横向稳定杆的参数计算与设计报告
螺旋弹簧横向稳定杆减振器设计指南
减振器储油缸直径 Dc = (1.35 ~ 1.57)D ，工作缸与储油缸壁厚一般取 1.5～2.0 mm 。
选择减振器尺寸时主要考虑一下两点：在工作速度范围内油液压力适当，能够得到稳定的阻力值，
8
容易保证油封的可靠性；减振器具有足够的散热面积，防止因温度过高引起阻力衰减或减振器早期失效。 作缸径的确定：
可根据减振器最大拉伸阻力和最大允许压力近似求出工作缸径。
( ) D = 4Fmax (mm) πp 1 − λ2 式中： D －作缸径， mm ； p －工作缸允许最大压力，一般为 3～4 N / mm2 ； F max －减振器最大拉伸阻力， N ; λ －减振器杆直径与工作缸之比，双筒减振器为 0.4～0.5，单筒减振器为 0.3～0.35。
Cϕb
=
1 2
⋅
P f
L2
=
3 EIL2
(6)
l l 2⎢⎣⎡
3 − a3 + L (a + b)2 + 4
1
2
2 2
(b
+
c
)⎥⎦⎤
当角钢度给定时，可求得所需要的稳定杆直径 d 为
l l d
=
4
128 3π
⋅
Cϕb L2 E
⎡ ⎢⎣
3 − a3 + 1 (a + b)2 + 4
1
2
2 2
(b
+
c
)⎥⎦⎤
（7） 按弹簧指数 C = Dm / d 及 K ' 的表达式（见式 24 下的说明求得 K ' ，运用式（24）求出载荷 P1 ，
基于CATIA的汽车横向稳定杆的参数化设计
FOCUS 技术聚焦
设计·创新
基于 CATIA 的汽车横向 稳定杆的参数化设计
李群 何耀华 （武汉理工大学汽车工程学院）
摘要：参数化设计在产品的优化设计中发挥着重要作用。为完成汽车横向稳定杆的参数化设计，文章推导出横向 稳定杆尺寸参数的约束公式，并在此基础上建立基于 CATIA 的稳定杆参数化模型，将模型与 Excel 表格相关联， 实现参数驱动横向稳定杆的自动重构，完成横向稳定杆的参数化设计。运用 Abaqus 软件建立横向稳定杆有限元 模型，校核结果验证了稳定杆参数化设计的正确性。 关键词：汽车；横向稳定杆；CATIA；参数化设计
1
((N·m) ((N·m) ms/kg 倾 轴 线 度 ay/ (° )
/(°)) /(°))
的 距 离 (m/s2)
角 θ/ 线 弯 点 位 向 跨 向 跨 置到对 装 位 同 侧 拐 E/Pa 模 量 应 力
rad 曲 半 移 度 度 称面距 置 到 点距离
G/Pa [τ]/Pa
径 线刚 d/m 度 K/
模型 Join 到一起；
加大小为 1 084.4 N，方向相反的 z 向载荷。对横向
5）转换到 Part Design 模块生成杆的实体模型， 稳定杆做静力学分析，得到横向稳定杆应力云图，如
即稳定杆的参数化基础模型，如图 4 所示。
图 6 所示。可以看出最大应力集中在拐角处编号为
11 130 的节点上，最大值 544.4 MPa，该材料的扭转
Parametric Design of Automotive Stabilizer Bar Based on CATIA
Abstract: Parametric design plays an important role in product optimized design. In order to complete the parametric design of stabilizer bar, the constraint formula of stabilizer bar parameters is derived, and parametric model of stabilizer bar is established based on CATIA, which is associated with the Excel table, the automatic reconstruction of stabilizer bar by parameter—driven is achieved, the parametric design of stabilizer bar is completed. Based on Abaqus software, the finite element model of stabilizer bar is established, the checking results verified the correctness of parametric design of stabilizer bar. Key words: Automobile; Stabilizer bar; CATIA; Parametric design
