空气悬架客车平顺性分析与优化
公交车空气悬架结构及维保解析
? 推力杆、横向稳定杆球铰更换:
? 更换球铰,松开推力杆或稳定杆固定螺栓,取下推力杆或稳定杆,拆 下球铰卡簧,调整垫及球铰,将新的球铰用压力机压入杆件内。装好 调整垫及卡簧。
定期安全检查
a. 定期安全检查可在一级保养时进行,间隔 里程1500~2000公里。或按车队规定的安 全检查时间进行。
b. 检查时,车辆应停放在干净的平地上,最 好停放在检修地沟上,驻车制动,阻塞车 轮。(在以下所列的各种检查保养中,均 省叙此条规定)。
c. 每到18000-20000公里,请将气囊升到高 位置,检查气囊下座上有无异物,保持清 洁光滑。
摆杆
高度阀总成
连接杆
调整杆总成
? 高度阀进气与排气
进气
排气
气路布置图
一般情况下,前悬有一个高度阀控制左右的气囊,后悬两侧各有一 个高度阀控制前后两个气囊。
管路 储气筒
高度阀 气囊
大梁
后悬
高度阀 气囊
前悬
推力杆总成
由管子、球头体、 橡胶球铰、垫片、 内卡组成
? 推力杆总成由管子、球头体、橡胶球铰、垫片、内卡组成。
空 气 悬 架 系 统 的优点
钢板弹簧悬架
空气悬架
空气悬架的优点:
1、由于气囊具有变刚度的 特性,使空气悬架系统具 有较低的振动频率,因而 可以提高汽车行驶的平顺 性和乘坐的舒适性。
(附气囊特征曲线图)
空气悬架的优点:
2. 使用空气悬架的车辆,由于采用高度阀 控制气囊的高度,在乘员人数或载质量 发生变化时,以及车辆高速行驶中可实 现车身高度的自动调节,保持车身高度 不变。
汽车空气悬架均衡梁的有限元分析优化
汽车空气悬架均衡梁的有限元分析优化摘要均衡梁作为半挂牵引车空气悬架的关键部件之一,其强度、疲劳分析是空气悬架系统研发过程中的重要环节。
本文在介绍均衡梁结构特点的基础上,建立了均衡梁有限元分析模型,运用有限元分析软件hyperworks对均衡梁进行有限元分析,得出该空气悬架均衡梁的应力分布规律与疲劳寿命特性,同时,根据对零件的工况模拟,找出零件失效的原因,对均衡梁结构进行优化。
关键词空气悬架;均衡梁;有限元中图分类号td1 文献标识码a 文章编号1674-6708(2012)64-0151-020引言空气悬架系统是当今流行于发达国家汽车行业的先进产品,在牵引车上面的使用率已经达到了80%,结合目前我国高速公路的不断拓展和改善,从某种程度上为汽车空气悬架的发展和运用创造了有力的硬件条件。
据统计,截止2007年底,我国高速公路的通车里程已接近5.36万公里,高速公路总里程稳居世界第二,仅次于美国,而且随着高速公路以每年4 000km的速度增长,我国到2012年底将建成8.9万公里的高速公路,基本上完成了我国现代化交通网络的基本骨架和结构。
随着我国高速公路的快速发展,必然会对汽车的操纵稳定性、平顺性和安全性提出更高的要求,从整体上对空气悬架在国内市场的运用起到了很好的促进作用。
另外,伴随着重型汽车对路面破坏机理的研究与认识逐步加深,以及国家对高速公路养护的重视,并适时制订了超限超载等相关法规与政策,使得空气悬架系统在重型汽车上的应用进一步扩大,因此,为了更好的适应高速公路运输的需要,半挂牵引车应尽可能的使用空气悬架系统。
1 空气悬架结构特点半挂牵引车全气囊式空气后悬架系统,包括车架、后桥、膜式空气弹簧、高度传感器总成、储气筒总成、减震器总成,以及支架、橡胶限位块、v型推力杆、纵向推力杆、均衡梁和横向稳定杆等结构。
均衡梁通过整体铸造成形,能够有效的提高产品结构强度和外观质量,并且能够降低装配工序流程的复杂程度。
空气悬架的设计要点
空气悬架的设计要点今天给大家带来一篇关于空气悬架的文章,未来空气悬架必将越来越多。
让我们提前了解一下关于空气悬架设计的一些要点吧。
一、采用空气悬架的目的——改善汽车使用性能1.改善平顺性,减小车轮对地面动载1)影响平顺性的三个主要系统:(1)轮胎(2)悬架(3)座椅2)影响车轮动载的主要因素:(1)轮胎刚度(2)悬架刚度与阻尼(3)簧上质量与簧下质量的比值2.空气悬架应达到较好的平顺性指标,才有被选用的价值(改善平顺性的同时,也减小了车轮动载)1)在B级路面,以50km/h匀速行驶,后轴上方座椅的垂直振动加速度响应Leg≤113dB(或按ISO2631计算耐疲劳限达到4-5h)。
2)偏频――单自由度系统自然振动固有频率(客车):(1)板簧:95-105cpm(1.6-1.75Hz);(2)气簧:①现阶段80-85cpm(1.3-1.4Hz);②高级阶段(路面不平度进一步提高后)65-70cpm(1.1-1.16Hz)。
3)阻尼――理论上的阻尼比为0.33-0.35(1)按经验公式选择减振器复原阻力时取上限或超上限值;(2)有条件时,采用可调阻尼减振器,目前可供选择的有电磁流变改变粘度及继电器改变阻尼孔尺寸两种。
有手控、自控两类,按载荷及按路面不平度输入来调节。
4)抗侧倾能力,应在0.4g侧向加速度条件下,稳态侧倾角Φ≤5-6゜。
3.充分认识并利用空气悬架的优点1)较理想的弹性特性(1)空、满载之间有高度控制阀调节气压,具有较好的等频性;(2)振动时,假定没有充放气,弹性特性曲线呈非线性,增大动容量,防止悬架击穿。
若反跳行程由减振器或其它机构实施弹性限位,则弹性特性呈反S形的理想特性。
2)可设计成较低的刚度,提高平顺性,不会因为空、满载之间静挠度变化太大,车高超标而受到限制。
3)高度控制阀除了自动调节设计位置的车身高度不变之外,还可用来调节车身抬高或下降(下跪),以提高车身通过性或方便乘客上、下车。
浅析汽车空气悬架技术特征
浅析汽车空气悬架技术特征摘要:伴随公路建设工程的发展,越来越多的人选择汽车用作交通工具。
设计汽车结构时,出于保障其优良的抗震性及提高行驶的平稳性,一般会在车轮与车身之间装置悬架结构,以此起到对车身和车轮之间力的缓冲作用。
而本文通过介绍空气悬架结构,简要分析其概念、作用等要素,以此希望能够为车辆工程有关技术从业人员予以技术参考,提供指导建议。
