【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(méi)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(jì)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(shí)的懸架系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真分析。 1) 襯套各向剛度對(duì)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(guò)程中的變化情況。 各向剛度分別增大50％對(duì)車輪外傾角的影響圖 各向剛度分別增大100％對(duì)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(shì)。同時(shí)，襯套的軸向剛度、徑向剛度和彎曲剛度對(duì)車輪外傾角的幾乎沒(méi)有影響。所以，在懸架系統(tǒng)的彈性襯套設(shè)計(jì)中，也可有意對(duì)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(jì)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(jì)意圖。 2) 襯套各向剛度對(duì)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(guò)程中的變化情況。 各向剛度分別增大50％對(duì)主銷后傾角的影響圖 各向剛度分別增大100％對(duì)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(duì)主銷后傾角幾乎沒(méi)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(guò)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(guò)程中，增大襯套的扭轉(zhuǎn)剛度則會(huì)減小主銷后傾角，尤其在大跳動(dòng)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(shì)，即有減小輪胎側(cè)偏力的趨勢(shì)，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(jì)中，可有意對(duì)襯套的扭轉(zhuǎn)剛度進(jìn)行控制。 3) 襯套各向剛度對(duì)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(guò)程中的變化情況。 各向剛度分別增大50％對(duì)主銷內(nèi)傾角的影響圖 各向剛度分別增大100％對(duì)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(duì)主銷內(nèi)傾角幾乎沒(méi)有產(chǎn)生影響。但襯套扭轉(zhuǎn)剛度的影響相對(duì)明顯，在車輪下跳過(guò)程中，增大襯套的扭轉(zhuǎn)剛度可以增大主銷內(nèi)傾角?？傮w而言，襯套的各向剛度特性對(duì)主銷內(nèi)傾角的影響很小。 4) 襯套各向剛度對(duì)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(guò)程中的變化情況。 各向剛度分別增大50％對(duì)車輪前束角的影響圖 各向剛度分別增大100％對(duì)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(duì)車輪前束角幾乎沒(méi)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(guò)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(guò)程中，它們都有增大車輪前束角的趨勢(shì)，根據(jù)對(duì)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(gè)剛度都產(chǎn)生了影響，在車輪下跳過(guò)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(guò)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(dòng)學(xué)分析中，改變懸架系統(tǒng)擺臂處襯套剛度特性，對(duì)車輪外傾角、主銷內(nèi)傾角、主銷后傾角和車輪前束角都會(huì)產(chǎn)生的影響。襯套的軸向剛度、徑向剛度和彎曲剛度對(duì)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(duì)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(jì)工作中，對(duì)擺臂與車架聯(lián)接處襯套的扭轉(zhuǎn)剛度的設(shè)計(jì)應(yīng)該仔細(xì)考慮。3 橡膠元件對(duì)車輛振動(dòng)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(dòng)，有時(shí)也回增加某些環(huán)節(jié)的振動(dòng)。增大徑向剛度可以抑制擺臂在水平面繞垂直軸的振動(dòng)，但會(huì)惡化轉(zhuǎn)向輪繞主銷轉(zhuǎn)角的擺振，而對(duì)車輪的縱向振動(dòng)幾乎沒(méi)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(dòng)，也會(huì)惡化轉(zhuǎn)向輪繞主銷轉(zhuǎn)角的擺振，而對(duì)車輪的縱向振動(dòng)變化很小。根據(jù)擺振對(duì)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(duì)降低汽車擺振都是有益的，但單位軸向剛度變化對(duì)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(duì)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(guò),特別是對(duì)橡膠鉸鏈來(lái)說(shuō)，在懸架發(fā)展的初期是非常有用的，以避免設(shè)計(jì)過(guò)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(duì)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(jiǎn)單的圓柱橡膠鉸鏈?zhǔn)鞘褂昧嘶砑訚?jì)在短時(shí)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(shí)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(guò)載時(shí)，則鉸接將在孔中產(chǎn)生滑動(dòng)，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(jì)中已經(jīng)很少見(jiàn)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(gè)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(gè)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(gè)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(dòng)，并帶來(lái)磨損的危險(xiǎn)。