巴哈赛车横向稳定杆的设计与性能验证
Science and Technology &Innovation ┃科技与创新2020年第08期·5·文章编号：2095－6835（2020）08－0005－03巴哈赛车横向稳定杆的设计与性能验证侯小舸，杨云珍，王琦（武汉理工大学汽车工程学院，湖北武汉430070）摘要：设计了一套匹配巴哈赛车底盘特性的横向稳定杆，通过提高悬架系统的侧倾角刚度提高整车的抗侧倾能力，从而增强赛车的横向稳定性。
建立横向稳定杆的数学模型；分析稳定杆的各参数对横向稳定杆所能提供的侧倾角刚度的影响；对悬架系统进行仿真分析，得出横向稳定杆的特性曲线；并进行实车的稳态回转试验与跑动测试，进一步验证了横向稳定杆的抗侧倾性能。
关键词：横向稳定杆；巴哈赛车；悬架；侧倾角刚度中图分类号：U463.33文献标识码：ADOI ：10.15913/ki.kjycx.2020.08.003大学生巴哈赛车是一种发动机中置、后驱的小型全地形车，具有独特的防滚架结构和与之相匹配的斜置单纵臂后悬架系统，独特的悬架布置导致其在高速入弯时，会产生较大的侧倾和横向振动，导致轮胎侧偏严重，影响赛车的操控稳定性及平顺性[1]。
因此设计出一款匹配巴哈赛车底盘布置的横向稳定系统，建立出横向稳定杆的理论模型；并对悬架系统进行运动仿真分析；最后通过实车跑动测试，更为真实地验证了横向稳定杆的性能。
1建立横向稳定杆的数学模型1.1横向稳定杆的布置横向稳定杆的布置如图1所示。
图1横向稳定杆的布置示意图当整车发生侧倾时，一侧轮胎相对于车架有一段垂向位移量∆1，车轮处的跳动量传递到稳定杆臂末端的跳动量为∆2，设∆2与∆1的比值为横向稳定杆的传动比ε，两轮间距为D 。
稳定杆的抗侧倾性能的评价指标并不是稳定杆自身的侧倾角刚度，而是稳定杆传递到车轮处的等效侧倾角刚度。
1.2横向稳定杆侧倾刚度的计算设稳定杆长度为n ，稳定杆臂的长度为a ，稳定杆直径为d ，稳定杆与稳定杆臂的夹角为θ，稳定杆臂末端端点的距离为L ，稳定杆与稳定杆臂通过螺栓连接，稳定杆上有两处橡胶衬套用以固定稳定杆。
稳定杆设计参数
大SUV项目设计参数
1.前横向稳定杆：
材料：60Si2MnA 杆直径：26mm 表面处理：喷塑（黑色）2.后横向稳定杆：
材料：60Si2MnA 杆直径：14mm 表面处理：喷塑（黑色）3.纵向拉杆组件：表面处理:喷塑（黑色）
3.1纵向拉杆组件接头：材料：4钢板Q235，
3.2纵向拉杆：杆直径18mm，材料：60Si2MnA
3.3衬套组件：材料：天然橡胶、20#无缝钢管
4.前、后稳定杆连接杆：
4.1连接杆中杆：材料20#圆钢，杆直径：10mm
4.2连接杆球销外壳：材料：20#圆钢
4.3连接杆防尘罩：材料：>CR<
4.4连接杆球销：材料：40Cr
5.前稳定杆支架：材料：3钢板Q235
6.前稳定杆衬套:天然橡胶
7.后稳定杆支架：材料：2钢板Q235
8.后稳定杆衬套：天然橡胶
9.调节连杆：属于外购件。
横向稳定杆刚度计算
稳定杆刚度和应力计算公式1、横向稳定杆刚度计算：图示为圆形实心断面，直径为 d，作用在两端点 A，A′处的载荷 P 大小相等方向相反，载荷作用点处变形为f( 不考虑横向稳定杆的橡胶衬套变形)刚度K为：1f l 03l 22 lEI R[l 02K =p=2 3 EI 2 GI t2R21sin22(2l 0 R( 1cos) 2(12sin2)l 0 R sin2R21)]t[l 0(sin2)GI22R 2 (232sin41sin 2 ) ]（mm/N）；式中 l 0l 12l 22R(l 12l 22l1)， (mm)；l2φ arctan l2，rad；l1d 4，mm4 l ——圆截面惯性矩，I=64I t——圆截面极惯性矩， I t =d 3 32，mm32G——剪切弹性模数， G=75460，N/mm模向稳定杆倾角刚度 K R为：Kl K R220（N.mm/rad）2、横向稳定杆应力计算：车身侧倾角为时，稳定杆两端部载荷P 为：PK l R 0( N )最大弯曲应力在 BC ，B ′C ′段的 θ=处，arctan Rl 02P l 02 R 2 (N/mm 2)Zt式中： Zt ——扭转断面系数： Zt= d 3, (单位 : mm 3 )16最大剪应力 在处的 C, C' 点处P 2 R 2 2R(l 0l 2 Rl 1 ) 单位2.l 0l 12 (: N / mm )Z tl 22最大主应力max 发生在 BC、B ′C ′段，可近似用下式计算：maxP( R2 l 02R 2)（N/mm 2）Z t（范文素材和资料部分来自网络，供参考。
