稳定装置的设计计算包括三个任务,现分别予以介绍。
1.计算杆体和橡胶件的变形
稳定装置杆体和橡胶件的变形,是指杆体端部在垂直载荷P的作用下,杆体和橡胶件转换到立柱处的垂直方向上的合成位移(图3-100)。
杆体和橡胶件的合成变形量按式(3-333)计算为
式中 fc——杆体和橡胶件的合成变形量(mm);
fc′——杆体换算到立柱处的变形量(mm);
fR——橡胶件换算到立柱处的变形量(mm)。
杆体变形fc′的具体计算公式及其代号意义汇集于表3-64之中。普通型杆体变形公式的推导参见本节四的内容。
表3-64列出了6种不同结构形式稳定装置的计算公式。这些形式的出现,皆因总体布置的客观需要。例如,CAQ051型越野车,为了躲过摇车把孔,采用了下凹式(B)。又如YJ2020型越野车,为防止减振器干涉,采用了内收式(F)等。橡胶件的变形量fR为
式中 fR——橡胶件换算到立柱处的变形量(mm);
cs——支座胶垫线刚度(N/mm);
cp——立柱上下胶垫线刚度(N/mm);
P——作用于立柱处的垂直载荷(N);
lc——立柱中心距(mm);
l0——支座中心距(mm)。
表3-64 杆体换算到立柱处的垂直位移
(续)
2.杆体和橡胶件的换算线刚度和角刚度
稳定装置的线刚度,是指换算到立柱处的垂直线刚度,即
稳定装置的角刚度为
式中 cαw——稳定器的角刚度(N·m/rad);
cw——稳定器的线刚度(N/m);(www.daowen.com)
lc——立柱中心距(m)。
3.杆体的强度校核
为校核稳定器装置杆体的强度,必须确定作用于杆体端部的垂直载荷P。要确定P就得给出车身的极限侧倾角αl。αl为
式中 αl——车身的极限侧倾角(rad);
cα——整车横向角刚度(N·m/rad);
G′——簧载负荷(N);
er——侧倾力矩臂(m);
j——侧向加速度,此处令j=0.8g。
杆体端部的垂直载荷为
式中 P——杆体端部垂直载荷(N);
cw——稳定装置线刚度(N/mm);
lc——立柱中心距(mm);
αl——极限侧倾角(rad)。
杆体弯臂根部弯曲应力为
式中 σ——弯臂根部弯曲应力(MPa);
P——杆端垂直载荷(N);
l1——弯臂长度(mm);
d——杆体直径(mm)。
杆体扭转应力为
式中 τ——杆体扭转应力(MPa);
l——弯臂端部至杆体的距离(mm)。
弯臂根部的合成应力为
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