衬套在悬架系统的应用
橡胶衬套对汽车悬架系统NVH性能影响研究
橡胶衬套对汽车悬架系统NVH性能影响研究
李欣冉;陈晓新;王家恩;汪明磊
【期刊名称】《合肥工业大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2012(035)005
【摘要】文章研究了悬架系统在不同路面激励下的NVH性能,将工况分为路面随机激励和脉冲激励2类,根据路面形状,脉冲激励又分为三角形凸块和正弦形凹坑脉冲激励(考虑刹车作用)2种.橡胶衬套刚度对悬架NVH性能有很大的影响,采用有限元软件分析其特性.参考有关资料选定对悬架NVH性能影响较敏感的衬套,建立了考虑其影响的半车模型,对比不同模型的仿真结果可以看出,衬套有效改善了悬架的NVH性能.将模型仿真结果与道路模拟机测试结果进行对比,验证了仿真模型的准确性.
【总页数】5页(P581-584,643)
【作者】李欣冉;陈晓新;王家恩;汪明磊
【作者单位】合肥工业大学机械与汽车工程学院,安徽合肥 230009;合肥工业大学机械与汽车工程学院,安徽合肥 230009;合肥工业大学机械与汽车工程学院,安徽合肥 230009;合肥工业大学机械与汽车工程学院,安徽合肥 230009
【正文语种】中文
【中图分类】U467.493
【相关文献】
1.轿车悬架橡胶衬套对人体主观感受的影响研究 [J], 陈宝;张勇;雷刚
2.减振器支柱总成衬套对整车NVH性能影响的研究 [J], 徐劲力;郭园园;褚金丽
3.橡胶衬套动态力学特性对平顺性的影响研究 [J], 吴利广;李广;景立新
4.某MPV车型橡胶衬套对悬架系统的影响研究 [J], 姜宏霞
5.一种自润滑橡胶衬套及汽车悬架系统导向装置 [J],
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一种汽车悬架用衬套材料选择及制备方法
CHINA SYNTHETIC RESIN AND PLASTICS 研究与开发合 成 树 脂 及 塑 料 ， 2018， 35（4）： 38汽车悬架系统为汽车的重要组成部分，直接影响到汽车的使用性能［1］。
由外观看，汽车悬架组成部件为杆、筒、弹簧，看似构造简单，但实际上其内部结构极为复杂，既要符合大众对汽车舒适性能需求，也要保证汽车的操纵稳定性。
而两种要求具有一定对立性，在实际设计及构造当中很难达到完美要求，加大了设计难度。
本工作对悬架系统重要组成——橡胶衬套进行了研究，以便从衬套的角度来提升悬架系统的整体性能。
在衬套结构选定情况下，确定了所用材料及制备工艺。
1 汽车悬架系统汽车悬架的主要功能是减轻路面不平给车架、车身造成的冲击力以减缓震动，从而为汽车的平稳运行提供保障，提升汽车行驶过程中的舒适度［2］。
悬架衬套属于悬架系统，其功能为保证汽车扭转、倾斜的柔韧性，从而调控对轴向、径向的位移状况，进而降低传输到车身的震动及冲击力，提升汽车操纵过程中的平稳性，为悬架弹性运动提供保障。
评估减震橡胶性能的主要指标为静态模量、动态模量、阻尼系数。
静态模量是橡胶的弹性模量水平；动态模量为减震橡胶刚柔水平，减震橡胶具有分子结构刚柔适当的特点［3］；阻尼系数以分子运动的摩擦情况为基础，是减震橡胶的动态性能评估标准，以介质损耗因子（tanδ）来表示，频率一种汽车悬架用衬套材料选择及制备方法周 博（吉林石化物流有限责任公司，吉林省吉林市 132000）摘要：橡胶衬套是悬架系统中连接车架和车桥的柔性部件，对车辆操作稳定性发挥着重要作用，而在橡胶衬套的实际应用过程中，会发生橡胶因脱胶以及老化断裂等问题使车辆运行的安全性受到影响。
为了更好地完善悬架系统，对悬架用橡胶衬套进行了研究。
在衬套结构选定情况下，确定了所用材料及制备工艺。
质量检验结果发现，该橡胶衬套能够有效地缓冲外部刺激，满足悬架的基本要求，值得推广应用。
关键词：汽车悬架 橡胶衬套 制备方法中图分类号：TQ 325文献标识码： B 文章编号：1002-1396（2018）04-0038-05 Selection and preparation of bushing material for automobile suspensionZhou Bo（Jilin Petrochemical Logistics Co.，Ltd.，Jilin 132000，China）Abstract：Rubber bushing is a flexible component connecting the frame and the bridge in the suspension system. It plays an important role in the operation stability of the vehicle. The safety of the vehicle operating is affected by the rubber bushing degumming and aging fracture. The rubber bushing used for suspension is studied to improve the suspension system. The material and preparation process are determined after the selection of the bushing structure. The quality test results show that the rubber bushing can effectively buffer external stimuli and meet the basic requirements of suspension，which is worthy of popularization and application.Keywords：automobile suspension； rubber bushing； preparation method收稿日期：2018-01-29；修回日期：2018-04-28。
基于Adamscar的衬套刚度对悬架系统受力影响分析
