一、衬套的简介 在运动部件中，因为长期的磨擦而造成零件的磨损，当轴和孔的间隙磨损到一定程度的时候必须要更换零件，因此设计者在设计的时候选用硬度较低、耐磨性较好的材料为轴套或衬套，这样可以减少轴和座的磨损，当轴套或衬套磨损到一定程度进行更换，这样可以节约因更换轴或座的成本，一般来说，衬套与座采用过盈配合，而与轴采用间隙配合，因为无论怎么样还是无法避免磨损的，只能延长寿命，而轴类零件相对来说比较容易加工；也有一些新的设计人员不喜欢这样设计，认为这样是在制造的时候增加成本，但经过一段时间使用后，维修时还是要按这种方法改造，但改造容易造成设备的精度降低，原因很简单，二次加工是无法保证座孔中心的位置的补充一些，轴套在一些转速较低，径向载荷较高且间隙要求较高的地方（如凸轮轴）用来替代滚动轴承（其实轴套也算是一种滑动轴承），材料要求硬度低且耐磨，轴套内孔经研磨刮削，能达到较高配合精度，内壁上一定要有润滑油的油槽，轴套的润滑非常重要，干磨的话，轴和轴套很快就会报废，这里推荐安装时刮削轴套内孔壁，这样可以留下许多小凹坑，增强润滑衬套和轴套是根据不同的工矿条件选用不同的型号。 二、衬套的选型因素 衬套的使用范围大，种类也比较多，要选择合适的衬套，就必须考虑它的使用目的，不同的工况选择不同型号的衬套。衬套选型中主要考虑的条件是衬套需承受的压力、速度、压力速度乘积及载荷性质。另外，衬套是否有润滑、润滑的状态也决定了它的使用效果和寿命。 三、衬套的特点 IKO微小型直线衬套轴承是边与轴进行转动，接触边朝轴的方向进行无限直线运动，且轴径尺寸为3~5mm的极小型直线运动导向机。特点为：
1、低摩擦阻抗：钢珠可因保持器的正确导向，以极小的摩擦阻抗进行稳定的直线运动。 2、不锈钢制：亦提供不锈钢系列，适合耐蚀性需求的用途。 3、精巧的设计：尺寸极小，可设计于精巧的机械设备中。 4、丰富的变化：除了标准型外，还有系列化的高刚性长型，可依照用途选择.。 四、衬套的加工工艺 晋升泰精密（深圳）有限公司
汽车悬架控制臂 悬架系统是现代汽车上的重要总成，对汽车的行驶平顺性和操纵稳定性有很大的影响。控制臂( C o n t r o l a r l T l ，也称摆臂) 作为汽车悬架系统的导向和传力元件，将作用在车轮上的各种力传递给车身，同时保证车轮按一定轨迹运动。控制臂分别通过球铰或者衬套把车轮和车身弹性地连接在一起。控制臂( 包括与之相连的衬套及球头)应有足够的刚度、强度和使用寿命。 汽车摆臂分为前摆臂和下摆臂，前摆臂是悬架的向导和支撑，其变形影响车轮的定位，降低行车稳定性；而下摆臂主要作用是用来支撑车身，减震器并且缓冲行驶中的震动。减速器对下悬挂臂能起到好的辅助作用，它与减震器和弹簧的默契配合才能构成一套出色的悬挂系统（总成）。
A.控制臂球铰总成结构 先介绍两种常见结构形式的控制臂球铰总成。 图1中球销6 装在球碗2 内，球碗2 为聚乙烯材料制成，避免了球销6 直接与球座1 接触。防尘罩4 上端通过卡环5 装在球销6上，下端通过卡环3 装在球座1 上，防尘罩4 通常为橡胶材料或者聚乙烯材料。 图2 中的球座2 底部为开放式，利用铝制挡板1 锁止球销8 ,和球碗7脱出。球铰总成通常通过球座与控制臂臂体装配，装配方式为球座与控制臂臂体锻为一体，嵌入、焊接、铆接或者螺栓联接。 B.汽车控制臂的结构：1.横向稳定杆连杆2.横拉杆3.纵拉杆4.单 控制臂 5.叉( V)形臂 6.三角臂 1.横向稳定杆连杆 在悬架安装时，稳定杆连杆一端通过橡胶衬套或球铰与横向稳定杆连接，另一端通过橡胶衬套或球铰与控制臂或筒式减振器连接，横 向稳定杆连杆在悬架中对称使用，起提高操纵稳定性的作用。两种横向稳定杆连杆的结构图，如图3 、图4所示。图3 为双 衬套稳定杆。臂体2 为锻铝件，橡胶衬套1，3与臂体2装配时为紧配合，因此，橡胶衬套1,3与臂体2无相对运动，图4为双球铰稳定杆，臂体2为钢制拉杆，球铰总成1,3的轴线与臂体2的相对位置根据需求可以设计为0°，90°，180°。球铰总成1,3与臂体2焊接在一起。
橡胶衬套工艺 Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998
