汽車系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)-kejian(參考版)
2025-03-06 17:39本頁(yè)面
【正文】 發(fā)動(dòng)機(jī)懸置系統(tǒng)設(shè)計(jì)與其它性能的關(guān)系 167。這就可以有效地減小汽車的振動(dòng)。如 V型支撐 ② 打擊中心理論 汽車行駛中，若柴油機(jī)剛體受到激勵(lì)力作用時(shí)，在柴油機(jī)剛體的振型曲線上存在著某一節(jié)點(diǎn)，此點(diǎn)的振動(dòng)位移為零，即打擊中心。即 ② 數(shù)學(xué)模型 對(duì)上述發(fā)動(dòng)機(jī)懸置系統(tǒng)力學(xué)模型可建立六自由度無(wú)阻尼自由振動(dòng)方程。平動(dòng)坐標(biāo)系為 Go— xyz，原點(diǎn) Go固結(jié)在發(fā)動(dòng)機(jī)質(zhì)心處，靜平衡時(shí)，動(dòng)定坐標(biāo)系重合，剛體的廣義坐標(biāo)為發(fā)動(dòng)機(jī)質(zhì)心沿，三軸向的平移 x， y， z及繞 x， y， z軸的轉(zhuǎn)角 。 對(duì)于采用四點(diǎn)支承的如上圖所示的力學(xué)模型。在汽車設(shè)計(jì)中，合理地選擇發(fā)動(dòng)機(jī)的懸置，可以降低發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)的波及程度，提高汽車的乘坐舒適性。 因此，穩(wěn)定裕度的影響因素： ①車輛中心位置 ②輪胎側(cè)偏剛度 ③軸荷的軸向轉(zhuǎn)移 ④車輪外傾角的影響 ⑤變形轉(zhuǎn)向的影響 穩(wěn)態(tài)響應(yīng)的三種類型 過(guò)度轉(zhuǎn)向 K0 u不足轉(zhuǎn)向 K0 中性轉(zhuǎn)向 K=0 au?????r0?K 0?K 0?Kcru chu第七章 汽車專題分析 167。 L2L 1L2? 1??r?2uuV? xy ?2??YF 1YFxxyyu? ?? ?? uu?V VV ??xy ?? ?? uu???L2L1L2?1??r?2u uV?xy?2??2YF1YF1u?)(cos 21 ??? ?＋rYY umFF ?? rzYY IFLFL ?? ??? 2211 cos )(21 ?? ?＋rYY umFF ???rzYY IFLFL ????? 2211Y向力平衡 對(duì)質(zhì)心取矩 uLuLuLuLurrrr????????????????222111)(,?????????????222111 ?? kFkF YY ??167。 汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型 首先假設(shè)： ； ，前輪轉(zhuǎn)角作為輸入； 。其特性影響到汽車操縱的方便性和穩(wěn)定性并決定著汽車安全性，因此它是汽車系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)中的重要研究?jī)?nèi)容之一。如圖，當(dāng) 時(shí)，前輪擺振系統(tǒng)進(jìn)入不穩(wěn)定區(qū)，車速在 32km/h～69km/h， 為負(fù)阻尼，發(fā)生自激振動(dòng)。 ① 前輪擺振的幅值將隨橫拉桿的剛度和轉(zhuǎn)向機(jī)剛度的增大而減小 。 1. 建立數(shù)學(xué)模型 通過(guò)簡(jiǎn)化，前輪繞主銷擺振的振動(dòng)系統(tǒng)如圖 1所示，前軸繞縱軸振動(dòng)系統(tǒng)如不－下圖所示。 受迫振動(dòng) 自激振動(dòng) 1. 周期變化的外界激勵(lì)作用 引起 a. 車輪不平衡 b. 產(chǎn)生的陀螺力矩 c. 懸架于轉(zhuǎn)向系運(yùn)動(dòng)不協(xié)調(diào) 無(wú)需有持續(xù)周期作用的激勵(lì) ， 只要有偶然的單次性激勵(lì) 致 ， 擺振明顯發(fā)生于共振區(qū) 無(wú)需有持續(xù)周期作用的激勵(lì)，只要有偶然的單次性激勵(lì) 無(wú)關(guān) 其激振力是伴隨振動(dòng)體的運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生 ， 振動(dòng)體停止 ， 激振力消失 167。 