基于Adams/car的衬套刚度对悬架系统受力影响分析作者：肖全洪田巍巍来源：《大众汽车·学术版》2018年第12期摘要通过对双摆臂独立悬架理论力学模型分析，在Adams/car中建立轴承解耦式和球铰解耦式双摆臂独立悬架多体模型，首先按理论力学模型进行制动工况计算，再在Adams/car中建立多体模型，选取不同刚度衬套，对悬架系统进行制动工况静载分析，提取摆臂和支撑臂铰接点X方向（本文提及坐标均为整车坐标）的受力，对比两种不同悬架摆臂和支撑臂铰接点X方向的受力是否受衬套刚度的影响，总结这两种悬架结构受力特点和受力提取方法。
关键词悬架；衬套；Adams；静载前言悬架是现代汽车上的一个重要总成，它把車架和车轮弹性的连接起来。
其主要任务是在车轮和车架之间传递所有的力和力矩，缓和有路面不平传给车架的冲击载荷，衰减由此引起的承载系统的振动，隔离来自地面、轮胎输入的噪音，控制车轮的运动规律，以保证汽车具有需要的乘坐舒适性和操纵稳定性[1]。
悬架中大量使衬套，主要利用橡胶变形衰减汽车高速行驶的振动，以及减缓机构中难以避免的运动干涉[2]，由此可见衬套是悬架传递力和力矩路径中的必经之路，起着至关重要的作用。
本文以轴承解耦式双摆臂独立悬架系统和球铰解耦式双摆臂独立悬架系统为研究对象，首先按理论力学模型进行制动工况计算，再在Adams/car中建立多体模型，选取不同刚度衬套，对悬架系统进行制动工况静载分析，提取摆臂和支撑臂铰接点X方向（本文提及坐标均为整车坐标）的受力，对比两种不同悬架摆臂和支撑臂铰接点X方向的受力是否受衬套刚度的影响，总结这两种悬架结构受力特点和受力提取方法。
1 悬架结构说明轴承解耦式双摆臂独立悬架主要由弹性元件、阻尼元件、上摆臂、下摆臂、支撑臂、转向节车轮总成等组成，其结构和各部件之间的位置和连接关系如图1所示；支撑臂6和转向节轮边总成在F点连接，释放沿主销7的轴转动；上摆臂4和支撑臂6在A点（圆锥滚针轴承）连接，释放X轴方向的转动；下摆臂5与支撑臂6在B点（圆锥滚针轴承）连接，释放X轴方向的转动；上摆臂4与车架在C点（衬套）连接，下摆臂5与车架在D点（衬套）连接；这种悬架结构将车轮转向和跳动拆解为绕主销（F点）转动和绕轴承（A、B点）转动。
衬套离散化建模方法在汽车悬架仿真分析中的应用
系统进行建模 ， 一般采用刚体建模 ， 而对一些变形较大 的部件通
常使 用 模 态 综 合 法 或 非 线 性 梁 方 法 进 行 建 模 。但 在 悬 架 设 计 阶
悬架硬点需要 反复调整和优化 ， 创意 ３ Ｄ数模 以建立柔性体 身与车轮或车桥弹性相连 ， 传递作用在 ｌ轮和车身之间的力和力 段 ， 车 而用非线性梁的方法 ， 以通过修改外形 可 矩， 其弹性运动 性能（ ｉｅ ｔ ｄ ｏ ｌ ｎ ｅ简称 Ｋ ） Ｋ ｎｍａ ｃ ｎ Ｃ ｍｐｉ ｃ， ｉａ ａ ＆ｃ 直接影 是一项很 费时的Ｔ作 ；
但操作起来依然困难。考虑悬架 响到汽车行驶的平顺性 、 操纵稳定性 ， 以及乘 客的乘坐舒适性ｌ 。 尺寸和材料来调整部件的刚度 ， 】 ＿ 部件 的弹性特性 ，提出用衬套离散化进行的多体建模的方法 ， 并 因此 ， ＆Ｃ性能在悬架设计开发初期就广被重视 ， Ｋ 应用 多体 动力 分别采用上述三种方法对 学仿真技术对悬架进行 Ｋ ＆Ｃ分析和对整车进行操纵稳定性 分析 以某奇瑞车型的多连杆式后悬架为例 ， 拖曳臂进行建模 ， 并进行 Ｋ ＆Ｃ分析对 比， 验证 了衬套离散化方法套 柔性体 ； 非线性梁 ； 多连杆悬架
｛
；
【ｂ ｒ ｔ Ａｎ ｅｏ，ｍｄＢｓｎ Ｄ ｃｔ ｔ ｏ ｌｇ ｅｏ， ｕｄ ｏ Ｍ Ｄ ｌ Ａｓａ 】 ｅ ｍｔｄ ａｅ ｕ ｉ ｉｒｉ ｉ Ｍｄｉ ｔｄｉ ｓ ｒ ｔｃ ｗ ｈ ｎ ｈｇ ｓｅｚ ｏ ａ ｎ ｅｎ Ｍ ｈ ｓ ｅｆ Ｂ
｛ｍ ｔ ｄＳｍ ｅｔ ｎｅ ｅ ｓｅｓ ｎ ａａ ｅ ｒａ ｓ ｉ ｅ ｄ ｒ ｅ Ⅱ ＆ ｓｎ． ｅ ｏ￣ｏ ｅ ｒａｙ ｏｃｒ ｄ ｕ ｎｉ ｒ ｔｓ ｅ ｌ ｖ ｄ ｄａ ｏ ｄ ｙ Ｋ Ｃｔ ｔｇ ｈ ｇ ｌｃ ｎ ｓ ｐ ｏ ｐ ｍ ｅ ａｏ ａ ａ ｎ ｐ ｖ ｂ ｒ ｌ ｔ ｅｉ
橡胶衬套及悬架
在疲劳试验机上对橡胶衬套进行循环 疲劳测试，测量其疲劳寿命和疲劳强 度等参数。
弯曲疲劳测试
在弯曲试验机上对橡胶衬套进行弯曲 疲劳测试，测量其弯曲疲劳寿命和弯 曲疲劳强度等参数。
05
橡胶衬套及悬架系统的未来
发展
新材料的应用
高性能合成橡胶
随着材料科学的进步，高性能合成橡 胶在橡胶衬套及悬架系统中的应用将 更加广泛，以提高耐久性和性能。
橡胶衬套的应用领域
汽车工业
建筑行业
橡胶衬套广泛应用于汽车的悬挂系统、 转向系统和发动机支撑等部位，提高 车辆的行驶平顺性和稳定性。
在建筑领域，橡胶衬套可用于桥梁、 高层建筑等大型结构的减震和隔震， 提高结构的抗震性能和安全性。
机械制造
在机械制造领域，橡胶衬套可用于各 种机械设备中，起到减震、降噪和缓 冲的作用，提高设备的可靠性和使用 寿命。
减震器悬架
在螺旋弹簧基础上增加减震器，进一 步提高了乘坐舒适性和行驶稳定性。
多连杆和空气悬挂悬架
现代高级车型中广泛采用的多连杆和 空气悬挂系统，能够实现更精确的车 轮定位和更好的舒适性。
03
橡胶衬套在悬架系统中的应
用
橡胶衬套在独立悬架中的应用
总结词
提供稳定性、减震效果
详细描述
在独立悬架中，橡胶衬套被广泛用于连接各个车轮与车身，提供稳定性并减少 振动和冲击。它能够吸收路面不平带来的振动，提高驾驶的舒适性和稳定性。
悬架系统概述
悬架系统的功能
缓冲作用
稳定作用
导向作用
通过减震器和衬套，吸 收和缓冲来自路面的冲 击，提高乘坐舒适性。
通过控制车轮的运动， 保持车辆行驶的稳定性，
减少侧倾和摆动。
控制臂衬套的工作原理
控制臂衬套的工作原理一、引言在现代汽车工程中，控制臂衬套作为一个关键的部件，对于车辆的操控性能、行驶稳定性以及乘坐舒适性起到了至关重要的作用。
那么，控制臂衬套究竟是如何工作的？它背后隐藏着怎样的科学原理呢？本文将对控制臂衬套的工作原理进行详细的科普介绍。
二、控制臂衬套的基本结构首先，让我们了解一下控制臂衬套的基本结构。
控制臂衬套通常由内套、外套和橡胶衬垫三部分组成。
内套和外套一般采用金属材质，如钢或铝合金，它们分别与控制臂和车身连接。
而橡胶衬垫则位于内套和外套之间，起到缓冲和减振的作用。
三、控制臂衬套的工作原理控制臂衬套的工作原理可以概括为两个方面：缓冲减振和支撑定位。
1.缓冲减振当车辆行驶在不平坦的路面上时，路面的起伏会导致车轮上下跳动，进而使控制臂产生动态位移。
