理论教育 线性特性悬架设计计算:静挠度、动挠度与限位行程的匹配

线性特性悬架设计计算:静挠度、动挠度与限位行程的匹配

时间:2023-10-13 理论教育 版权反馈
【摘要】:图4-5 线性特性悬架的匹配fc—静挠度 fd—动挠度 fs—限位行程 Pc—满载负荷 Pd—动行程最大时的负荷 Ps—限位块“铁碰铁”时的负荷1.给定静挠度fc当悬架频率n的单位取为次/min时,静挠度可表示为注意:假若悬架的刚度为c=tanα,那么fc值必须满足等式Pc=cfc。若fc不能满足此式,则必须调整所给刚度特性。

线性特性悬架设计计算:静挠度、动挠度与限位行程的匹配

线性悬架行程和容量的分配,可参照图4-5进行。

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图4-5 线性特性悬架的匹配

fc—静挠度(cm) fd—动挠度(cm) fs—限位行程(cm) Pc—满载负荷(N) Pd—动行程最大时的负荷(N) Ps—限位块“铁碰铁”时的负荷(N)

1.给定静挠度fc

当悬架频率n的单位取为次/min时,静挠度可表示为

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注意:假若悬架的刚度c=tanα(N/cm),那么fc值必须满足等式Pc=cfc。若fc不能满足此式,则必须调整所给刚度特性。

2.计算静容量Uc

静容量表示为

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3.计算动挠度fd

按以上的结论,为获得最大动容量,应取fd=fc。当受到车辆结构限制时,fd值也可以适当下调,但最小不能小于0.8fc

4.计算复原行程fr

动挠度fd是压缩行程,fr是其复原(反弹)行程,根据能量吸收情况,由于半周期振幅比978-7-111-51964-5-Chapter04-91.jpg应由下式计算:

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式中 ψ——阻尼比,一般ψ=0.25~0.35;

Δ——富余量,一般取Δ=15mm。

5.计算动容量Ud

由于取fd=fc,由图4-5的几何关系,有

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如果取fd=0.8fc,那么Ud=2.4Uc。(www.daowen.com)

6.计算动行程终点的载荷Pd

动行程终点的载荷Pd,也是悬架将要碰触而又未碰触缓冲块时的载荷,按图4-5的几何关系,有

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注意:Pd=2Pc在相应变形下还不一定落在所选刚度特性曲线上。如偏离太远,还需调整所给刚度特性或调整Ud值。此外,还可用下式来进行检验:

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式中 Ps——限位载荷,也是弹性元件材料的允许极限负荷。

如果Pd远不能满足式(4-40),则同样需要调整刚度特性或Ud值。

7.计算限位载荷Ps

限位载荷Ps是悬架与限位块“铁碰铁”时的载荷,它接近悬架弹性元件材料的允许极限负荷。对于螺旋弹簧来说,也近似等于“压并载荷”。在此载荷下,汽车油底壳等脆弱部件还不致受到触碰。建议限位载荷按下式取值:

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注意:限位载荷不能大于弹性元件材料的允许极限载荷。

8.确定限位行程fs

假设限位块的刚度为cs,那么,当悬架限位块接触后,悬架的刚度就变成了0.25Pd/fs=c+cs,于是有

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为降低成本,若无十分必要,限位块的刚度不宜制成非线性的。

9.确定限位容量Us

由图4-5的几何关系可得:

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解之可得

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