关键词:空气悬架;汽车;技术特征引言:汽车悬架在不断的发展过程中,由传统的金属螺旋弹簧变为空气弹簧。
空气弹簧的有效应用,是悬架结构的真实体现,并且在空气悬架的实际应用过程中能够保证车身与车轮之间不会产生较大的摩擦,由此提供一定的缓冲效果。
空气悬架在应用过程中也可以根据实际情况合理的调节悬架的高度,加之控制系统当中的空气泵设备,能够直观调控空气量以及出现的相应压力,在弹性系数上空气弹簧相比金属弹簧的优势更加明显,而且因为能够调节空气悬架的结构高度,所以能够升降汽车底盘,让其更好地满足驾驶人员的实际需求。
一、空气悬架概述(一)基本概念汽车悬架,指的是车辆车身与车轮两者之间传力连接装置。
因为在车辆实际行驶期间,会由于车辆自身的重力,向前行驶的动力以及摩擦力等各个方向力的产生,由此使得路面与车轮和车体之间产生支撑力以及侧向力等。
而这些力,在汽车的实际运行过程中,更多的会集中在车轮上。
为了保证汽车的平稳形式,车轮上方的力会通过传动装置作用于车身,由此车身可以借助彼此之间的作用力不断的前进。
保障乘坐人员在车辆行驶过程中的舒适度,从道路路面传导的作用同时连贯性、稳定性的,至于汽车悬架则为两者之间进行传导的一种结构[1]。
不仅能将作用力稳定传导,还能在一定程度上缓冲路面力量,被视作评价结构性能优良与否的标准。
现阶段,该系统主要被应用在客用汽车与小汽车。
其作为振动弹簧系统,有效的应用空气弹簧这一装置,其中的大部分都具备调整高度的功能,利用空气泵实现对空气弹簧的压力、空气量的调节,同时转变其刚度与硬度。
基于随机路面的空气悬架平顺性研究
统、 轮胎模型 、 车身模型相连接 , 并定义相关通讯器 , 完成整车装
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陈昆山 周 柔
( 江苏大 学 汽车 与交通工程 学院 , 镇江 2 2 1 ) 103
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客车空气悬架系统对汽车性能的影响
..疋,≈技,R’;.客车空气悬架系统对汽车性能的影n向郭斌峰-赵伟章z(1.郑州华信学院,河南郑州451100;2.河南交通职业技术学院,河南郑州450005) B商要]gO-对悬架系统的要求非常高,而且钢板弹簧式悬粲系统已不能满足使用要求,发展方向之一是采用空气悬架,本文首先从空气弹簧使用的角度分析空气悬榘系统的优缺点。
再从结构型式、空气弹簧、高度控制等方面分析了空气悬架对客车整车性能的影响。
供键词]客车;空气悬架;结构;性能悬架对汽车的行驶平顺性、操纵稳定性、通过性等使用性能都有很大的影响,因此悬架系统的设计也一直是汽车设计人员在产品研发中十分关注的重要问题。
客车空气悬架主要是由空气弹簧组件(包括空气弹簧、空气压缩机、储气筒等)、高度控制组件(车身高度调节阀、高度传感器)、导向杆件(推力杆)、横向稳定器、减振器和缓冲限位部件等组成。
1空气悬架系统的优缺点空气悬架具有较理想的弹性特性,其振动频率不随簧载质量的变化而变化,且具有良好的可控制性,可进一步提高大客车的舒适性。
使用空气弹簧不仅可明显改善和提高汽车的行驶平顺性和舒适性,而且还具有良好的经济性。
其优点如下:1)单位质量的储能量高,它是评价弹性元件好坏的一个重要指标。
空气弹簧单位质量的储能量与缸体的工作压力和气体在标准状态下的密度有关。
在&O M P a作压力下的氮气,其质量能可达33×105N m/go 而钢板弹簧、螺旋弹簧、扭杆弹簧、橡胶弹簧的质量能分别为76—115N m/kg、178—280N m/kg、254~380N m/kg、508~1016N m/kg。
由此可见,气体是弹性元件最合适的工作介质。
2)具有变刚度特性,因而整个悬架系统可以得到较低的固有振动频率。
试验表明,空气悬架的固有频率为1.10—1.7H z,而板簧悬架为2.O~2.7Hz,空气悬架可大大改善乘坐舒适性。
3)其刚度是由气体容积和压力决定的。
基于LQR控制的现代客车自适应空气悬架
10.16638/ki.1671-7988.2021.06.031基于LQR控制的现代客车自适应空气悬架王旭(扬州亚星客车股份有限公司,江苏扬州225116)摘要:长期在不良工况的道路上驾驶会降低驾驶员的乘坐舒适性。
随着人们对乘坐舒适性需求不断提升,空气弹簧的优势尤为明显。
文章提出了一种基于LQR控制策略的自适应空气悬架系统的创新设计方案,提出的LQR控制器采用粒子群算法进行优化。
以客车空气悬架为研究对象,采用MATLAB软件对空气悬架系统的被动和自适应动力学模型进行了设计和仿真。
仿真结果表明,自适应空气悬架系统在保证车辆稳定性的同时,降低了车辆在随机道路上的最大位移幅值,从而提高了车辆的平顺性。
关键词:空气悬架;PID;PSO;自适应悬架;乘坐舒适性中图分类号:U461.4 文献标识码:A 文章编号:1671-7988(2021)06-101-04Modern passenger car adaptive air suspension based on LQR controlWang Xu( Yangzhou Yaxing Bus Co., Ltd., Jiangsu Yangzhou 225116 )Abstract: Driving on the road under bad working conditions for a long time will reduce the driver's riding comfort. With the increasing demand for ride comfort, the advantage of air spring is especially obvious. This paper presents an innovative design scheme of adaptive air suspension