此时，控制臂衬套中的橡胶衬垫就会发生弹性变形，吸收和缓冲来自路面的冲击和振动。
这种缓冲作用可以有效地减少车辆振动，提高乘坐舒适性。
此外，在高速行驶和转向过程中，车轮产生的侧向力和纵向力也会通过控制臂传递给车身。
控制臂衬套中的橡胶衬垫能够吸收这些力产生的振动和冲击，防止它们直接传递到车身上，从而保持车辆行驶的稳定性。
2.支撑定位除了缓冲减振外，控制臂衬套还起到支撑和定位的作用。
在车辆行驶过程中，控制臂需要保持一定的位置和角度，以确保车轮与地面之间的良好接触。
控制臂衬套通过其内套和外套与控制臂和车身连接，为控制臂提供了必要的支撑和定位。
同时，橡胶衬垫的弹性变形也可以在一定程度上调整控制臂的位置和角度。
当车轮受到路面不平或车辆动态载荷的影响时，橡胶衬垫会发生弹性变形，使控制臂产生一定的位移和角度变化，以适应这些变化。
这种自适应性有助于保持车轮与地面之间的良好接触，提高车辆的操控性能。
四、控制臂衬套的材料与性能控制臂衬套的性能很大程度上取决于其材料的选择。
橡胶材料是控制臂衬套中的关键部分，它需要具备良好的弹性、耐磨性、耐油性以及抗老化性能。
常见的橡胶材料有天然橡胶、合成橡胶和橡胶复合材料等。
橡胶衬套对后扭梁悬架性能的影响分析
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄｓ ：ｂ ｕ ｓ ｈ ｉ ｎ ｇ；ｔ ｗｉ ｓ ｔ ｓ ｕｓ ｐｅ ｎ ｓ ｉ ｏ ｎ；ｄ ｙ ｎ ａ ｍｉ ｃ ｓ ；ｏ ｐ ｔ ｉ ｍｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ
Ｏ 引 言
随着 汽 车技 术 的不 断发 展 ， 人 们对 汽 车 的要 求 也 逐 步提高 ， 不仅 要有 良好 的操 纵性 和可靠 性 ， 还要 有 良好 的舒 适性 ． 研 究表 明 ， 使 用橡胶 衬套 等柔 性连
橡 胶 衬套 对后 扭 梁 悬 架 性 能 的影 响分 析
胡礼 ， 龚成 斌 ， 陈正 康 ， 王存 杰 ， 胡 少洪
（ 中 国长 安 汽 车 集 团股 份 有 限公 司 四 川 建安 车桥 分公 司 ， 雅安 ６ ２ ５ ０ ０ ０ ）
摘要 ： 在Ａ ｄ ａ ｍ ｓ ／ Ｃ ａ ｒ中建 立后扭 梁悬架模 型 ， 通过 试验 设 计 方 法找 出橡胶 衬 套各 项 刚度 对 悬 架性
ｉ ｍｐａ ｃ ｔ ｓ ｕ ｓ ｐ ｅ ｎ ｓ ｉ ｏ ｎ ｐ ｅ ｆｏ ｒ ｍａ ｒ ｎ ｃ ｅ ｌ ａ ｒ ｇ ｅ ｓ ｔ ａ ｒ ｅ ｓ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｅ ｄ． Ｄｉ ｆ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｔ ｓ ｃ ａ ｌ ｅ ｆ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ ａ ｒ ｅ ｓ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｅ ｄ ｂ ｙ ｄ ｉ ｆ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎｔ ｕ ｂｂ ｒ ｅ ｒ ｂ ｕｓ ｈｉ ｎｇ ｓ ｔ ｉ ｆ ｆ ｎ ｅ ｓ ｓ ． Ｔｈ ｅ ｏ ｐ ｔ ｉ ｍｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ａ ｎ ｄ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ａ ｒ ｅ ｄ ｏ ｎ ｅ ｕ ｓ ｉ ｎ ｇ Ａｄ ａ ｍｓ ／Ｉ ｎｓ ｉ ｇ ｈ ｔ ，ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｏ ｐ ｔ ｉ ｍｉ ｚ ｅ ｄ ｂ ｕｓ ｈ ｉ ｎｇ ｓ ｔ ｉ ｆ ｆ ｎ ｅ ｓ ｓ ｖ ａ ｌ ｕ ｅ ｓ ａ ｒ ｅ ｃ ｏ ｎ ｆ ｏ ｍ ｅ ｒ ｄ ．
5.4悬架衬套的特性与设计要点
5.4 悬架弹性橡胶衬套特性与设计5.4.1研究意义1 研究的意义随着时代的发展，近年来对汽车的要求是乘坐舒适，高速，操纵稳定，豪华。
并且加紧研究解决有关公害、安全措施和噪音问题。
随着这些问题的研究解决，汽车上用的弹性件的种类逐年增加，现在据说已达几百种之多。
虽然防振橡胶的种类因汽车的车系、车型、车种以及因悬挂机构的不同而多少有些差异，但其有代表性的主要种类可归纳为如图5.4.1。
用橡胶作防振材料的主要理由如下。
1)橡胶的弹性模量与金属相比非常小，隔离振动的性能优越。
2)橡胶是不可压缩性的物质，泊松比为0.5。
能在应力与变形之间产生时间延迟，具有非线性的性质，适合作防振材料使用。
3)防振橡胶本身不会诱发固有振动，出现冲击性的谐振现象。
4)具有能自由选择形状的优点，可适当选择三方向的弹簧常数比。
5)容易和金属牢固地粘结在一起，可使防振橡胶本身体积小，重量轻，其支撑方法也很简单。
6)安装后完全不需要给油和保养。
7)橡胶弹簧可通过不同的配方和聚合物来选择其阻尼系数。
8)能在形状不变的情况下改变其弹簧常数；或者在弹簧常数不变的情况下改变其形状，这也是它的优点。
悬架系统承受车体重量，防止车轮上下振动传给车身，抑制簧下的不规则运动，传递动力、制动力和操纵时的侧向力等，从而保证汽车能够正常行使。
悬架可分为独立悬架和非独立悬架两个大类，而且每一类型中又有多种具体型式。
一般前悬架系统和操纵系统及发动机系统有密切关系，前悬架系统的布置会直接影响到乘坐舒适性和操纵稳定性。
近年来，在轿车独立悬架系统的设计开发过程中，采用刚度相对较小的弹簧来提高车辆的乘坐舒适性，就必然导致动行程过大等现象，从而直接影响到车辆的转向系统。
前悬架系统振动与车身晃动、路面冲击、车轮摆振等现象相关，为防止上述各种振动，车辆悬架系统中使用了许多防振橡胶。
橡胶衬套最初在车辆悬架系统中的大量使用，得益于其无需润滑，维修保养简单，可以校正车辆组装时的对准定向，修正各种误差等优点，得到广泛应用。
橡胶衬套的特点及其发展
3.3 电磁场的设计与分析
I悬架衬套的特点及发展
1
概述
2
后车桥的型式与悬架衬套的选择
3
衬套的设计方法
4
磁流变衬套的性能
5
成本的比较
6
