横向稳定杆的设计
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 ,
稳定杆设计计算
7 横向稳定杆为了降低偏频和改善行驶平顺性,乘用车悬架的垂直刚度和侧倾角刚度设计得较低,在转弯时可能产生较大侧倾,影响行驶稳定性。
为同时获得较大的静挠度和侧倾角刚度,在汽车中广泛地采用了横向稳定杆,如图8。
53所示。
另外,在前、后悬架上采用横向稳定杆,还可以调整前、后悬架的侧倾角刚度之比,获得需要的转向特性。
但是当汽车在坑洼不平的路面上行驶时,左、右车轮垂直位移不同,横向稳定杆被扭转,加强了左、右车轮之间的运动联系,对行驶平顺性不利。
图8。
53 横向稳定杆的安装示意图为了缓冲、隔振、降低噪音,横向稳定杆与悬架和车身(车架)的连接处均有橡胶支承(图8.53中A、T、C处)。
由于布置上的原因,横向稳定杆通常做成比较复杂的形状,但为简化计算,一般认为横向稳定杆是等臂梯形,同时假定在车身侧倾时力臂的变化可忽略不计。
如图8。
54所示,设在车身侧倾时,在横向稳定杆的一个端点作用力F,在其另一个端点作用有大小相等、方向相反的力。
下面推导在F作用下横向稳定杆端点的位移f。
c汽车设计·228· ·228·(a ) 横向稳定杆尺寸示意图 (b ) 车轮位移与横向稳定杆位移图图8。
54 横向稳定杆安装尺寸及位移图图8。
55为横向稳定杆半边的弯矩图。
在力F 作用下横向稳定杆发生弹性变形,F 作的功与横向稳定杆中总的变形位能相等。
图8.55 横向稳定杆半边弯矩图横向稳定杆变形位能的计算公式如下: (1) T l 段的扭转位能.2T1p=4F l U GJ (8—110) 式中,p J 为横向稳定杆的截面极惯性矩;G 为材料剪切弹性模量;T l 为横向稳定杆直线段长度。
(2) 1l 段的弯曲位能.2312 =6F l U EJ(8—111)式中,J 为横向稳定杆的截面惯性矩;E 为材料弹性模量.(3) 0l 段的弯曲位能。
002222322233200002()()1=d d ()2212l l F l l x M x F U x x l l l EJ EJl EJ ⎡⎤⋅+==⋅+⋅⎢⎥⎣⎦⎰⎰ (8-112) 其中,x 轴的原点在横向稳定杆的对称中心。
横向稳定杆的参数计算与设计报告
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
FSC横向稳定杆设计及有限元分析
AUTOMOBILE DESIGN 丨汽车设计
D 时代汽车
图4 横向稳定杆側倾刚度计算程序
结构简化为一半,同时也可以减小网格划分 的数量,缩短求解时间,如图6所示。
图6 横向稳定杆ANSYS分析简化模型
. . - Z 中、一一
图3 横向稳定杆模型简化图 I
则此时横向稳定杆的侧倾角刚度的侧倾 角刚度计算公式[5]为 :
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
图1 横向稳定杆位置布置
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。
其 次 ,当汽车过弯时,在侧向加速度的 作用下,由于各轴质量的大小和重心高度不 一 致 ,悬架的布置也会有一定的差异,于是
便导致了各轴所承受的力矩也就不一样。如 果此时不能使在前后轴的侧倾力矩保持一 致 ,那 么 ,车身就会受到一个额外的附加力
矩 ,这往往是我们不希望看到的。所 以 ,为 了保持车身在各轴处的侧倾角相等,那么整
K = (3*EI (l-2*ll*cos ( 0 ) A2) ) / (6* (1+ U ) *l*l l A2*sin ( 0 ) A2+2*11A3) (2)
其 中 :E为弹性模量;I 为截面惯性矩; P 为泊松比。
观 察 公 式 不 难 发 现 ,影 响 到 横 向稳 定 杆 的侧倾角刚度的主要因素为:所选材料的弹 性 模 量 、泊 松 比 、杆 身 长 度 、摆 臂 长 度 、截 面 极 惯 性 矩 (若 为 圆 管 ,则为圆管的内外 径 )、杆身与摆臂的夹角等。
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。
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。
横向稳定杆的参数计算与设计报告
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
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 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。
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
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。
汽车横向稳定杆连接杆总成设计与制造研究
汽车横向稳定杆连接杆总成设计与制造研究摘要:汽车行驶在不平道路上或在转弯行驶时,左右两侧车轮处在不同高度,车身会发生横向侧倾,为防止车身横向侧倾增加横向稳定杆。
横向稳定杆是用弹簧钢制成的扭杆弹簧,杆身的中部,用套筒与车架铰接,杆的两端通过连接杆总成分别固定在左右悬挂的下托臂或减震器滑柱上。
因稳定杆和托臂或减震器运动轨迹不同,故连接杆总成是一个重要的连接组件,因此本文对此结构设计及制造进行研究。
关键词:横向侧倾;横向稳定杆;扭杆弹簧;铰接;连接杆总成1现状1.1连接杆总成结构由防尘套、卡簧、球销、衬套、连杆球销座、压盖等部件组成。