一、衬套的简介 在运动部件中，因为长期的而造成零件的磨损，当轴和孔的间隙磨损到一定程度的时候必须要更换零件，因此设计者在设计的时候选用硬度较低、耐磨性较好的材料为轴套或衬套，这样可以减少轴和座的磨损，当轴套或衬套磨损到一定程度进行更换，这样可以节约因更换轴或座的成本，一般来说，衬套与座采用配合，而与轴采用，因为无论怎么样还是无法避免磨损的，只能延长寿命，而轴类零件相对来说比较容易加工；也有一些新的设计人员不喜欢这样设计，认为这样是在制造的时候增加成本，但经过一段时间使用后，维修时还是要按这种方法改造，但改造容易造成设备的降低，原因很简单，二次加工是无法保证座孔中心的位置的补充一些，轴套在一些转速较低，径向载荷较高且间隙要求较高的地方（如凸轮轴）用来替代滚动轴承（其实轴套也算是一种滑动轴承），材料要求硬度低且耐磨，轴套经研磨刮削，能达到较高配合精度，内壁上一定要有润滑油的，轴套的润滑非常重要，干磨的话，轴和很快就会报废，这里推荐安装时刮削轴套内孔壁，这样可以留下许多小凹坑，增强衬套和轴套是根据不同的工矿条件选用不同的型号。 二、衬套的选型因素 衬套的使用范围大，种类也比较多，要选择合适的衬套，就必须考虑它的使用目的，不同的工况选择不同型号的衬套。衬套选型中主要考虑的条件是衬套需承受的压力、、压力速度乘积及性质。另外，衬套是否有润滑、润滑的状态也决定了它的使用效果和寿命。 三、衬套的特点 IKO微小型直线衬套轴承是边与轴进行转动，接触边朝轴的方向进行无限运动，且轴径尺寸为3~5mm的极小型直线运动导向机。特点为： 1、低摩擦阻抗：钢珠可因保持器的正确导向，以极小的阻抗进行稳定的直线运动。 2、制：亦提供不锈钢系列，适合耐蚀性需求的用途。
轿车底盘悬架摆臂结构设计对比 摆臂通常位于车轮与车身之间,是传递力,减弱振动传导,以及控制方向的涉及驾驶员的安全零部件. 图1 冲压板金摆臂 摆臂通常位于车轮与车身之间，是传递力，减弱振动传导，以及控制方向的涉及驾驶员的安全零部件。本文介绍了市场上摆臂的常用结构设计，并对比分析了不同结构对工艺、质量和价格等的影响。 轿车底盘悬架大体分为前悬架和后悬架，前、后悬架都有摆臂连接车轮和车身，摆臂通常位于车轮与车身之间。 导向摆臂的作用是连接车轮和车架，传递力，减弱振动传导，以及控制方向，是涉及驾驶员的安全零部件。悬架系统中有传递力的结构件，使车轮按照一定轨迹相对于车身运动。结构件传递载荷，整个悬架系统承担汽车的操纵性能。 轿车摆臂的常用功能和结构设计 1. 满足传递载荷的要求，摆臂结构设计与工艺 现代轿车大都是采用独立式悬架系统，按其结构形式的不同，独立悬架系统又可分为横臂式、纵臂式、多连杆式、烛式以及麦弗逊式等。横臂和纵臂，多连杆中就单个臂来说是二力杆结构，拥有两个连接点。两个二力杆以一定角度装配在万向节上，连接点的连线构成三角形结构。麦弗逊式前悬架下摆臂是典型的三点式摆臂，拥有三个连接点。三个连接点的连线是稳定的三角形结构，可以承受多个方向的载荷。
二力杆摆臂结构简单，常根据各个公司不同的专业特长和加工方便确定结构设计。例如，冲压板金结构（见图1），设计结构为无焊接的单片钢板，结构型腔多为“工”字形；板金焊接结构（见图2），设计结构为焊接钢板，结构型腔多为“口”字形；或采用局部加强板进行焊接加强危险位置；钢锻机加工结构，结构型腔为实心，外形多根据底盘布置要求调整轮廓；铝锻机加工结构（见图3），结构型腔为实心，外形要求与钢锻类似；钢管结构，结构简单，结构型腔为圆环形。 三点式摆臂结构复杂，常根据整车厂要求确定结构设计。运动模拟分析中摆臂不能与其他零件干涉，并多数有最小距离要求。例如，冲压板金结构多与板金焊接结构同时使用，传感器线束孔或稳定杆连接杆连接支架等，会改变摆臂的设计结构；结构型腔依然为“口” 字形，承受载荷时摆臂型腔封闭结构优于不封闭结构。锻件机加工结构，结构型腔多为“工”字形，具有抗扭抗弯的传统特性；铸件机加工结构，外形和结构型腔根据铸造的特点，多有加强筋、减重孔；板金焊接与锻件的组合结构，由于整车底盘布置空间的要求，球接头集成于锻件中，锻件再与板金件连接；铸－锻铝机加工结构，提供优于锻件的材料利用率和生产率，同时拥有优于铸件的材料强度，这是工艺新技术的应用。 2. 减弱振动传导给车身，摆臂连接点的弹性元件结构设计 由于汽车行驶的路面不可能绝对平坦，因此，路面作用于车轮上的垂直反力往往是冲击性的，尤其在坏路面上高速行驶时，这种冲击力还引起驾驶员不舒适，为了缓和冲击，在悬架系统中安装有弹性元件，由刚性连接转化为弹性连接。弹性元件受到冲击后，产生振动，持续的振动使驾驶员感到不舒适，所以悬架系统需要阻尼元件，使振动振幅迅速减小。 摆臂的结构设计中连接点是弹性元件连接和球关节连接。弹性元件提供减振阻尼和少量转动和摆动自由度。轿车中橡胶衬套作为弹性元件使用较多，液压衬套和十字铰链也有应用。 图2 板金焊接摆臂 橡胶衬套结构多为钢管外有橡胶，或钢管－橡胶－钢管的三明治结构。内钢管要求耐压，有直径要求，两端常见防滑锯齿。橡胶层根据不同刚度要求，调整材料配方和设计结构。 最外面的钢圈常有导入角要求，利于压装。 液压衬套结构复杂，是衬套类中工艺复杂附加值高的产品。橡胶内有型腔，腔内有油。型腔结构设计根据衬套性能要求进行。如果漏油，则衬套损坏。液压衬套可以提供更好的刚度曲线，影响整车驾驶性能。