4．磁流变衬套的性能
4.1 静刚度
4.2 动刚度：舒适状态
舒适状态：低频（<50Hz ）刚度比较低。
操纵稳定性状态：
中间状态：（由加载电磁场的大小不一样）
磁流变式的液压衬套的功率消耗：小于5W。
I悬架衬套的特点及发展
1
概述
2
后车桥的型式与悬架衬套的选择
3
衬套的设计方法
4
磁流变衬套的性能
5
成本的比较
6
和桥的型式联系起来考虑，虽然MR衬套贵一些，但是扭转梁便宜，折中起来还是合适的。
悬架衬套的作用：减少传递到车身的冲击和振动；同时保证汽车的操纵稳定性，保证悬架的弹性运动学特性。
01
只有一种胶料的衬套，其刚度要在操纵稳定性和平顺性之间进行折中。
02
发展：一个衬套中有两种胶料－》液压衬套－》半主动(switchable)衬套－》主动衬套。
03
I悬架衬套的特点及发展
1
概述
2
后车桥的型式与悬架衬套的选择
3
衬套的设计方法
4
磁流变衬套的性能
5
成本的比较
6
两种桥的比较 扭转梁式悬架
优点：价格便宜、重量适中、尺寸较小。前束角不会变化。 缺点：舒适性（前后方向）和操纵稳定性（横向）不能兼顾。 在纵向力的作用下，会产生过多转向(转弯半径变小)。
解决方法：利用Track-correcting 衬套。在侧向力的作用下，内管相对于外管通过一个楔形的橡胶衬套运动，从而提供一个较大的刚度，在纵向方向产生一个于侧向力平衡的外力。
浅谈橡胶衬套在汽车装配工艺中的应用
口张继光 安徽江淮汽车股份有限公司 合肥２３０６０１
摘
要：对用于底盘悬架中的橡胶衬套失效问题，基于橡胶衬套的结构特性，重点阐述了在汽车装
配工艺中对橡胶衬套质量的控制方法和应用。从汽车总装生产线装配工艺着手，将改进后的设备用于汽 车总装配工艺中，提高了装配质量，满足了设计要求。 关键词：汽车悬架橡胶衬套落地打紧 中图分类号：ＴＨｌ６２ 文献标志码：Ｂ 文章编号：１０００—４９９８（２０１６）０１—００７５—０３ 性的是橡胶衬套（图１），它由外套管（金属）、内套管 （金属）、橡胶组成，结构特性如图２所示，以中间的垂 直点划线为基准，设计工作状态为：土１５。内径向转动。
（２）弹簧压装机械手带轨道随行机构的设备用于 落地打紧工艺方法，已成功应用在各汽车总装生产线 上，使整车四轮定位检测参数的稳定性显著提升，橡胶 机械制造５４卷第６１７期
截至目前，云南欧德佳数控精密机床制造有限公司已向四川、山｛
东、安徽等地销售机床６０余台。预计到２０１７年，该公司可实现年产ｉ
２ ０００台数控机床，销售收入３亿元。 （玉报）＋ ．＋．＋．＋。＋．＋．＋．＋．＋．＋．＋．＋。＋．＋。＋．＋．＋．＋．＋。＋．＋．＋．＋√，
历史性突破。该公司投产后，与原有的云南腾达机械制造有限公司并ｔ
存，在企业未来的发展上，它们将“各司其职”、互通有无、共谋发展。
装置，直到螺旋弹簧接触到车身和后桥；③继续拧松预
压装置，并将预压装置退出。
；
云南腾达机械制造有限公司是一家主营生产机床齿轮、数控机ｉ
床电机座、螺母座、轴承座、头箱等机床传动部件的装备制造企业．自阜 ２００９年发展至今，已成为总资产１．９亿元、固定资产达１．５亿元的规十
▲图６压紧装置 ＾血线
扭力梁悬架有限元模态分析中的橡胶衬套动刚度赋值方法
扭力梁悬架有限元模态分析中的橡胶衬套动刚度赋值方法扭力梁悬架是一种常用的汽车悬架结构。
在其建模时，需要考虑各种因素，其中橡胶衬套动刚度的赋值方法是一个重要的问题。
橡胶衬套是在悬架结构中起到缓冲、减震和保护金属部件的作用，其特点是具有一定的弹性和阻尼。
在有限元模态分析中，橡胶衬套的动刚度与模态频率密切相关，因此其赋值对模态分析结果有着重要的影响。
橡胶衬套动刚度的赋值方法一般有以下几种：1. 等效法在等效法中，将橡胶衬套看作一个等效的弹簧-阻尼器件，它的动刚度根据实验数据进行确定。
这种方法适用于实验数据比较丰富的情况，可以得到较精确的结果，但是需要进行大量的试验和数据处理，工作量较大，而且可能存在不确定性。
2. 经验法经验法是根据工程经验和规范指导，将橡胶衬套的动刚度赋予一个经验值。
这种方法简单易行，适用范围广，但是精度有限，可能存在误差。
3. 逆推法逆推法是先假定橡胶衬套的动刚度值，然后通过模态分析计算得到的频率与实验值进行对比，逐步调整动刚度值，直到得到与实验值较为接近的结果。
这种方法可以在有限的实验条件下得到较精确的结果，但是需要计算复杂，运算量大。
综合以上几种方法，可以得到一个相对合理的橡胶衬套动刚度赋值结果。
但需要特别注意的是，由于橡胶材料的本身特性和环境影响，其动刚度随时间和温度的变化非常复杂，因此在实际应用中需要进行实时监测和修正。
在进行扭力梁悬架有限元模态分析时，橡胶衬套动刚度赋值的合理性和准确性是关键。
因此，需要针对不同的具体情况，合理选择方法，进行模拟计算和实验验证，从而得到最优的结果。
在选择橡胶衬套动刚度赋值方法时，需要考虑多方面的因素，如橡胶材料的特性、汽车悬架的结构和工作条件、实验条件等。
以下是一些对橡胶衬套动刚度赋值方法的实践经验和建议。
首先，对于不同的橡胶材料，其动刚度的变化规律也不同。
一般来说，硬度越高的橡胶衬套动刚度越大，而阻尼值则与材料本身有关。
因此在进行动刚度赋值时需要考虑材料的硬度、阻尼和温度等因素。
车辆动力总成悬置系统的结构及类型
动力总成悬置系统的结构及类型一、悬置结构及发展历史常见的悬置类型按发展历程来分有橡胶悬置、液压悬置、半主动悬置、主动悬置。
见图1所示。
图1 悬置的结构、性能及发展历程二、橡胶悬置橡胶悬置按结构分，可以分为衬套型悬置，方块形橡胶悬置以及楔形橡胶悬置衬套型橡胶悬置的橡胶元件位于内外两个圆筒形的金属管(内芯和外管)之间，橡胶可以用于承受压力或剪力，或者二者兼而有之。
衬套型橡胶悬置按主簧结构的形状还可以分为八字形，一字型以及X 型（见图2）。
每种类型的衬套型悬置三向刚度比例不一样，适应不同的整车要求。
图2 衬套型橡胶悬置结构图方块形橡胶悬置主要用在前置后驱车的左右悬置上，形成一对V型悬置组，可以通过调整安装角度获得更好的整车状态下的解耦及频率分布效果（见图3）。
具体计算过程的可以参照我发表的在汽车技术杂志上论文《基于动力总成质心位移及转角控制的悬置系统优化设计》。
图3 V型布置悬置系统及块状橡胶悬置结构图楔形橡胶悬置的橡胶元件硫化在金属两侧，主要用于承受剪切力，通常用在前置后驱车的变速器悬置上。
图4展示了两种楔形悬置的结构。