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(zhǎng)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(huì)引起前束變化，這時(shí)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(dòng)式）上。這取決于一些相關(guān)部件的必要設(shè)計(jì)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(duì)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(gè)活動(dòng)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(lái)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(dòng)的法蘭。受單剪式或稱之為浮動(dòng)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(zhǎng)度一半位置上的的徑向力生成一個(gè)使襯套傾斜于連接面上的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，并能引起裂縫（有損壞的危險(xiǎn)甚至?xí)斐陕菟〝嗔眩Ｒ虼?，?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(zhǎng)度也可以達(dá)到上一目的。如果橡膠件失效將會(huì)導(dǎo)致內(nèi)外襯套的完全分開(kāi)，此時(shí)加一個(gè)墊圈BS是必要的，當(dāng)然要求這個(gè)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(shí)，通常會(huì)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(jiǎn)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(jiǎn)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(zhǎng)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(huì)造成什么問(wèn)題，但由于鍛件或鑄件自身具有的較大的硬度，它們將會(huì)抵抗、阻礙預(yù)緊力的建立。因?yàn)殡p剪切連接對(duì)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€(gè)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(guò)“過(guò)渡”圓角（半徑）相連。在重型車輛中,這個(gè)通常通過(guò)建立一個(gè)一端固定另一端浮動(dòng)的連接機(jī)構(gòu)來(lái)解決該問(wèn)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(guò)大。單剪式連接的形式, 在這方面可能會(huì)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(jiǎn)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(kāi)放”式U－型橫梁制成，而該橫梁可能由一個(gè)盤式彈簧支撐的。然而配合元件，比如說(shuō)車輪托架，必須包含一個(gè)能夠用來(lái)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(guò)孔的話，對(duì)表面進(jìn)行磨削加工和采用何種方法加工出來(lái)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(shí)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(gè)其上包含有一個(gè)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(duì)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(gè)底盤的側(cè)面托架可帶兩個(gè)法蘭盤。，有助于我們?cè)诋?dāng)裝配件上有反復(fù)的額外的花銷負(fù)擔(dān)時(shí)，也許將其設(shè)計(jì)得盡可能簡(jiǎn)單是毫無(wú)意義的。；由于懸架在空間上的運(yùn)動(dòng)，會(huì)使其在任意方向上都有可能產(chǎn)生一個(gè)角度偏移。在鉸鏈的終點(diǎn)處的軸線上則會(huì)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(dòng)慣量加于連桿上一個(gè)扭矩。有著“開(kāi)放型”截面的連接可以抵抗一部分扭矩，并通過(guò)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(gè)相互反向的α（39。）角的偏斜。這個(gè)偏斜加重了懸臂連接件與襯套之間的摩擦，這可能會(huì)造成微小的滑移以致會(huì)帶來(lái)磨損腐蝕的危險(xiǎn)或造成連接處的逐步松動(dòng)。因此，象這樣的開(kāi)放式斷面的連接最好是用一個(gè)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(méi)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(guò)在其中一個(gè)鉸鏈的末端合成合適的球窩接頭的來(lái)減輕桿件的扭矩。如果法蘭盤在鉸接處對(duì)于力F有著大小不同的抗力，同樣的問(wèn)題在托架上也會(huì)產(chǎn)生。右邊的法蘭盤要比左邊的法蘭盤長(zhǎng)些，因此，它也就比左邊的法蘭盤受力的影響更加顯著。這個(gè)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(gè)法蘭盤上的變形相同，恰當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)或?qū)ζ溥m當(dāng)增大尺寸是必要的。 圖 開(kāi)放式側(cè)面結(jié)構(gòu)在轉(zhuǎn)矩下的彎曲變形