理论教育 车辆悬架弹性力学解析计算

车辆悬架弹性力学解析计算

时间:2023-10-03 理论教育 版权反馈
【摘要】:车辆悬架决定着车辆的操纵稳定性、乘坐舒适性和行驶安全性,是现代汽车十分重要的部件之一。图1-2 车辆悬架组成元件示意图1—上摆臂 2—弹簧 3—减振器 4—下摆臂 5—稳定杆 6—纵向推力杆

车辆悬架弹性力学解析计算

1.车辆悬架的定义

16世纪的四轮载人和载货马车为解决“路上感觉非常颠簸”的问题,将车厢用皮带吊在底盘的四根柱子上,就像翻过来的桌子一样。因为车厢是挂在底盘上的,所以人们渐渐将其称为“悬架(suspension)”,并沿用至今,以描述整个一类的解决方案。车厢吊起式的悬架还不是一个真正的弹簧系统,但它确实使车厢与车轮的运动分离开来。半椭圆形的弹簧设计(也称为车载弹簧)迅速取代了皮带式的悬架。半椭圆形弹簧广泛用在四轮或两轮载人、载货马车上,并且通常在前、后轴上使用。不过,它们确实容易造成前后晃动,并且有较高的重心。当动力汽车面世时,人们陆续开发出其他更高效的弹簧系统,使乘客享有更平稳的行驶感觉。因此,车辆悬架是指汽车的车架与车桥或车轮之间的一切连接装置的总称,其作用是传递作用在车轮和车架之间的力和力矩,缓冲行驶过程中由路面不平引起并传递给车架或车身的冲击力,衰减由此引起的振动,以保证汽车能平顺地行驶,保证乘坐舒适和货物完好。车辆悬架决定着车辆的操纵稳定性、乘坐舒适性和行驶安全性,是现代汽车十分重要的部件之一。车辆悬架在现代汽车中的装配如图1-1所示。

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图1-1 车辆悬架在现代汽车中的装配

由汽车构造可知,车辆底盘包含了位于车身下方的所有重要系统,其中包括:

(1)车架 承载负荷的结构性部件,用于支撑汽车的发动机和车身,而它本身车架由悬架支撑。

(2)悬架系统 用于支撑重量、吸收和消除振动以及帮助维持轮胎接触的装置。

(3)转向系统 使驾驶人能够操控车辆方向的机械。(www.daowen.com)

(4)轮胎和车轮 利用抓地与路面的摩擦力使车辆能够运动起来的部件。

因此,车辆悬架在任何车辆中都是主要系统之一。

2.车辆悬架的基本结构

典型车辆悬架系统的基本结构由弹簧、减振器、导向机构及稳定杆等组成,个别悬架结构则还有缓冲块,如图1-2所示。

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图1-2 车辆悬架组成元件示意图

1—上摆臂 2—弹簧 3—减振器 4—下摆臂 5—稳定杆 6—纵向推力杆

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