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横向稳定杆刚度计算
稳定杆刚度和应力计算公式
1、横向稳定杆刚度计算：大小相等A′处的载荷Pd，作用在两端点A，图示为圆形实心断面，直径为) 方向相反，载荷作用点处变形为f(不考虑横向稳定杆的橡胶衬套变形刚度K为：?1f232llll???2
sinR(??sin2?l)?[1R=2=002K p
02GI2EI3EI2t2l????2??sin?sin22[)]??(()1R1R0
22GI22t?????223]2?21lR(?cossin))?R?(sin1024 mm/N）；（)l?l?l?R(121，(mm)式中；201l2l2?arctanφrad；，
22l?l?l22
l14?d?l4
mm，——圆截面惯性矩，I=64
3?d?3，II=mm ——圆截面极惯性矩，32tt
G=G2N/mm75460，——剪切弹性模数，
模向稳定杆倾角刚度K为：R2Kl K （N.mm/rad）0?R
22、横向稳定杆应力计算：
车身侧倾角为时，稳定杆两端部载荷P为：?1 / 2
?K)P?(N R l0???处，′段的θ=在最大弯曲应力BC，B′C?R?arctan?l0P222?Rl??2(N/mm) 0Zt3?d ——扭转断面系数：Zt=式中：Zt3):mm(,单位
16)Rlll?2R(P222???120)/mm(单位:.,在?0处的CC'点处N?l?R?最大剪应力0Z22l?l t21′段，可近似用下式计算：B′C、最大主应力?BC发生在max P2（N/mm）22?)2R(??l?R0max Z t
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2 / 2。
横向稳定杆设计课程设计
横向稳定杆设计课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解并掌握横向稳定杆的基本结构及其在汽车中的作用；2. 学生能够运用物理知识，分析并计算横向稳定杆对汽车稳定性的影响；3. 学生能够了解并描述不同设计参数对横向稳定杆性能的影响。
技能目标：1. 学生能够运用CAD软件进行简单的横向稳定杆设计；2. 学生能够通过实验方法，验证横向稳定杆设计的效果；3. 学生能够运用数据分析方法，评价不同设计方案的优劣。
情感态度价值观目标：1. 学生能够培养对汽车工程技术的兴趣，增强对工程设计的热情；2. 学生能够通过团队协作，培养沟通、协作能力和集体荣誉感；3. 学生能够认识到工程设计在实际生活中的应用，提高对科技创新的认识。
课程性质分析：本课程为汽车工程领域的一门实践性课程，旨在让学生了解横向稳定杆在汽车稳定性中的作用，培养学生的工程设计能力和实际操作技能。
学生特点分析：学生处于高中阶段，已具备一定的物理知识和实验技能，对汽车工程技术有一定的好奇心，但可能缺乏实际操作经验。
教学要求：1. 注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力；2. 采用项目式教学，培养学生的团队合作精神和创新能力；3. 注重过程评价，关注学生在课程中的学习表现和成果。
二、教学内容1. 基本概念与原理：- 横向稳定杆的定义及其在汽车中的作用；- 汽车稳定性原理及横向稳定杆的工作机理；- 教材第二章第一、二节内容。
2. 横向稳定杆设计参数：- 横向稳定杆的结构参数及其对性能的影响；- 材料选择对横向稳定杆性能的影响；- 教材第二章第三节内容。
3. 设计与仿真：- CAD软件在横向稳定杆设计中的应用；- 横向稳定杆设计的基本步骤和注意事项；- 教材第三章第一、二节内容。
4. 实验与验证：- 横向稳定杆性能测试实验方法；- 实验数据采集与处理；- 教材第三章第三节内容。
5. 数据分析与评价：- 横向稳定杆设计方案的评估方法；- 数据分析在横向稳定杆设计中的应用；- 教材第四章第一、二节内容。
稳定杆设计计算.pptx
f0
cl l
0
F
l
c2
C0 0 l
F
C0
ll0c2
(8-119)
C0
F f 0
C0
lcl0 2
Cz