system based on LQR control strategy. The proposed LQR controller is optimized by particle swarm optimization. The passive and adaptive dynamic models of the air suspension system of passenger cars were designed and simulated by MATLAB software. The simulation results show that the adaptive air suspension system can not only ensure the stability of the vehicle, but also reduce the maximum displacement amplitude of the vehicle on the random road, thus improving the ride comfort of the vehicle.Keywords: Air suspension; PID; PSO; Adaptive suspension; Ride comfortCLC NO.: U461.4 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2021)06-101-041 引言对驾驶舒适性需求的增加要求在汽车上使用主动悬架系统。
某乘用车后悬架空气弹簧漏气分析与噪声整车平顺性改进
某乘用车后悬架空气弹簧漏气分析与噪声整车平顺性改进摘要:乘用车后悬架空气弹簧漏气可能影响汽车的使用质量与驾驶者的安全,基于此,本文探讨了乘用车后悬架空气弹簧漏气的原因,并提出了解决措施,对匹配件的不同平面度及橡胶软垫对空气弹簧疲劳耐久的影响进行了验证。
关键词:乘用车后悬架;空气弹簧漏气;改进1.乘用车后悬架空气弹簧工作原理随着车辆技术的发展和升级,车辆的悬架技术也从传统的被动悬架向更为智能主动悬架转变,在此过程中,空气弹簧的成功研发与应用,有效地解决了悬架刚度需求之间的矛盾。
空气弹簧是将压缩空气填充到密闭的容器内,通过气体的可压缩性来发挥它的弹性功能。
该结构的最大特征是其自振频率较低,并具备优异的静动态刚度,既可对低频振动进行有效地隔振,又可实现较大的承载力。
安装了高度调整器后,可以使车体的高度不会随着负载的增加或减少而改变,同时可以使车体的弹性系数降低,从而使车体的平顺性更好。
目前最常见的有两类一类是用于商业车辆的气囊型,一类是用于汽车的气囊型;一种是膜型,一般用于高档汽车。
本文探讨的是第二种类型。
空气弹簧的工作机理为:当空气弹簧做功时,压缩气体会充满腔体,形成一个类似于空气柱的压缩气体。
当振动荷载增加时,弹簧空腔容积会随着高度降低,而导致压强增大,这时候,弹簧的承载能力就会增加。
相对于一般的弹簧,空气弹簧拥有转速更低,动力波动更小,更容易操控等优势,运用空气弹簧的乘用车,驾驶更加舒适,并可根据路况,调整车身高度。
它的缺点是尺寸比较小,构造相对一般的弹簧来说较为复杂,成本比较高,寿命也比较短。
2原因分析A公司即将生产的某乘用车自带悬架系统,在整车耐久路试过程中,发现左后悬车身姿态显著偏低,还出现了噪音。
在经过深入的调查之后,认为造成左后轮眉高度异常的关键因素是空气弹簧漏气。
2.1空气弹簧常见的失效形式与原因在汽车的行驶中,由于汽车在多向负载的情况下,汽车的受力情况十分复杂,容易发生较大的变形,空气弹簧的主要失效模式有三类:第一,空气弹簧自身原因,在汽车的行驶过程中,汽车的空气弹簧会随着时间的推移而逐渐丧失弹性,再加上汽车在行驶中受到的交变负载的反复影响,很可能会出现裂纹和疲劳破坏;第二,是气密性问题,主要是空气弹簧囊与上下安装座之间的密封件,阀门的开口,以及活塞总成的周边,这些地方都是最脆弱的地方,很可能会出现密封件的故障。
金龙客车空气悬架系统的设计
金龙客车空气悬架系统的设计摘要汽车产业快速发展,安全性和舒适性成为汽车产品设计越来越重要的考虑因素。
悬架系统直接关系到轿车行驶过程中的安全性和可靠性,是汽车不可缺少的组成部分。
悬架性能、工作的可靠程度等是轿车发挥整体性能的关键所在,所以汽车制造企业都十分重视轿车悬架系统的研发,本次设计通过全面系统了解车辆的悬架系统性能及特点,为后续的工作和学习奠定基础。
悬架是车辆重要的组成结构。
悬架由弹性元件、导向装置、减震器、缓冲块和横向稳定器等组成,囊式空气弹簧是弹性元件的其中一种,它含有帘布层结构的橡胶气囊内冲入空气,并以空气为介质,利用空气可以压缩的特点来实现弹性作用。
通过高度控制阀,来保证车身高度不随汽车载荷变化而变化,保证汽车的平顺性和稳定性。
关键词:空气悬架;金龙客车;大型;弹簧;三维Design of Air Suspension System of Kinglong BusAbstractThe rapid development of the automotive industry, safety and comfort have become increasingly important considerations in the design of automotive products. The suspension system is directly related to the safety and reliability of the car during driving, and is an indispensable part of the car. Suspension performance and reliability of work are the key to the overall performance of the car. Therefore, automobile