解決辦法 取決于橫拉桿 斷開(kāi)點(diǎn)的選取。 當(dāng)車輪以 旋轉(zhuǎn)時(shí) ， 框架以ｄ ?／ｄｔ 轉(zhuǎn)動(dòng) ， 則框架受到陀螺力矩 Ｍｔ 當(dāng)車輪迂到凸起時(shí)，上式中 ?ｋ 用ｖ／Ｒ 代替設(shè)不平路面波長(zhǎng)為 ? ，則激勵(lì)頻率 ｆ＝ｖ／ ?， 當(dāng) ｆ 與固有頻率接近時(shí) ， 擺振加劇 ， 形成共振 。 外界激勵(lì)力 一、周期變化的激振力 1. 車 輪不平衡質(zhì)量產(chǎn)生的離心慣性力 不平衡時(shí)： 水平分力對(duì)主銷中心的力矩為： 此力矩使車輪擺振，當(dāng)與固有頻率相近時(shí)，發(fā)生共振振跳。 上述兩種振動(dòng)系統(tǒng)中，在外界的干擾下，可激發(fā)起由阻尼的自由振動(dòng)、強(qiáng)迫振動(dòng)和自激振動(dòng)。 由振動(dòng)模型及轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 ，可得前軸自由振動(dòng)方程 求得：前軸角振動(dòng)的固有頻率 由此知：慣量增加，剛度降低，轉(zhuǎn) 動(dòng)頻率降低． 3. 轉(zhuǎn)向輪與轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)及拉桿組成一個(gè)繞主銷擺動(dòng)的振動(dòng)系統(tǒng) 轉(zhuǎn)向輪繞主銷的自由振動(dòng)微分方程為： Ｉｚ —— 轉(zhuǎn)向輪繞主銷的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量； Ｃ３ —— 轉(zhuǎn)向輪繞主銷的剛度 。經(jīng)簡(jiǎn)化后系統(tǒng)存在如下振動(dòng)及固有特征： a. 前軸繞汽車縱軸振動(dòng)。 （ 2）認(rèn)為懸架以上質(zhì)量振動(dòng)可忽略不計(jì)，即認(rèn)為也是固定不動(dòng)。 前軸和轉(zhuǎn)向輪組成的振動(dòng)系統(tǒng) 1. 概述 前軸和轉(zhuǎn)向輪組成的振動(dòng)系統(tǒng)包括：與前輪相連的轉(zhuǎn)向桿系和轉(zhuǎn)向器，以及由前軸支撐的彈簧和簧載質(zhì)量。 167。它是系統(tǒng)本身的性質(zhì)，與輸入量的大小、性質(zhì)無(wú)關(guān)。 ② 閉環(huán) 控制系統(tǒng)： 又稱反饋系統(tǒng)，在此系統(tǒng)中，動(dòng)作偏差信號(hào)是 輸入信號(hào)與反饋信號(hào)（它可以是輸出信號(hào)本身或是輸出信號(hào)及它的導(dǎo)數(shù)的函數(shù)）之間的差，它送入控制器中使其誤差減少，并使系統(tǒng)的輸出達(dá)到希望的值。三者于阻尼比之間的關(guān)系如下圖 167。 ? 3. 使車輪與地面有良好的附著性，較小的車輪動(dòng)載變化，以保證良好的安全性。 懸架系統(tǒng)的基本功能： ? 1. 緩和路面不平的沖擊，使汽車平順、乘坐舒適。 概述 懸架系統(tǒng)是指車身與車軸之間連接的所有組合體零件的總稱。 ?9. 側(cè)向力和橫擺力矩 側(cè)風(fēng)作用在汽車上產(chǎn)生側(cè)向力，風(fēng)力與縱軸稱 角，如風(fēng)壓中心在重心之前，汽車順風(fēng)偏轉(zhuǎn)， 增大，穩(wěn)定性更壞；在后逆風(fēng)穩(wěn)定性好，重合則側(cè)向移動(dòng)。 一般車應(yīng)為負(fù)迎角。汽車的各個(gè)橫斷面形心的連線稱中線，簡(jiǎn)化為前后端形心，用直線連接稱中線，中線與水平面的夾角稱為迎角。 對(duì)于轎車，一般 e取 150～ 250mm ?7. 車身其它因素
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