在分析中对于拉得比较开得悬置可以作为两个悬置来计算，相当于又形成了一对V型悬置组。
图4 楔形橡胶悬置结构图三、液压悬置液压悬置按结构分为筒形液压悬置以及梯形液压悬置，一般美系和日系车用筒形液压悬置的较多，欧系喜欢用梯形液压悬置。
液压悬置内部布置有解耦盘/膜,以及形成惯性通道的流道板。
流道板和橡胶主簧之间形成上夜室，底膜（皮碗）与流道板之间形成下液室，用于存储液体。
筒形液压悬置为了降低高频动刚度硬化还装有节流盘。
具体结构见图5所示。
而梯形液压悬置由于结构的限制一般不设节流盘。
被动式液压悬置的发展一共历经了三代，这一部分内容将在后续的文章中做具体的阐述。
图5 筒形液压悬置结构图四、半主动悬置半主动悬置的控体系统由电子控制单元、电磁阀、带有活动阀的悬置主体构成（可以是橡胶悬置或液阻悬置）（见图6），其工作原理为：电子电子控制单元监控发动机转速并在怠速时发出信号开启电磁阀；电磁阀开启后，发动机进气歧管内的负压力促使勾当阀开启，打开节流孔。
驾驶室悬置衬套的作用
驾驶室悬置衬套的作用
驾驶室悬置衬套是汽车悬挂系统中的一个重要组件，其主要作用包括：
1.减震：驾驶室悬置衬套通常是由钢圈和橡胶材料制成的，其中的
橡胶部分可以在受到外力时产生形变，从而吸收和隔离来自路面的震动。
这有助于提升车辆的乘坐舒适性和操控稳定性。
2.降噪：由于驾驶室悬置衬套可以吸收和隔离震动，因此它也能在
一定程度上减少因金属部件相互摩擦而产生的噪音，提升车辆的乘坐舒适性。
3.保护金属部件：驾驶室悬置衬套作为金属部件之间的连接件，可
以防止金属部件之间的直接接触，从而减少磨损和延长使用寿命。
总的来说，驾驶室悬置衬套在提升车辆乘坐舒适性和操控稳定性方面发挥着重要作用。
然而，随着车辆使用时间的增长和路况的影响，驾驶室悬置衬套可能会出现老化、磨损等问题，因此需要定期检查并及时更换，以保证其正常工作。
橡胶衬套对汽车悬架系统NVH性能影响研究
橡胶衬套对汽车悬架系统NVH性能影响研究作者：李欣冉， 陈晓新， 王家恩， 汪明磊， LI Xin-ran， CHEN Xiao-xin， WANG Jia-en，WANG Ming-lei作者单位：合肥工业大学 机械与汽车工程学院,安徽 合肥,230009刊名：合肥工业大学学报（自然科学版）英文刊名：Journal of Hefei University of Technology(Natural Science)年，卷(期)：2012,35(5)被引用次数：1次1.陈辉,徐小军,陈剑,范习民基于LabVIEW的汽车NVH测试分析系统设计[期刊论文]-合肥工业大学学报(自然科学版) 2008(3)2.严刚,夏顺礼,张欢欢,赵彬,吴刚某纯电动汽车车内噪声试验分析与识别[期刊论文]-合肥工业大学学报(自然科学版) 2011(9)3.熊建强,黄菊花,廖群轮胎气压对汽车振动噪声的影响[期刊论文]-噪声与振动控制 2011(3)4.丁渭平车内低频噪声与悬架特性参数的定量关系[期刊论文]-噪声与振动控制 2006(5)5.高晋,宋传学橡胶衬套刚度对悬架特性的影响[期刊论文]-吉林大学学报（工学版） 2010(2)6.陈无畏,李欣冉,陈晓新,王磊车辆悬架中高频振动传递分析与橡胶衬套刚度优化[期刊论文]-农业机械学报2011(10)7.胡培龙,上官文斌汽车悬架橡胶衬套静刚度设计方法[期刊论文]-机械设计 2011(3)8.严济宽机械振动隔离技术 19859.GB/T 4970-1996,汽车平顺性随机输入行驶试验方法10.陈杰平,陈无畏,祝辉,朱茂飞基于Matlab/Simulink的随机路面建模与不平度仿真[期刊论文]-农业机械学报2010(3)1.曲莉范,申丹华,张帮琴微车转向器安装座套刚度分析与研究[期刊论文]-汽车零部件 2014(08)2.李程祎,左曙光,段向雷考虑转矩波动的电动汽车悬架NVH性能参数优化[期刊论文]-汽车工程 2013(04)3.岳明玥,周一丹,马改深度混合动力汽车NVH问题的研究进展[期刊论文]-机械设计与制造 2015(02)引用本文格式：李欣冉.陈晓新.王家恩.汪明磊.LI Xin-ran.CHEN Xiao-xin.WANG Jia-en.WANG Ming-lei橡胶衬套对汽车悬架系统NVH性能影响研究[期刊论文]-合肥工业大学学报（自然科学版） 2012(5)。
汽车悬架系统用套管焊缝位置优化应用
第６期（总第１７５期）２０１２年１２月机械工程与自动化ＭＥＣＨＡＮＩＣＡＬ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ ＆ ＡＵＴＯＭＡＴＩＯＮＮｏ．６Ｄｅｃ．文章编号：１６７２－６４１３（２０１２）０６－０１９０－０３汽车悬架系统用套管焊缝位置优化应用王淑军１，钟 毅２，亓 峰３（１．宝钢金属有限公司，上海 ２００９４０；２．东风日产乘用车公司，广东 广州 ５１０８００；３．宝钢国际经济贸易有限公司，上海 ２００１２２）摘要：针对汽车悬架系统用套管的受力特点和耐久性要求，通过分析汽车悬架系统用套管的制造工艺特点，提出了套管焊缝位置优化应用方案，并通过１个实例验证了该方案的可行性。
通过该优化方案的实施，能够避免突发性悬架构件失效的发生。
关键词：焊接钢管；套管；悬架；焊缝位置中图分类号：ＴＧ４４１．３∶Ｕ４６３．３３ 文献标识码：Ｂ收稿日期：２０１２－０７－１６；修回日期：２０１２－０７－２９作者简介：王淑军（１９８２－），男，内蒙古赤峰人，工程师，硕士，从事汽车零部件材料、结构及工艺相关工作。
０ 引言根据调研数据，国内轿车平均用套管量约为３６ｋｇ／辆，按照２０１１年１ ４４８．５３万辆轿车计算，则轿车用套管总量约为５２万吨。
在成本压力和先进技术得以用于批量生产的条件下，焊接钢管将在用量上超过无缝钢管，以降低汽车自重和提供同等或更出色的性能。
焊接钢管主要用于轿车的悬架、侧防撞杆、稳定杆、操纵器、减震器、转向器、消音器以及车架等。
由于汽车用材的特殊性，对焊接钢管（业内习惯将此类焊接钢管称为套管，后文套管即代表高尺寸精度焊接钢管）的时效性提出了苛刻要求，因此焊接钢管必须具有良好的耐腐蚀性、机械性能、工艺性能及表面质量等以保证设计寿命。
套管的制造工艺决定了焊缝处特性与母材不同，对焊缝处的耐久特性提出了苛刻要求。
本文将对汽车悬架系统用套管焊缝位置优化，以保证制造出更高品质的产品。