manufacturers attach great importance to the research and development of the car suspension system. This design provides a comprehensive understanding of the vehicle suspension system performance and characteristics for the follow-up. Lay the foundation for work and study.Suspension is an important component of the vehicle. The suspension is composed of an elastic element, a guide device, a shock absorber, a buffer block, a lateral stabilizer, etc. The bladder air spring is one of the elastic elements. It contains the ply cloth structure of the rubber airbag, and takes air as the air. Medium, the use of air can be compressed characteristics to achieve elasticity. Through the height control valve, it is ensured that the height of the vehicle does not change with the change of the vehicle load, ensuring the smoothness and stability of the vehicle.Keywords:air suspension; passenger car; large-scale; spring; three-dimensional目录1 绪论 (3)1.1 国外研究情况 (3)1.2 国内研究现状 (4)2 空气悬架 (5)2.1 悬架组成及工作原理 (5)2.1.1 悬架组成 (5)2.1.2 悬架类型 (7)2.1.3 空气弹簧悬架分析 (7)2.2 空气弹簧的特点 (7)2.3 空气弹簧 (8)2.3.1 囊式空气弹簧 (8)2.3.2 膜式空气弹簧 (8)2.3.3 复合式空气弹簧 (8)2.4 客车空气弹簧前悬架设计 (9)2.4.1 悬架静挠度 (9)2.4.2 悬架动挠度 (10)2.4.3 悬架弹性特性 (10)2.5 弹性元件的设计 (11)2.5.1 空气弹簧力学性能 (12)2.5.2 高度控制阀 (14)2.6 悬架导向机构的设计 (15)2.6.1 悬架导向机构的概述及强度受力计算 (15)2.6.2 横向稳定杆的选择 (17)2.6.3 稳定杆的横向载荷及强度 (18)2.6.4 悬架及整车的刚度 (18)2.7 减震器分析 (19)3 后空气悬架的设计 (21)3.1 空气弹簧刚度计算 (22)3.2 减震器的选择 (22)3.3 后悬架空气弹簧的校核 (23)4 龙门空气悬架三维造型 (24)4.1 solidworks软件 (24)4.1.1 软件简介 (24)4.1.2 造型方法及步骤 (24)4.2 空气悬架的三维建模 (25)4.2.1 solidworks截面 (25)4.2.2 创建空气悬架系统三维模型 (25)4.3 空气悬架的装配图 (27)4.4 本章小结 (28)5 结论 (28)5.1 结论 (28)5.2 展望 (28)参考文献 (29)致谢 ...................................................... 错误!未定义书签。
八种典型客车空气悬架汇总浅析
八种典型客车空气悬架汇总浅析虽然本人并不是做悬架的,但一直对悬架很感兴趣,也多次得到一些博学且大度的客车悬架工程师的指点(有一些看似博学却很害怕你会从他那里学到技术的伪善的人不但不会告诉你什么还会误导你,实在令人遗憾~),也算是小有心得,现在拿出来总结了一下,希望能抛砖引玉,得到更多的指导。
独立悬架对于现在主流的大型客车只有前桥才有独立悬架,而且弹性元件都是空气弹簧,最大轴荷一般为7吨。
就导向机构的型式而言,只有双横臂式悬架一种,而且都是不等长的双叉臂,下横臂较长,而且横臂的铰接点跨距很大,以抵抗较大的纵向力。
如果非要对客车用的双横臂悬架分分的话还真能分出三种不同的结构来:带球副的(BALL JOINT)虚拟主销式双横臂悬架这样的双横臂悬架与轿车上用的双横臂悬架一样,上下横臂分别通过两个球副(BALLJOINT)与转向节相连,可以完成车轮转向和悬架跳动两个自由度的运动,没有实体的主销结构,上下球副的连线即为虚拟的主销。
而空气弹簧一般支撑在上横臂上。
这样的结构优点在于结构紧凑,重量轻;而缺点是球头所能承受的力量有限,容易损坏,而且球头的制造成本较高。
VOLVO的双横臂前悬架使用这样的结构。
VOLVO 9800 带球头副的双横臂独立前悬架KING PIN实体主销式双横臂悬架有了实体的主销,车轮的转向自由度就可以由主销来完成,而悬架跳动的自由度由另外两个联接在上下横臂上的转轴来完成。
因此成本降低,承载能力提高,但是连接主销和上下摆臂的这个家伙体积很大,很笨重,会使得非簧载质量增加,所以不利于操控稳定性和平顺性的提升。
目前大多数双横臂悬架都是采用这样的结构。
空气弹簧除了安装在上摆臂上,还可以安装在连接主销和上下摆臂的这个家伙上。