1.2制造工艺机加工艺:球销座,原料→冷挤→车削;球销,原料→车削→探伤→滚丝→滚光;焊接工艺:利用电阻焊设备将连杆与球销座焊接在一起;装配工艺为:清洁球头→组装封口→连杆球销脖部位注脂→安装防尘套和卡簧→清除连接杆总成表面油脂。
1.3现存问题a球销座须由原料冷挤成毛坯后再机加,工序多生产效率较低且成本较高;b连接杆总成组装封口时,连杆球销与衬套组合体放置球销座中,球销座止口边翻卷压紧压盖,压盖压紧衬套,衬套微观形变抱紧球头从而产生力矩。
由于球销座自身尺寸偏差,衬套变形大,导致总成两端力矩变差大或力矩超差,影响整车舒适性或报废;c球销座止口边翻卷压紧压盖实现密封的方式,因压盖平面度低、球销座止口边翻卷不到位,导致密封早期失效,连接杆总成产品使用寿命降低;d防尘套下唇口依靠卡簧箍紧至球销座卡槽中实现总成密封,卡簧装配过程中需扩大内孔,易产生永久变形,卡簧箍紧力降低,防尘套下唇口与球销座卡槽产生空隙,导致密封早期失效,连接杆总成产品使用寿命降低;e连接杆总成装配时,连杆球销从球销座内孔穿出,连杆球销圆台平面积小,与稳定杆、摆臂等接触面积小,无法提供足够摩擦力,导致连接杆总成无法装配或拆卸;f球销座卡槽部位上端面易与连杆接触,导致连接杆总成摆动范围狭小。
2新结构连杆总成针对现结构连杆总成在制造和使用过程中存在的问题进行结构优化。
主动式横向稳定杆实验台架液压系统设计
第2期(总期81期)2017年3月Fluid Power Transmission and ControlNo.2(Serial No.81)Mar.,2017在汽车行驶过程中,车身侧倾运动会对车辆的侧向稳定性、操纵稳定性、平顺性等产生恶性影响,过度的侧倾甚至会导致侧翻事故。
因此,汽车的主动侧倾控制是一个亟待解决的问题[1-2]。
作为主动侧倾控制的有效手段之一,主动式稳定杆系统成为近年来研究的热点[3]。
与电动式稳定杆相比,液压式主动稳定杆系统具有输出力矩大、动作稳定等优点[4]有望成为今后重型货车主动稳定系统发展的主流。
本文以液压式主动稳定杆为研究对象,对液压式主动稳定杆硬件在环仿真实验台架的液压系统做了进一步设计。
1液压系统的设计要求液压式稳定杆实验台架有输出动力和模拟路况两个作用,液压缸的工作压力初步定为7MPa ,液压系统的设计要求如下:1)能够提供稳定的压力和流量;2)能够满足进退动作循环和停留在任意位置;3)保证主动横向稳定杆能承受预期的极限载荷;4)保证整个系统响应的快速性和准确性;5)能够模拟各种工况的路面不平度;6)可以达到有效抑制车辆侧倾的目的。
收稿日期:2016-12-28基金项目:国家自然科学基金(51205204;51205209),江苏省六大人才高峰资助项目(2014-JXQC-003),中央高校基本科研业务费专项资金资助(30915118832)。
作者简介:龚建石(1966-),男,工程师,学士,主要从事机械设计及制造方面的研究。
2液压系统的设计方案主动稳定杆实验台架的液压系统,包括液压泵站、控制阀、执行器等,主要功能是为主动稳定杆提供液压动力并根据ECU 控制指令调整液压缸的动作。
图1为ARC 实验台架液压原理简图(包含后轴主动稳定杆和对应激励发生器),为更有效地模拟路面不平度对主动稳定杆的影响,本文中设计了液压式路面激励模拟系统,其由激励发生器(液压缸2)和工控机组成。
汽车横向稳定杆的热处理r——技术要求及工艺控制要点
汽车横向稳定杆的热处理r——技术要求及工艺控制要点王海宝【摘要】横向稳定杆是汽车悬架中的一种辅助弹性元件.横向稳定杆起到增加悬架刚度的作用.装有横向稳定杆的车辆行驶较稳定、舒适,且翻车几率大大降低.稳定杆的设计与校核一直是人们研究的重点.现在基本都采用有限元计算方法;稳定杆的设计应力不能太高,还必须用淬火+回火的热处理方式来进行强化处理.热处理是保证稳定杆的使用性能与可靠性的最关键的工艺过程.金相组织是决定稳定杆疲劳寿命的关键因素,稳定杆热处理就是为了获得良好的金相组织.组织粗大及含有游离铁素体等非马氏体组织都会降低稳定杆的疲劳寿命.加强热处理过程控制并采取针对性的监控措施可以防止稳定杆产生不良的金相组织.【期刊名称】《汽车实用技术》【年(卷),期】2017(000)011【总页数】4页(P37-40)【关键词】横向稳定杆;疲劳寿命;热处理;金相组织【作者】王海宝【作者单位】安徽江淮汽车集团股份有限公司,安徽合肥 230601【正文语种】中文【中图分类】U466CLC NO.: U466 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2017)11-37-04 横向稳定杆又称防倾杆,是汽车悬架中的一种辅助弹性元件。
它的作用是提高汽车悬架侧倾角刚度。
减少车身倾角,使汽车在路况不平或转弯时能够行驶平稳。
与扭杆弹簧不同之处是有4点固定安装在悬架上,其中两端头通过侧臂端部的橡胶垫或球头连杆与悬架导向臂连接,杆的中部用橡胶衬套与车身相连,见图 1。
车辆在行驶中,如果左、右车轮同时上下跳动。
那么横向稳定杆起不了作用:当左、右车轮垂直方向产生相对位移时,横向稳定杆中间部分受扭转侧臂受弯,起到增加悬架刚度的作用。
装有横向稳定杆的车辆行驶较稳定、舒适,且翻车几率大大降低。
近来,由于对汽车产品的节能、环保特性的要求越来越高,多数汽车企业对零部件的轻量化也提出更高的要求,对稳定杆的设计、制造过程的严格要求导致其可靠性受到挑战,使寿命试验不易过关,使用中的早期失效的事故也有发生。
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)
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建