１ 汽车悬架系统用套管生产工艺将热轧或冷轧钢板条带通过辊轮装置进行弯曲，形成有缝隙管并对缝隙处进行焊接得到焊接钢管。
汽车减震技术应用介绍
汽车减震技术应用介绍汽车减震技术应用介绍一、动力总成悬置系统（一）、功能1、降低动力总成振动向车身的传递2、衰减由于路面激励引起的动力总成振动衰减由于路面激励引起的动力总成振动3、控制动力总成位移和转角（二）、设计目标1、系统的最高阶固有振动频率应小于发动机工作中的最小激振频率的动机工作中的最小激振频率的00.717717倍倍2、系统的最低阶固有振动频率应大于发动机怠速动机怠速00.55阶激振频率阶激振频率3、尽可能多的实现各自由度间的解耦4、系统在系统共振频带内应有较大的阻尼值5、动力总成在诸如汽车起步、制动、转向的特殊工况下位移值不能超过允许取值（三）、前驱横置动力总成悬置系统常见布局形式* 三点支承加扭转支撑杆1、优点：悬置布置方便，便于安装2、缺点：跳动与发动机扭矩有关跳动与发动机扭矩有关，纵摇与跳动相关纵摇与跳动相关，悬置载荷变化较大悬置载荷变化较大，对副车架的共振和冲击振动敏感* 低扭矩轴系统1、优点：悬置布置方便，便于安装，跳动与纵摇及扭矩分离良好2、缺点缺点：纵摇模态和发动机转动较难平衡纵摇模态和发动机转动较难平衡，对副车架共振和冲击振动敏感对副车架共振和冲击振动敏感* 平衡扭矩轴系统3在垂直方向上有良好的隔振性能；* Trucuck-Tuuff”液压悬置1自动防故障装置的设计2没有载荷通过卷轴3限位行程更长4为了调节刚度，可以很容易调整悬置的安装角度* 衬套型液压悬置1自动防故障装置的设计2在垂直方向上刚度可调性较好3静态刚度较低4在垂直方向上有良好的隔振性能5动静态性能（同液压拉杆类似液压拉杆衬套）* 液压衬套拉杆1自动防故障装置的设计2在垂直方向上刚度可调性较好在垂直方向上刚度可调性较好3静态刚度较低，其他方向刚度很小4在垂直方向上有良好的隔振性能* 半主动悬置1改变液体流向2单双流道开关机理3静刚度可变型半主动悬置4磁流变半主动悬置半主动悬置半主动悬置-单双流道开关机理-半主动悬置-空气弹簧原理在怠速工况，螺线圈开，空气允许通大气，振动膜变软，刚度减小；在行驶工况，螺线圈关，在振动膜下面形成空气弹簧，振动膜变硬，阻尼加大。
汽车橡胶衬套及其悬架应用-推荐
五、橡胶衬套功用
5.1 优点
橡胶的弹性模量较金属的小，隔振减噪效果显著 橡胶0.2~8Mpa ；金属2.10GPa
橡胶的形状不受限制，各方向的刚度可在一定范围内 自由的选择，变更起来也较容易； 能适当的选择三个方向的弹簧刚度比
能很容易的与金属件牢固结合，大大简化了固定和支 撑结构，使整车质量降低，另外与金属容易结合使得 衬套可以承受多方向的载荷
•16
三、橡胶衬套的分类
复合型橡胶衬套，在以上两种橡胶衬套的弹簧常数比均 不能达到要求时，常采用这种形式的橡胶衬套，这种衬 套能够承受剪切和压缩载荷
•17
四、橡胶衬套的结构和特性
橡胶变形与刚度特性
•18
四、橡胶衬套的结构和特性
•19
四、橡胶衬套的结构和特性
橡胶筒形衬套与刚度特性
•20
四、橡胶衬套的结构和特性
汽车橡胶衬套及其悬架应用
•1
目录
一、橡胶材料 二、橡胶衬套的组成 三、橡胶衬套的分类 四、橡胶衬套的结构及特性 五、橡胶衬套作用 六、橡胶衬套与悬架的关系
一、橡胶材料
1.1 天然橡胶 天然橡胶由橡胶树上流出的胶乳制取，大约有5000个异戊二 烯（C5H8）单体构成的一种链状高分子
天然状态下分子结构呈线性，由很长的分子链构成，分 子链之间相互不产生交联，具有较大的柔顺性。
一、橡胶材料
1.4 硫化天然橡胶
橡胶的填充物通常是炭黑微粒(20nm-50μm)，炭黑微粒的填 充改善了分子链之间相对运动时对分子链的磨损破坏，且增 强了对机械能的耗散能力，使橡胶阻尼特性和弹性特性得到 增强。
一、橡胶材料
1.4 硫化天然橡胶
橡胶经过硫化和填充两个工艺后，其力学性能主要是弹性特 性和阻尼特性，在不同的使用工况下，它们使橡胶件表现为 两种重要的特性：即静态力学特性和动态力学特性
汽车悬架及其减震件应用_唐叶辉
汽车悬架及其减震件应用主讲人：唐叶辉一、底盘减震件名称及分类 二、各类底盘及减震件简介 三、底盘减震件详解一、底盘减震件名称及分类一、底盘减震件名称及分类一、底盘减震件名称及分类底盘减震件—分类一、 副车架衬套、车身衬套（悬置） 二、 控制臂、扭转梁、拉杆、摆臂衬套 三、 悬架衬套、Top Mount 四、稳定杆衬套 五、排气管吊耳一、底盘减震件名称及分类FA Bushings Topmount Hydro-Bushing Subframe Anti-Roll-Bar Hydro-SubframeMulti link BushingsTie-Blade Twist-Beam一、底盘减震件名称及分类Conv. Bush FAConv. Bush RAHydrobushSubframe M. Conv.Top Mount FAAnti Roll Bar BushDual Rubber BushSubframe M. Hydr.Top Mount RAAnti Roll Bar LinkBootsRubber Jounce Bu.Spring Seat Isolat.Steering Sys. Bush二、各类底盘及减震件详解二、各类底盘及减震件简介Arcitecture MC Pherson front suspension二、各类底盘及减震件简介Arcitecture MC Pherson front suspension麦弗逊式悬挂是当今世界用的最广泛的轿车前悬挂之一。
麦弗逊式悬挂由螺旋弹簧、减震器、三角形下摆臂组 成，绝大部分车型还会加上横向稳定杆。
主要结构简单的来说就是螺旋弹簧套在减震器上组成，减震器可以避免螺 旋弹簧受力时向前、后、左、右偏移的现象，限制弹簧只能作上下方向的振动，并可以用减震器的行程长短及松紧 ，来设定悬挂的软硬及性能。
麦弗逊式悬挂结构简单所以它轻量、响应速度快。
并且在一个下摇臂和支柱的几何结构下能自动调整车轮外倾 角，让其能在过弯时自适应路面，让轮胎的接地面积最大化，虽然麦弗逊式悬架并不是技术含量很高的悬架结构， 但麦弗逊式悬挂在行车舒适性上的表现还是令人满意，不过由于其构造为直筒式，对左右方向的冲击缺乏阻挡力， 抗刹车点头作用较差，悬挂刚度较弱，稳定性差，转弯侧倾明显。
悬架平顺和橡胶衬套设计(全文)