KINGPIN实体主销式双横臂悬架转向自由度与悬架跳动自由度完全分开这个也是KINGPIN实体主销式双横臂悬架但是其气簧支架过于粗壮,非簧载质量之大可想而知T型节式(TEE JOINT)虚拟主销式双横臂悬架这个名字听上去有点怪,其本质就是用一个T型节(称为TEE JOINT)代替球头副,其他结构都与带球副的双横臂悬架相同,而TEEJOINT可以在它的两个相互垂直轴上有两个相互垂直旋转自由度,以完成悬架的跳动与车轮的转向两个自由度。
汽车行业空气悬架专题研究
汽车行业空气悬架专题研究核心观点:空气悬架支持智能主动调节功能,明显提升驾乘舒适性、操控性。
传统汽车悬架系统由弹性元件、减振器、导向机构等部件构成,负责连接汽车车身、底盘与车轮,传递其相互作用的力和扭矩,并缓和路面传来的冲击。
与传统悬架相比,空气悬架结构上最大差异在于弹性元件的升级,并新增电子控制系统及气泵等部件,赋予悬架智能主动调节功能,具有操控稳定、高度可调、质量更轻、减振效果佳等优势,能够明显提升驾乘舒适性、操控性。
1、空气悬架的基本原理1.1、悬架是现代汽车的重要总成之一悬架是现代汽车重要总成之一。
悬架将汽车车身与车轮弹性连接,传递其相互作用的力和扭矩,并缓和路面传来的冲击载荷,保证汽车的操纵稳定性。
悬架系统主要由三大部件构成:(1)弹性元件:主要有螺旋弹簧、钢板弹簧、空气弹簧等,支撑垂直方向载荷。
(2)减振器:产生阻尼的主要元件,迅速衰减振动,改善汽车行驶平顺性。
(3)导向机构:传递力和力矩,兼起导向作用。
1.2、空气悬架的构成以及与传统悬架的差异空气悬架与传统悬架的最大差异在于弹性元件的升级,并新增电子控制系统及气泵等部件,赋予悬架智能主动调节功能。
空气悬架的核心部件及其作用如下:①空气弹簧(弹性元件):缓冲、减振、承重;②减振器(阻尼元件):配合空气弹簧,缓冲振动,提升坎坷路段驾乘平顺感;③空气供给单元(包括空气压缩机、分配阀、悬置等):通过充放气动态调节空气弹簧伸缩状态;④控制器ECU:实时控制空气供给单元和减振器,以调节空气弹簧刚度及减振器阻尼力;⑤传感器(高度传感器、车身加速度传感器等):随时向ECU传递车辆状态;⑥储气罐:配合空气压缩机,以备及时响应ECU信号;⑦其他(空气管路等)。
1.3、空气悬架的工作原理空气悬架的工作原理:传感器将收集到的车身状态信号传给控制单元ECU,控制单元依据一定的算法发出指令,驱动空气供给单元工作,吸入空气并通过空气滤清器去除杂质并干燥后送入储气罐,通过分配阀输送到各轮边空气弹簧,以达到调节悬架高度及刚度的目的。
客车空气悬架行驶动力学分析与优化
客车空气悬架行驶动力学分析与优化李恩科;宋礼;樊成程;张东方;吴张兵【摘要】According to the design requirements of an air suspension coach, the authors establish ADAMS mul-ti-body dynamics model of the coach chassis system, and carry out the dynamics simulation analysis. Through com-parison with test data, they verify the model correctness. Then they optimize the arrangement of suspension in order to reducethe amount of brake nod.%根据某空气悬架大客车的设计要求,建立整车底盘系统的ADAMS 多体动力学模型,并对其进行动力学仿真分析;通过和实验数据对比,验证模型的正确性。
对整车悬架布置进行优化,以减小制动点头量。
【期刊名称】《客车技术与研究》【年(卷),期】2015(000)004【总页数】4页(P27-30)【关键词】客车;空气悬架;行驶动力学【作者】李恩科;宋礼;樊成程;张东方;吴张兵【作者单位】中国汽车工程研究院股份有限公司,重庆 401122;重庆长安汽车股份有限公司,重庆 400023;重庆长安汽车股份有限公司,重庆 400023;重庆长安汽车股份有限公司,重庆 400023;重庆长安汽车股份有限公司,重庆 400023【正文语种】中文【中图分类】U461.1;U463.33空气悬架客车有平顺性好、整车整备质量小、车辆对路面的损坏少等优点。
但在行驶过程中稳定性略有不足,加速有明显的“仰头”和制动有过大的“点头”。
本文基于某公司在研发的客车悬架参数,应用多体动力学软件ADAMS建立某空气悬架客车底盘系统模型,分析空气悬架导向机构与车架连接点(也称为“硬点”),对整车制动时动力学性能的影响,并进行优化。
浅谈大客车电控空气悬架系统
每车 的传 感 器不 能超 过 三个 ,否 则 ,会 造 成所 谓
“ 过定位 ”问题。
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它是 一个 高度集成 化 和模 块 化设计 的组 合体 ,
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系统设定 常用行 驶高度 I Ⅱ:正常行 车使用高 / 度 I,它是 常态使用高度 ,在最 大限度地保证 安全 行车 的基础 上 ,充分考虑 了乘坐 的舒适性 和车辆部 件 的可 靠性 后 确定 的 。为 了适 应 车 辆在 特 殊路 段 ( 如凸凹不平路段 )的使用 ,车辆 还设置 高度 Ⅱ,高 度 Ⅱ比高度 I 的底架设置 高度 要高 .这样 可提高车 辆 的通 过性 。高度 I 高度 Ⅱ之间 由一翘 板开关进 和
减振器是空 气悬架 系统 的重要组成部 件 ,利用 其工作 时产生 的阻尼作 用 ,衰减 车辆运动 产生 的振 动 。匹配恰 当的减振 器能最大 限度减缓 性起到关键 作用 。由
于大客车采用 的电控制悬架 系统 .可 以根据 汽车行 驶工 况 。 自动 调整 悬架 的刚度 ,为 简化 系统 结构 , 大客车一般采用阻尼值不变的减振器。 ()导 向机构 6 .