Cn C0
l0 lc
2
CnC
0 l
2 0
Cn C0
l0
2
lc
Cnl
2 c
C
0l02
(8-120) (8-121)
因此，横向稳定杆的总位移 fz 为
学海无 涯
fz f c f
8-10 参照教材图 8.51，推导减振器阻尼系数公式：a
2mi2 。
cos2 a
(1) lT 段的扭转位能。
U = F2lT 1 4GJp
(8-110)
式中，Jp 为横向稳定杆的截面极惯性矩；G 为材料剪切弹性模量；lT为横向稳定杆直线段长度。
(2) l1 段的弯曲位能。
U2
= F 2l13 6EJ
式中， J 为横向稳定杆的截面惯性矩； E 为材料弹性模量。
(3) l0 段的弯曲位能。
U3=
l0 2
M
2
(x)dx
1
0 2EJ
2Edx2
0
l0
其中，x 轴的原点在横向稳定杆的对称中心。
F2
(l3
l2
) 2
l
12EJ
0
(8-111) (8-112)
学海无 涯
(4) l2 段的弯曲位能。
U4=
l2 M 2 (x)
1
dx
0 2EJ
2EJ
F l2
0
(l3
学 海 无涯
横向稳定杆计算
弹性模量E 206000Mpa
杆直径d 42mm 截面主惯性矩I 152745.0202
mm^4
截面极惯性矩Ip 305490.0404mm^4两端纵向部分长度a 343mm 中部长度L 1168.5mm 杨氏模量G 75460Mpa 材料泊松比μ0.25稳定杆夹角θ
1.448623279rad 横向稳定杆侧倾角刚度KΦ
188769631.2Nmm/rad 材料单位长度许用扭转角
B、C两端的允许转角［φ］0°
B、C两端的转角φ（即车身侧倾角α）
0.157930745rad 9.048765°A、D两点沿Z方向绝对位移量57.06270934mm
L1
44mm L2
340mm LZ(既是L)976mm R
64mm La
1080mm φ
1.692969374rad L0
286.5838986mm 1/K
0.005744247mm/N 截面极惯性矩Ip 305490.0404mm^4抗扭断面系数Wp 14547.14478mm^3横向稳定杆侧倾角刚度KΦ
101527673.2Nmm/rad 车身侧倾角
0.104719755rad 车身侧倾角为α时，横向稳定杆两端部载荷P或F
18303.61996N 最大弯曲应力σ在BC 、B"C"段的θ=φ-β处，β=arctan （R/L0）738.9400024N/mm^2
最大剪应力τ在θ=0处的C、C"点处438.6765783N/mm^2最大主应力σmax发生在BC、B"C"段819.4665727N/mm^2第一种计算方法
第二种计算方法。
第五节横向稳定杆678节
第 六 节 减 振 器
汽车底盘讲座
第六节 双向作用筒式减振器 一、组成： 由活塞 工作缸 活塞杆 伸张阀 储油缸 压缩阀 补偿阀 流通阀 导向座 防尘罩油封 上下腔室 等组成。
第 七 节 双 向 减 振 器
汽车底盘讲座
二、工作原理： １、压缩行程时： 车轮移近车身减振器受压 缩。此时，减振器内的活塞 向下移动，下腔室的容积减 小，油压升高油液经流通阀 流到上腔室。上腔室的容积 被活塞杆占去一部分容积， 上腔室的容积减小小于下腔 室减小的容积。于是一部分 油液就推开压缩阀，
汽车底盘讲座
四、汽车在行使中的三种状态： １、是在良好的路面上行使，此时要求弹 性元件发挥充分的作用。 ２、是在汽车承受相当中等强度的振动。 这时减振器起主导作用。 ３、是车辆受到剧烈振动。这时与轮胎的 接地性有关。 五、对减振器的要求： １、在悬架压缩行程（车桥和车架相互靠 近）减振器阻尼力较小。此时充分发挥 弹性元车底盘讲座
第 八 节 独 立 和 非 独 立 悬 架
汽车底盘讲座
第 八 节 独 立 和 非 独 立 悬 架
汽车底盘讲座
第 八 节 独 立 和 非 独 立 悬 架
第 五 节 横 向 稳 定 杆
汽车底盘讲座
第六节减振器
第 六 节 减 振 器
一、作用： 是为加速车架与车身振动的衰减，以 改变汽车的行使平顺性。 二、减振器和弹性元件是并联安装。 三、简单的液力减振 器工作原理： （是利用液体流动的阻 力来消耗振动的能量）
汽车底盘讲座
第 六 节 减 振 器
当车架或车身与车桥间受振动而出现相 对运动时。减振器内的活塞上下运动。减振 器内的油液便反复地从一个腔经过不同的孔 隙流入另一个腔内。此时孔壁与油液间的摩 擦和油液分子间的内摩擦对振动形成阻尼力， 使汽车振动能量转化为油液热能，再由减振 器吸收散发到大气中去。 减振器阻尼力的大小随车架与车桥（或车 轮）的相对运动的增减而增减。并且与油液 的粘度有关。