悬架平顺和橡胶衬套设计空气弹簧具有较理想的非线性弹性特性，安装空气悬架的车辆可以获得理想的固有频率、减小整车的振动噪声、车轮动载荷小。
空气弹簧只能承受垂直载荷，所以空气悬架中必须设置导向机构。
导向杆系通过橡胶衬套柔性铰接，橡胶衬套具有各向异性的特点，其各向性能参数的匹配为悬架的精确设计提供可能，可以满足汽车不同方向上的特性要求。
关于橡胶衬套对汽车性能的影响，有限元分析、隔振等方面的研究很多，但结合具体车型分析其参数及优化对汽车性能影响的研究相对较少。
对于空气悬架的性能优化，相关研究的文献［1～4］常把橡胶衬套的优化与导向机构的结构优化分开进行，并且对橡胶衬套的优化往往只是进行其各向刚度优化而忽略其阻尼。
借助于多体动力学软件DMS/View 建立SX4187NT361K型号汽车四连杆非独立空气后悬架的虚拟样机模型并进行平顺性仿真实验，以车架质心位置响应的加权加速度均方根值作为平顺性评价指标。
在此基础上，以车架质心处垂向加权加速度均方根值最小为目标函数，建立该空气悬架的优化设计模型，对其进行试验设计分析以后，采纳序列二次规划(SQP)算法［5］对四连杆导向机构的结构参数及橡胶衬套的刚度与阻尼进行优化设计，得到与该车型所使用空气弹簧相匹配的导向机构和橡胶衬套，以进一步提高整车平顺性。
1多体动力学模型的建立汽车是一个复杂的多自由度“质量-刚度-阻尼”动力学系统，在建立动力学仿真模型时，模型参数的精度是影响模型分析精度的主要因素。
本文建模参数主要来自企业提供的Pro/E模型、试验及计算。
建模在满足工程需要的前提下，对实车结构进行了一些合理的简化，建模的假设条件有:1)坐标系的规定:x轴正方向为汽车前进的相反方向，y轴正方向为面向汽车前进方向指向汽车右侧的方向，z轴正方向垂直向上。
原点o取在汽车一轴中心线所在垂直平面、车架上翼面及汽车中心线所在的垂直平面的交点;2)除弹性元件、橡胶件和横向稳定杆外，其余零部件认为是刚体，忽略各运动副的间隙;3)不计动力传动系统的作用，汽车动力以车轮驱动的方式加在车轮中心的转动副上。
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目录
一、橡胶材料 二、橡胶衬套的组成
三、橡胶衬套的分类
四、橡胶衬套的结构及特性 五、橡胶衬套作用 六、橡胶衬套与悬架的关系
一、橡胶材料
1.1 天然橡胶 天然橡胶由橡胶树上流出的胶乳制取，大约有5000个异戊二 烯（C5H8）单体构成的一种链状高分子
天然状态下分子结构呈线性，由很长的分子链构成，分 子链之间相互不产生交联，具有较大的柔顺性。
MAX 3,96 5,77
•35
六、橡胶衬套与悬架
6.1 橡胶衬套与前悬架 受纵向力时
•36
六、橡胶衬套与悬架
6.2 橡胶衬套与后悬架
Y向刚度大，提高了汽车的横向刚度，抗侧倾性好，从而提高汽车 的操控性。 车辆在起伏路面行驶时,可认为输入轮胎的力是上下方向，Z方向 （主要是副车架衬套）的刚度小利于车辆的平顺性、舒适性。 车辆驶过道路接缝、减速带 等小凸起时，不仅有上下 力，还有相当大的前后力， X方向刚度小利于缓和冲 击。
一、橡胶材料
1.4 硫化天然橡胶
硫化胶：混炼胶在一定的温度、压力和时间作用下，经交联 由线型大分子变成三维网状结构而得到的橡胶。一般不溶于 溶剂。
硫化过程中硫原子在分子链的交叠处把天然橡胶分子链交联 在一起。硫化工艺加强了橡胶的强度和弹性，使之很难发生 塑性变形，且减少了对温度的敏感程度。 橡胶的填充物通常是炭黑微粒(20nm-50μm)，炭黑微粒的填 充改善了分子链之间相对运动时对分子链的磨损破坏，且增 强了对机械能的耗散能力，使橡胶阻尼特性和弹性特性得到 增强。
•29
六、橡胶衬套与悬架
6.1 橡胶衬套与前悬架
转弯行驶受侧向力时（图中左转）
衬套A的变形小 衬套B的变形大 车轮产生负前束 车辆趋于不足转向
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六、橡胶衬套与悬架
6.1 橡胶衬套与前悬架
•31
六、橡胶衬套与悬架
6.1 橡胶衬套与前悬架 转弯受侧向力时
•32
六、橡胶衬套与悬架
6.1 橡胶衬套与前悬架
-
- 11.20
<- backwards - 800.00 - 600.00 - 400.00 - 200.00 0 1000.00 1200.00 1400.00 1600.00 - 2200.00 - 2000.00 - 1800.00 - 1600.00 - 1400.00 - 1200.00 - 1000.00 200.00 400.00 600.00 800.00
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六、橡胶衬套与悬架
6.2 橡胶衬套与后悬架
•42
THE END
谢谢！
•4
•25
五、橡胶衬套功用
5.1 优点 硫化橡胶的内部摩擦比金属内部的摩擦大，且具有随频 率增大而增大的倾向，故在共振时振幅较小。内部摩擦 产生的阻尼可以吸收振动和冲击能量
•26
五、橡胶衬套功用
5.2 功用 隔振 缓和从路面传来的振动及冲击，在不改变低频段的隔振 特性的前提下，能够大大改善系统在高频段的隔振效果 隔离高频固体振动，降低路面不平度引起的车内噪声。
Right
Left
Toe Change [min]
3.20 1.60 0.00 1.60 3.20 4.80 6.40 8.00 9.60 <- Toe-out
Linear Slope (Right) = 1,75 min/kN Hys (Left) = 0,33 min Hys (Right) = 1,98 min
转弯受侧向力时
Fy
•33
六、橡胶衬套与悬架
6.1 橡胶衬套与前悬架 受纵向力时
b点侧向位移大 于a点，b点退让 悬架被向后压 车轮前束
•34
六、橡胶衬套与悬架
6.1 橡胶衬套与前悬架
Test Test Date Comment 1 Long_Brake_Complian Vehicle Make FAW 7-MAY-2008 11:39:24 Vehicle Model A501 Comment 2 Vehicle Year VIN Comment 3 2008 LFPH3ACCX71A8379
•24
五、橡胶衬套功用