身的高度值发生变化 时 ,传感 器的感应 电压 发生改
变 ,变化 的电信号传输 给 E U,通过 处理 ,就可得 C 知 当前的车身高度 。 ()电子控制单元 (C ) 2 E U 电子控制单元 ( C )是整个系统 的大脑 中枢 , EU 管理控 制整个系统 的工作 ,它 由输人 电路 、微机和 输 出电路三个基本部分组成 ,其核心是微机 ,微机 中的中央微处理器 ,能对 获得的各项数字 信号进行
美国翰德森公司的客车空气悬架系统
.
向, 从而提高了 操纵的稳定性。 一个更长的主支撑板簧可以使气囊承受更大
的载荷,从而提高了行驶的平顺性 ( 见图 6 。 )
图1 所示 在任何路面情况和
- C 璃代零部件
26 0 年苇2 强 0 期
维普资讯
偏心凸轮,车桥可以向前或向后移
见图2 所示 。在任 何行驶工况 下 ,独特的四连杆结构都 可以确保
6 减振器 .
见图 1 所示。减振器能保持最佳的阻尼值,进一步提高了乘坐的质量。
转向操纵角度, 降低由于路面颠簸、 弯道复杂和制动等情况下造成的转 向误差,有利于驾驶员更精确和准
确地驾驶 车 。 辆
C MF TA R M O OR IT 客车后空气悬架系统
C MF R IT 客车后空气悬架系统 ( O O TAR M 见图4 )充分体现了以人为本 的设计理念。 下面分别介绍C MF R I 客车后空气悬架系统主要零部 O O TAR 件的结构特点和功能。
图2 独特的四连杆结构
2重型气囊 .
见图3 所示。悬架设计使气囊 可以承载全部的垂直载荷,不仅可 以改善驾驶 员和乘客的乘坐舒适 性,而且也由于降低了传递到车身 和底盘零件的振动而延长了车辆的
(『1 /ff (( 『
下面分别介绍 P R S E R客 A A TE 车的前空气悬架系统主要零部件的
产品
-
驾驶工况变化的情况下,精确的高度控制阀都能保持精确的行车高度。
5 高强度衬套 .
见图 1 所示。无需润滑的高强度衬套具有优越的可靠性。
结构特点和功能。
1 . 独特的四连杆结构
肿
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图6不同 悬架系统。车辆行驶平顺性对比图
车辆悬架系统及整车平顺性研究
车辆悬架系统及整车平顺性研究车辆悬架系统及整车平顺性研究车辆悬架系统是汽车重要的组成部分之一,对整车的平顺性具有重要影响。
本文将探讨车辆悬架系统的原理、结构以及其对整车平顺性的影响。
悬架系统是车辆的重要组成部分,其主要作用是减震和支撑车身,保证车辆在行驶中的平稳性和舒适性。
在车辆行驶过程中,经受到的外力和振动会通过悬架系统传递到车身和驾驶室内,影响乘坐舒适性以及驾驶稳定性。
因此,研究车辆悬架系统对整车平顺性的影响具有重要意义。
车辆悬架系统一般由弹簧、减振器、悬挂杆等部件组成。
弹簧是悬架系统的主要支撑部件,其作用是将车辆的重量均匀地分散到车轮上,并对路面的不平进行缓冲。
减振器是悬架系统的主要减震部件,能够有效地减少车身在行驶过程中的颠簸和震动。
悬挂杆则支撑和固定弹簧和减振器,起到连接转向系统和车轮的作用。
悬架系统的结构和设置对整车平稳性和舒适性有直接影响。
一般来说,悬架系统设置较低的频率和大的减振比能够提高车辆的乘坐舒适性。
通过较低的频率,车辆可以更好地适应路面的不平,并保持相对稳定的车体姿态;而较大的减振比则能够减少车辆在行驶过程中的颠簸和震动,提高乘坐的平顺性。
同时,悬架系统还需考虑车辆的操控性和稳定性。
过软的悬架系统在车辆高速行驶时容易造成车身的抖动和不稳定,影响驾驶的安全性;过硬的悬架系统则会使车辆受到路面不平的冲击传递到车身和驾驶员,降低驾驶舒适性。
因此,在悬架系统的设计中需要综合考虑乘坐舒适性与驾驶稳定性之间的平衡。
对于不同的车型和用途,悬架系统的设计也会有所差异。
例如,为了提供更好的通过性和越野能力,越野车通常采用较高的悬架系统和更强的减震器,以适应复杂多变的路况。
而豪华轿车则注重乘坐的平稳和舒适,通常采用更软的悬架系统和高级的减震器,提供更优质的乘坐体验。
当然,除了上述结构和设置的影响,悬架系统的材料和制造工艺也会对车辆的平顺性产生影响。
材料的选择和工艺的改进可以进一步提高悬架系统的动态性能和减震效果,从而提升整车的平稳性和舒适性。
基于虚拟样机的空气悬架大客车平顺性仿真分析
图 3的上半部分 是前 桥 的垂 直方 向振 动加速 度 时 间历 程 ; 下半 部分 为加速度 的功率谱 密度 ( 以下 均 同 ) 。 前 桥垂直 方 向振 动加 速度 的均 方根 值 为 2 5 m S, 0r / 4 a
加速度 的功率谱密度 的最 大峰值 处频率 为 9 1 z对 应 .H , 0
第 2期
董吉 亮 :基 于虚 拟样 机 的空气 悬 架大 客 车平顺 性 仿真 分析
量客 车前 车架 、 桥 、 车架 和后桥垂 直方 向的加 速度 前 后
响应 值 , 选取被 测点 的原则 : 点 能较好 地反 映系统 的 该