FSC横向稳定杆设计及有限元分析
FSC横向稳定杆设计及有限元分析作者：陈柯序，周怡洁，杨雳来源：《时代汽车》 2018年第8期1引言大学生方程式赛车(FSC)中常采用双横臂独立式悬架，特点是车质量轻，比功率大，在快速转向时两侧悬架发生不等量变形大，引起车身侧倾，会极大程度上影响赛车的弯中姿态和转向特性，此时需要横向稳定杆提供抑制车身侧倾的力矩，增加悬架的侧倾角刚度，以提升赛车的操稳性。
横向稳定杆(anti-roll bar)，其固定在左右悬架的下臂。
（其基本结构如图1）赛车在转弯时作用在车的滚动中心的离心力造成车身的侧倾，侧倾后，簧上质量加剧侧倾，导致赛车弯内轮和弯外轮的减震弹簧拉伸和压缩，载荷转移，造成横向稳定杆的杆身扭转，其利用杆身被扭转产生的反弹力来抑制车身侧倾。
设计横向稳定杆时，除了要考虑整车总的侧倾角刚度外，还应考虑前后悬架的侧倾角刚度之比。
赛车设计中根据车手的驾驶习惯不同，常常会将前后悬都装上稳定杆，调节到略微转向过度（就个人驾驶习惯而言）。
最理想的状态是把横向稳定杆所提供的侧倾角刚度控制在悬架的总侧倾角刚度的20%~50%之间。
2横向稳定杆侧倾刚度计算汽车上悬架系统的稳定装置可以装与纵向，也可装与横向，对于二轴汽车，在前轴或是后轴加装需要经过具体的分析来匹配整车的性能[l。
在进行稳定装置的匹配过程之中，纵向的相对来说便于计算，而横向的稳定杆却相对较复杂一些。
它必须由整车操稳性和车身的受力状况两大因素综合考虑决定。
主要是通过对横向稳定杆的设计来控制前后轴角刚度Kl和K2的分配关系。
换言之，控制前后角刚度的比值入=Kl/K2。
首先需要考虑的是一个合理的转向特性。
车轴的偏离角的大小是与该车轴的角刚度成正比的。
通过横向稳定杆来调整整车的角刚度在前后轴上的分配，可以改变前后轴的偏离角的大小。
进而改变整车的转向特性趋势。
但是，这仅仅是考虑了横向稳定杆的单一作用下的结果。
实际中整车的转向特性是由多方面因素共同决定的，如轴荷分配、结构参数、轮胎材料等。
轻型载货汽车匹配横向稳定杆探析
8 308.0
前簧上质量（kg）
2 521.7
后簧上质量（kg）
4 820.0
整车质心高度（mm）
1 500.0
前簧下质量质心高度（mm）
397.0
后簧下质量质心高度（mm）
397.0
前轴侧倾中心高度（mm）
414.0
后桥侧倾中心高度（mm）
570.5
轴距（mm）
3 845.0
质心到前轴距离（mm）
图4侧倾角刚度影响
稳定杆对于侧倾，并不是稳定杆侧倾角刚度越大越好， 有研究表明，继续增大横向稳定杆刚度，对减小车身侧倾角 的工程意义不大，如图4所示。
3计算整车匹配稳定杆的侧倾度⑶
以某卡车车型为例，我们分别计算四种情况下（无稳定 杆、带前稳定杆、带后稳定杆、前后均带杆）车辆侧倾度和 0.4 g侧向加速度的侧倾角。
2 524.1
质心到后轴距离（mm）
1 320.9
簧上质量（kg）
7 341.7
簧上质心高度（mm）
1 6452
簧上质量质心距前轴距离（mm） 2 524.3
簧上质量质心師轴距离（mm）
1 320.7
前板簧距（m）
0.8
后板簧距（m）
1.0
总侧倾角刚度系数（N-m/（°））
8 585.5
hp (mm)
最大输入扭矩(N.m)
转向型式
前
型式
后
型式
6MT 6.091/3.650/2.274/1.478/
1.000/0.774/5.645 539
循环球式、动力转向 钢板弹簧式 钢板弹簧式
气压(kPa) 轮胎规格
数目(前/后)
670 8.25R16
横向稳定杆设计计算
横向稳定杆设计计算
为了降低汽车的固有振动频率以改善行驶平顺性，现代轿车悬架的垂直刚度值都较小， 从而使汽车的侧倾角刚度值也很小， 结果使汽车转弯时车身侧倾严重， 影响了汽车的行驶稳 定性。 为此， 现代汽车大多都装有横向稳定杆来加大悬架的侧倾角刚度以改善汽车的行驶稳 定性。 横向稳定杆在独立悬架中的典型安装方式如图 4－39 所示。 当左右车轮同向等幅跳动 时，横向稳定杆不起作用；当左右车轮有垂向的相对位移时，稳定杆受扭，发挥弹性元件的 作用。 横向稳定杆带来的好处除了可增加悬架的侧倾角刚度， 从而减小汽车转向时车身的侧 倾角外，如前所述，恰当地选择前、后悬架的侧倾角刚度比值，也有助于使汽车获得所需要 的不足转向特性。 通常， 在汽车的前、 后悬架中都装有横向稳定杆， 或者只在前悬架中安装。 若只在后悬架中安装，则会使汽车趋于过多转向。横向稳定杆带来的不利因素有：当汽车在 坑洼不平的路面行驶时，左右轮之间有垂向相对位移，由于横向稳定杆的作用，增加了车轮 处的垂向刚度，会影响汽车的行驶平顺性。