5.1 优点 橡胶的弹性模量较金属的小，隔振减噪效果显著 橡胶0.2~8Mpa ；金属2.10GPa 橡胶的形状不受限制，各方向的刚度可在一定范围内 自由的选择，变更起来也较容易； 能适当的选择三个方向的弹簧刚度比 能很容易的与金属件牢固结合，大大简化了固定和支 撑结构，使整车质量降低，另外与金属容易结合使得 衬套可以承受多方向的载荷
特性。
一、橡胶材料
1.4 硫化天然橡胶 橡胶材料的静态特性
一、橡胶材料
1.4 硫化天然橡胶
动态力学特性是橡胶材料在受到大小和方向不断变化的外力 作用时表现出来的力学行为，是在加载正弦力作用下的应力 应变行为特性。
二、橡胶衬套的组成
2.1 橡胶衬套组成 外筒、内筒、橡胶部分
二、橡胶衬套的组成
forwards -> 1800.00 2000.00 2200.00
Fx [N]
Long. Brake Test
MIN N -
min 0,00 -0,50
MAX N 2008,50 2008,13
min 3,30 5,44
N 99,89 -
MIN min N -1,32 1988,28 -1,16 1963,00
一、橡胶材料
1.2 生胶
生胶：未硫化的橡胶胶料即没有加入配合剂且尚未交联的橡 胶。属于弹粘性体，在去除外力时不具备恢复原状。
一般由线型大分子或带有支链的线型大分子构成，可以溶于 有机溶剂。
可塑性和粘着性是生胶最重要的特性 1.3 混炼胶
混炼胶：生胶与配合剂经加工混合均匀且未被交联的橡胶。 常用的配合剂有硫化剂、促进剂、活性剂、补强填充剂、 防老剂等。
性和阻尼特性，在不同的使用工况下，它们使橡胶件表现为 两种重要的特性：即静态力学特性和动态力学特性
橡胶材料的静态力学特性是指在缓慢加载工况下，通常是线
性加载，橡胶应力应变行为特性。
橡胶元件的静态力学特性是指在缓慢线性加载工况下，橡胶 元件变形δ(t)与外力F(t) 的变化关系，称为橡胶元件的静刚度
一、橡胶材料
1.4 硫化天然橡胶
橡胶的填充物通常是炭黑微粒(20nm-50μm)，炭黑微粒的填 充改善了分子链之间相对运动时对分子链的磨损破坏，且增 强了对机械能的耗散能力，使橡胶阻尼特性和弹性特性得到 增强。
一、橡胶材料
1.4 硫化天然橡胶
橡胶经过硫化和填充两个工艺后，其力学性能主要是弹性特
1.前控制臂拉杆短 后控制臂长 几何学上车轮前束
2.前控制臂受拉 后控制臂受压 前控制臂衬套侧向刚度 小于后控制臂衬套 柔性转向-负前束
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六、橡胶衬套与悬架
6.2 橡胶衬套与后悬架
制动受纵向力时
几何学的前束和柔性转向的负前束，实现车轮前束变小或变化为零，利 于防止制动跑偏和保持制动稳定性。
一、橡胶材料
1.1 天然橡胶
在外力作用下:
分子链本身的伸张或收缩表现为天然橡胶的超弹性 分子链之间的相互摩擦表现为天然橡胶的粘性 分子链之间的错动表现为天然橡胶的塑性。 因此天然橡胶具有超弹性、粘性阻尼特性、大变形时的 塑性三个重要的物理特性，且对温度非常敏感。 这些物理特性使其变得柔软、胶粘，很少得到实际应用
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六、橡胶衬套与悬架
6.2 橡胶衬套与后悬架
转弯受侧向力时（车辆左转）
衬套A的变形大 衬套B的变形小 车轮产生前束 车辆趋于不足转向
Fy
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六、橡胶衬套与悬架
6.2 橡胶衬套与后悬架
•39
六、橡胶衬套与悬架
6.2 橡胶衬套与后悬架
制动受纵向力时
Fx
Fx
X 纵臂衬套X方向软 制动时车轮后移， 缓和冲击
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五、橡胶衬套功用
5.2 功用 起万向铰的功能，可以避免一些零件在使用中受弯和早期 磨损。 通过调整易改变悬架的特性，实现悬架的精确设计。
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六、橡胶衬套与悬架
6.1 橡胶衬套与前悬架
Y向刚度大，提高了汽车的横向刚度，抗侧倾性好，从而提高汽车 的操控性。 车辆在起伏路面行驶时,可认为输入轮胎的力是上下方向，Z方向 的刚度小利于车辆的平顺性、舒适性。 车辆驶过道路接缝、减速带 等小凸起时，不仅有上下 力，还有相当大的前后力， X方向刚度小利于缓和冲击。
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三、橡胶衬套的分类
控制臂衬套
副车架衬套
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四、橡胶衬套的结构和特性
橡胶变形与刚度特性
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四、橡胶衬套的结构和特性
•20
四、橡胶衬套的结构和特性
橡胶筒形衬套与刚度特性
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四、橡胶衬套的结构和特性
(2)对(1)若橡胶厚度增加一倍P方向刚度为1/2
(3)对(2)嵌入中间板只能使Q方向刚度变硬
2.1 橡胶衬套组成 常见的橡胶衬套很难提供在低频振动控制时所需要的大 阻尼。液压衬套是一种可在一个较大的频率范围内提供 大阻尼和大刚度的振动控制元件
三、橡胶衬套的分类
按照橡胶衬套的形状：压缩型、剪切型、复合型 压缩型橡胶衬套能够承受较大的载荷，多用于载荷大或 橡胶空间余量小的场合。
三、橡胶衬套的分类
隔振块
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三、橡胶衬套的分类
剪切型橡胶衬套多用于希望主方向的弹簧常数特别低的 场合或载荷轻的场合
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三、橡胶衬套的分类
控制臂衬套
副车架衬套
•பைடு நூலகம்6
三、橡胶衬套的分类
复合型橡胶衬套，在以上两种橡胶衬套的弹簧常数比均 不能达到要求时，常采用这种形式的橡胶衬套，这种衬 套能够承受剪切和压缩载荷