振动 , 并且易 于安装 加速度传感器r 。本次试验选 取的
式 中:n为空 间频率 , 它是波长 的倒数 , 表示每米长度 中 包含 的波数 ,单位为 I ;o T n 为参考空 间频率 , = . I 01 ; m
G()J qt k r  ̄ 参考空 间频率下 的路面谱值 , o 称为路面不平度 系 数 , 位为 i ; 为频 率指数 , 单 nO s9 确定每段功率谱斜线 的斜
结果 的对 比 , 验证 了模 型的可信性 。
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1 整 车 系 统 多体 动 力 学 模 型 的构 建
11 整车拓扑结构分析 . 研究对象 的构 造主要包括 车身 、 车架 、 向系统 、 转 前 后 非独立空 气悬架 、 前后 桥 、 动力总成 和车轮 等 , U 在 G
图 1 整车 系统 的拓 扑结 构
该模 型 由 5 0个物体 ( 地面 ) 1 含 、0个转动 铰 、 1 1 个
球铰 、 移动铰 、5个 固定 铰 、 个原始 铰 和 4个运 动 4个 1 1
空气悬架的设计要点word文档
空气悬架的设计要点一、采用空气悬架的目的――改善汽车使用性能1.改善平顺性,减小车轮对地面动载1)影响平顺性的三个主要系统:(1)轮胎(2)悬架(3)座椅2)影响车轮动载的主要因素:(1)轮胎刚度(2)悬架刚度与阻尼(3)簧上质量与簧下质量的比值2.空气悬架应达到较好的平顺性指标,才有被选用的价值(改善平顺性的同时,也减小了车轮动载)1)在B级路面,以50km/h匀速行驶,后轴上方座椅的垂直振动加速度响应Leg≤113dB(或按ISO2631计算耐疲劳限达到4-5h)。
2)偏频――单自由度系统自然振动固有频率(客车):(1)板簧:95-105cpm(1.6-1.75Hz);(2)气簧:①现阶段80-85cpm(1.3-1.4Hz);②高级阶段(路面不平度进一步提高后)65-70cpm(1.1-1.16Hz)。
3)阻尼――理论上的阻尼比为0.33-0.35(1)按经验公式选择减振器复原阻力时取上限或超上限值;(2)有条件时,采用可调阻尼减振器,目前可供选择的有电磁流变改变粘度及继电器改变阻尼孔尺寸两种。
有手控、自控两类,按载荷及按路面不平度输入来调节。
4)抗侧倾能力,应在0.4g侧向加速度条件下,稳态侧倾角Φ≤5-6゜。
3.充分认识并利用空气悬架的优点1)较理想的弹性特性(1)空、满载之间有高度控制阀调节气压,具有较好的等频性;(2)振动时,假定没有充放气,弹性特性曲线呈非线性,增大动容量,防止悬架击穿。
若反跳行程由减振器或其它机构实施弹性限位,则弹性特性呈反S形的理想特性。
2)可设计成较低的刚度,提高平顺性,不会因为空、满载之间静挠度变化太大,车高超标而受到限制。
3)高度控制阀除了自动调节设计位置的车身高度不变之外,还可用来调节车身抬高或下降(下跪),以提高车身通过性或方便乘客上、下车。
4)几乎消除了全部库伦阻尼,使悬架系统全部由粘性阻尼消振,其效果是:(1)消除高频微幅振动的锁止作用,改善高频域的传递特性,减小高频动刚度。
4×2牵引车空气气囊悬架结构及装配工艺分析及优化
Science and Technology & Innovation ┃科技与创新·123·文章编号:2095-6835(2016)21-0123-014×2牵引车空气气囊悬架结构及装配工艺分析及优化李兆辉(东风柳州汽车有限公司,广西 柳州 545005)摘 要:基于车辆平顺性和舒适性条件,优化设计重型牵引车悬架采用空气气囊悬架结构成为车辆设计部门重点研究的课题。
研究以4×2牵引车悬架的基本结构及工作原理为依据,构建4×2牵引车悬架的数学和动力学模型,选择与该车辆匹配的空气气囊悬架。
仿真结果表明,空气气囊悬架平顺性和舒适性随着阻尼系数的改变而变化,从而获得综合性能最佳的阻尼系数。
关键词:重型货车悬架;平顺性;舒适性;空气气囊悬架中图分类号:U463.33 文献标识码:A DOI :10.15913/ki.kjycx.2016.21.1231 4×2牵引车悬架结构及工作原理悬架结构是车架与车桥之间的一切传力连接装置的总称,其通过将路面作用在车轮上的垂直反力、纵向反力和侧向反力以及所有反力造成的力矩传递到车架,从而实现汽车的正常行驶。
牵引车作为专门或主要用于牵引挂车的汽车,其与挂车联接的主要方式包含以下2种:①牵引车利用后端的牵引鞍座搭接挂车前面一部分,挂车的部分质量由牵引车后面的车桥承受,即半挂;②牵引车的后段通过牵引连接装置连接挂车的前端,只为挂车提供行驶的拉力,即全挂。
常见的悬架结构包含钢板弹簧导向机构(全长钢板弹簧并用式、钢板弹簧后端式)、双纵臂式导向机构、双横臂式导向机构、单纵臂式刀向机构。
空气悬架结构一般都是采用非独立悬架,囊式空气弹簧的上下端分别固定在车架和车桥上,空气弹簧与螺旋弹簧传递垂直力,推力杆传递纵向力、横向力。