2
2
（4－63）
由于连接点处橡胶件的变形，稳定杆的侧倾角刚度会减小约 15％～30％。 当稳定杆两端受到大小相等、方向相反的垂向力 P 作用时(参见图 4－40)，其端点的垂 向位移 f 可用材料力学的办法求出，具体为
f =
P 3EI
L 3 2 l1 − a 3 + (a + b) 2 + al 2 (b + c) 2
dFw ⋅ df w = dFb ⋅ df b
（4－58）
而作用在稳定杆上的弯矩和转角分别为
dM b = dFb L
(4－59)
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悬架弹簧,横向稳定杆设计报告【FSAE技术组资料】
1悬架设计本车参数:偏频 ， 杠杆比簧下质量 9 7kg 整车质量 280kg 簧上质量估算240kg 轴距L 1580mm 前轮距 1240mm 后轮距 1200mm 质心到前轴距a 869mm 质心到后轴距b 711mm 质心高度h 300mm 质心到侧倾轴线距离H 242mm 前悬静态侧倾中心高度R FZ 54mm 后悬静态侧倾中心高度R RZ57mm 侧倾增益度/Ay φ1 10.5/0.5*711*240/158054smlf smrf sm m m bm l Kg ==== （3 3） 后轴左右车轮簧上质量：0.5/0.5*869*240/158066smlr smrr sm m m am l Kg ==== （3 4） 乘适刚度是指轮胎接地点相对车架或车身单位垂直位移时所受到的垂向力。
前轴单侧悬架乘适刚度：2222244*3.5*5426114.97/RF F smlf K f m N m ===ππ （3 5） 后轴单侧悬架乘适刚度:m N m f K smlr R RR /18.2345066*0.3*442222===ππ （3 6）由TW R K K K111+= （3 7） 式中：R K ：乘适刚度WK ：悬架刚度（车轮中心刚度）T K ：轮胎刚度车轮中心刚度是指车轮中心相对车架或车身单位垂直位移时所受到的垂向力。
已知轮胎刚度T K =100719 36N/m 前悬架车轮中心刚度： 100719.36*26114.9735256.4/100719.3626114.97T RF WF T RF K K K N m K K ===-- （3 8）后悬架车轮中心刚度： m N K K K K K RR T RR T WR /00.3056718.2345036.10071918.23450*36.100719=-=-=（3 9）弹簧刚度SK 与悬架刚度WK 的关系如下：2*MR K K W S = （3 10） 式中：MR ：杠杆比；前悬架的弹簧刚度：1 ibs/in=175 4N/m（3 11）后悬架的弹簧刚度：3（3 12）侧倾角刚度是指车架或车身侧倾单位转角时悬架系统给车架或车身总的弹性恢复力矩。
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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
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。
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.பைடு நூலகம்） 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
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
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。
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：
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）
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 (