的徑向和扭轉(zhuǎn)彈性率來確定。圖 。內(nèi)套管的端部被壓縮成凸緣（法蘭），在凸緣上安裝呈徑向安排的螺栓。這種變形體的優(yōu)點(diǎn)是不需要托架上有活動的法蘭。受單剪式或稱之為浮動式安裝要求使用較大型的螺栓，不僅是因?yàn)樽饔迷谶B接表面的預(yù)加載荷，也由于鉸接接頭上作用在內(nèi)襯套長度一半位置上的的徑向力生成一個使襯套傾斜于連接面上的轉(zhuǎn)動慣量，并能引起裂縫（有損壞的危險甚至?xí)斐陕菟〝嗔眩?。因此，?nèi)襯套的直徑要足夠大。同樣外徑也是如此。當(dāng)然，縮短鉸接的長度也可以達(dá)到上一目的。如果橡膠件失效將會導(dǎo)致內(nèi)外襯套的完全分開，此時加一個墊圈BS是必要的，當(dāng)然要求這個墊圈的直徑要比外襯套的外徑大。大批量生成圓柱型橡膠鉸鏈時，通常會在外襯套的表面涂一層薄薄的涂膠x以保護(hù)襯套。這層涂膠簡化了公差的等式，有助于避免金屬件之間的接觸磨損腐蝕。簡易裝配的雙剪式鉸鏈托架上應(yīng)布置有能達(dá)到內(nèi)襯套最大可能長度的凈跨度且與內(nèi)襯套的公差值有關(guān)。實(shí)際上。板狀法蘭一般不會造成什么問題，但由于鍛件或鑄件自身具有的較大的硬度，它們將會抵抗、阻礙預(yù)緊力的建立。因?yàn)殡p剪切連接對法蘭盤要求相互平行的表面和具有柔性,所以鍛造件或鑄造零件通常必須被進(jìn)行機(jī)加工?；蛘咧辽僖哑渲幸粋€法蘭盤磨削成板狀的厚薄，用以為連接形成良好的支座。為防止斷裂或裂紋的出現(xiàn)，磨削表面與未加工面之間需要通過“過渡”圓角（半徑）相連。在重型車輛中,這個通常通過建立一個一端固定另一端浮動的連接機(jī)構(gòu)來解決該問題。所用的襯套PB起碼應(yīng)正確地應(yīng)用螺栓的預(yù)緊力。這兩種解決方式都能較好地避免車輛懸架的體積過大。單剪式連接的形式, 在這方面可能會更優(yōu)越些，亦即單剪式的連接型式更可取。 鍛造或鑄造零件上的雙剪式連接 簡單的懸臂與昂貴的配合元件 雙剪切式連接適用于當(dāng)懸架臂由“開放”式U－型橫梁制成，而該橫梁可能由一個盤式彈簧支撐的。然而配合元件，比如說車輪托架，必須包含一個能夠用來安裝鉸鏈外襯套的孔，（在該例子中）而若它的軸線位于與沖模模具分模線FT相同方向上則是不利的。如果剛才提到的這條線通過孔的話，對表面進(jìn)行磨削加工和采用何種方法加工出來的孔一樣將被證實(shí)是非常必要的。如果車輪托架為鑄造件的話，則當(dāng)采用模芯鑄造時可以省去一些機(jī)械加工工序。若連桿內(nèi)部的末端制造方式與外部相同（如同在圖中所示），那么這將要求汽車車身或副車架要求安置一個其上包含有一個襯套的托架。托架上的孔可能也必須要進(jìn)行必要的機(jī)加工，該孔的加工量甚至比車輪托架上的孔相對要少一些。這種連桿應(yīng)把一根管子焊接在其內(nèi)部末端處，以使一個底盤的側(cè)面托架可帶兩個法蘭盤。，有助于我們在當(dāng)裝配件上有反復(fù)的額外的花銷負(fù)擔(dān)時，也許將其設(shè)計得盡可能簡單是毫無意義的。；由于懸架在空間上的運(yùn)動，會使其在任意方向上都有可能產(chǎn)生一個角度偏移。在鉸鏈的終點(diǎn)處的軸線上則會發(fā)生相互扭曲，導(dǎo)致在鉸鏈節(jié)點(diǎn)出的錐形偏角。由此圓錐角引起的轉(zhuǎn)動慣量加于連桿上一個扭矩。有著“開放型”截面的連接可以抵抗一部分扭矩，并通過橫截面的受扭產(chǎn)生抗扭力；鉸鏈內(nèi)襯套的接觸面之間被制成具有一個相互反向的α（39。）角的偏斜。這個偏斜加重了懸臂連接件與襯套之間的摩擦，這可能會造成微小的滑移以致會帶來磨損腐蝕的危險或造成連接處的逐步松動。因此，象這樣的開放式斷面的連接最好是用一個帶有封閉孔洞的結(jié)構(gòu)，封閉式中空的結(jié)構(gòu)具有較高的扭轉(zhuǎn)剛度——至少應(yīng)在沒有鉸鏈連接配合處安裝成中空的。其它的可能性是為了通過在其中一個鉸鏈的末端合成合適的球窩接頭的來減輕桿件的扭矩。如果法蘭盤在鉸接處對于力F有著大小不同的抗力，同樣的問題在托架上也會產(chǎn)生。右邊的法蘭盤要比左邊的法蘭盤長些，因此，它也就比左邊的法蘭盤受力的影響更加顯著。這個情況導(dǎo)致了在襯套上的接觸面或由角α引起的相互的扭曲變形。因此，為了確保每個法蘭盤上的變形相同，恰當(dāng)?shù)脑O(shè)計或?qū)ζ溥m當(dāng)增大尺寸是必要的。 圖 開放式側(cè)面結(jié)構(gòu)在轉(zhuǎn)矩下的彎曲變形