2 4×2牵引车建模 2.1 数学模型以前横向稳定杆模型的建立为例,由于在重型汽车中空气悬架结构的钢板弹簧、扭杆等会对整个系统的运动产生重要影响,特别是在平顺性仿真分析过程中需要考虑柔性体的影响。
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空 悬 客 平 性 析 优 罗 杰, 良 气 架 车 顺 分 与 化/ 凯 张
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a n ep lt n f t g me h d s i b e fr ADAMS s le s t p i z h s o l e r v r b e S n iie a lss i 1o n i tr oa i i i t o u t l o o tn a ov r o o t mi t e e n n i a a i l s e stv nay i s as e n a
行 了建模 与 优化 工作 ,改善市 内公 交车 的驾驶 与 路 面 友好性 :。 亚研 究院 的 S — i P r 起 e Jn ak与 Wa - u n SD
悬 架 的刚 度 与 阻 尼 , 以提 高 车 辆 的 乘 坐 舒 适 性 。 关 键 词 : 顺 性 平 非线 性 变量 值 拟合 敏 度 分析 插 灵 中 图 分 类 号 :4 3 3 U 6. 3 文 献标 志码 : A 文 章 编 号 :0 5 2 5 (0 ) 4 0 3 — 5 10 — 5 0 2 1 0 — 0 7 0 1
悬 架 系 统 中 的弹 性 与 阻尼 元件 能 有 效 吸 收 与
衰 减 来 自路 面 的振 动 并保 持 车 身 姿态 的稳 定 . 车 对 辆 平顺 性 能 的改 善 有着 极 大 的 作用 , 以 非线 性 弹 所
性 与 阻 尼 元件 在 车 辆 的悬 架 系 统 中 的应 用 愈 发 广
1 非 线 性 模 型 的 建 立 与 优 化 方 式
相 对于 传 统 的 四 分之 一 或半 车模 型 , 由
泛 。仅 就平 顺 性能 而言 , 、 悬架 刚度 与 阻尼 的 匹 前 后
配存 在 着较 为强 烈 的关 联 与 矛盾 以如 何 对其 进 所 行 分析 、 判断 与优 化 往往 也 是 设计 与研 发 人 员所 面 临 的难题 。 . a hj , K. A me SR k e A. W.h d与 X.a g就 以 a rn 分段 区 间线 性 化 的 方 式 对 减 振 器 非 线 性 阻 尼 量 进
A A D MS构 建 的包 含 悬 架与 转 向系 的整 车 多体 动 力 学模 型更 能如 实反应 车 辆运动 特征 。本 次试验 车 辆
采 用 双横 臂式 独 立前 悬 , 以单纵 臂 和 V 型推 力杆 为 导 向机 构 的非独 立后桥 , 、 悬架均 采用 带高度 控 前 后 制 阀 的空气 弹簧 ,降 低 了不 同载荷下 悬架 偏频ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ的 变
罗 凯杰 , 张 良
( 合肥 工业 大学 机 械 与 汽 车 工 程 学 院 , 肥 2 0 0 ) 合 3 09
摘要 : 以某 空 气 悬 置 客 车 为 原 型 , 立 其 多 体 动 力 学 模 型 , 析 悬 架 系 统 中 非线 性 弹 性 与 阻 尼 元 件 对 平 顺 性 能 的 影 建 分 响, 结合 A A 并 D MS软 件 运 算 原 理 , 出一 种 适 用 于 其 求 解器 的插 值 拟 合 优 化 方法 , 提 运用 灵敏 度 分 析 等 手段 重 新 匹 配
R d ai n ls n t z t n fraCo c q ie i rS s e s n ieQu l yA ay i a d Op i ai a h E up d w t Ai u p n i t s mi o o h o
L O K ij ,HA G Lag U a i Z N in -e
Ab t a t Ai s s e so su e n ma y l x r o c e n o d rt mp o e r e c mf r b eI h s p p r a mu t b d sr c : T u p n i n i s d i n u u y c a h si r e o i r v i o o t l . t i a e l — o y d a n i d n mi o c d li b i n ADAMS t n l z h o l e rs rn n a e u p n in s se , n r s n s y a c c a h mo e s u l i d o a ay e t e n n i a p i g a d d mp r i s s e so y tm a d p e e t n n