横向稳定杆的参数计算与设计报告

2 F 1 T
由于横向稳定杆主要承受扭矩作用，故应校核扭转剪应力：
（式 5）
源自文库
T d T d 16 T 4 Jp 2 d 2 d3 32
式 2~ 式
（式 6）
联 立
6 ， 可 求 得 横 向 稳 定 杆 的 最 小 直 径
H 2 3 6b c (1 ) m 4 L (
稳定杆端点受力 F=2K 1 。 至此，确定横向稳定杆的 H、L、 、b、c、m，完成稳定杆的几何尺寸设计计算工作。
稳定杆安装位置到对称面距离 c/mm 稳定杆安装位置到拐点距离 b/mm 未注中心线弯曲半径 /mm
由图 1 中稳定杆各参数间的几何关系和表 2 的相关数据，可确定稳定杆端点到拐点距离
H L= c b m 2 ；夹角 =PI-arcsin(m/L) 2
横向稳定杆的材料多选用 50CrVA，其相关应力参数如表 3 所示 表 3 材料参数 弹性模量 E/GPa 剪切弹性模量 G/GPa 许用扭转应力 [ ]/MPa 泊松比μ 206 79 740 0.29
F 1 U 1 2U 2 U 3 2
F m2 2(c b) 2F 2 L3 =
4G Jp
F2 H c 2c 6 E J 12 E J 2
2
（式 4）
设车身在侧倾时受到横向稳定杆所产生的阻力距为 T，侧倾角为 ，有
d=

c) 2 2c 2
B 3E 0.8 2
2
稳定杆线刚度 K=
3E J
2 3 H H H 2 2 L b c c 4m 2 b c 2 2 2 3
2、考查整车在受侧向加速度 a y =0.5g 时，车辆侧倾角 的大小。
=
K , f
m s hs ay K , r m s g hs
（式 1）
带入表 1 中相关数据，得到侧倾角 ≈3.4°，与 7.00°/g×0.5g=3.5°的标准相近。 以装备麦弗逊前悬架的整车为例，利用等效弹簧原理，可确定螺旋弹簧变形量：
横向稳定杆的参数计算与设计报告
1、初选整车参数如表 1 所示： 表1 簧载质量 ms/kg 簧载质心到侧倾轴线的距离 hs/mm 侧向加速度 ay/N/㎡ 轮距 B/m 前悬架侧倾角刚度 Kf/ N/m 后悬架侧倾角刚度 Kr/ N/m 所用整车参数 687.5 450 4.9 1.25 13643.35 9095.57
=
B 2
（式 2）
利用横向稳定杆与悬架系统的几何关系，可得横向稳定杆端点的位移量
1 =
（ 为比例因子，取值为 0.8） 3、简化横向稳定杆结构为一个等臂梯形，如图 1 所示
（式 3）
图1
横向稳定杆简化结构
表2 稳定杆横向跨度 H/mm 稳定杆纵向跨度 m/mm
所需横向稳定杆参数 1049.1 213.6 315.5 51.6 30
2
设在车身侧倾时，在横向稳定杆的一个端点作用一个力 F，在其另外一个端点作用有一个大 小相等、方向相反的力。在力 F 作用下要发生弹性变形，F 作的功与横向稳定杆中总的变形 位能相等。横向稳定杆半边的变形位能包括： M 2 M 3 段的扭转位能 U 1 ； M 3 M 4 段的弯曲 位能 U 2 ； AB 段的弯曲位能 U 3 。 根据位能相等原理有，F 所做的功与横向稳定杆中总的变形位能相等。