V ol 35No.6 Dec.2015 噪 声与振动控制NOISE AND VIBRATION CONTROL 第35卷第6期2015年12月 文章编号：1006-1355(2015)06-0047-05 衬套刚度对扭力梁悬架模态分布影响研究 范大力，董大伟，丁渭平，苏瑞强，唐 子 （西南交通大学机械工程学院，成都610031） 摘要：为分析和解决汽车扭力梁悬架系统振动引致的整车NVH 问题，建立施加约束边界的悬架系统有限元模型并计算其系统模态。为了更确切地模拟悬架橡胶衬套在实际工作状态下所表现出的动态刚度特性，在有限元建模中提出一种衬套动刚度的当量方法，并结合试验验证阐明该方法的正确性。基于验证后的模型，以衬套刚度为影响因素，对悬架系统的低阶模态频率进行灵敏度分析，并讨论衬套刚度约束方向与模态振型之间的联系，最终揭示出衬套刚度对系统模态分布的影响规律。 关键词：振动与波；扭力梁悬架；橡胶衬套；动态刚度特性当量化；模态分布中图分类号：U463.3 文献标识码：A DOI 编码：10.3969/j.issn.1006-1335.2015.06.010 Research on the Effect of Bushing Stiffness on Modal Distribution of Torsional Beam Suspension F AN Da-li ,DON G Da-wei ,DING Wei-ping ,SU Rui-qiang ,TANG Zi （College of Mechanical Engineering,Southwest Jiaotong University,Chengdu 610031,China ） Abstract :In order to analyze and solve the vehicle ’s NVH problem caused by the vibration of torsional beam suspension system,the finite element model of the suspension system was established and its modals were calculated.To simulate the dynamic stiffness characteristic of suspension rubber bushings accurately in the actual working condition,an equivalent method for the dynamic stiffness computation of the bushings was put forward in the modeling.Then,the validity of this method was verified by modal experiment.Based on the validated model,the bushing stiffness was selected as the influencing factor for sensitivity analysis of the low order modal frequency of the suspension system.And the relation between the constraint direction of the bushing stiffness and mode shapes was discussed.The influence law of the bushing stiffness on the modal distribution of the suspension system was revealed. Key words :vibration and wave ;torsional beam suspension ;rubber bushing ;equivalence of dynamic stiffness ;modal distribution 扭力梁悬架属于半独立悬架，目前广泛应用于前置前驱类中低档乘用车[1]。悬架系统将路面激励传递至车身，其自身动态特性对整车NVH 性能影响较大[2]。 悬架系统模态分布反映其内在动态特性，是其动态行为的基础。目前已有学者对扭力梁悬架的自由模态进行研究[3]，而对于在有限元软件中如何施加悬架系统的约束边界尚缺乏有效的指导原则，使整车约束状态下的有限元建模与计算分析的效率及 收稿日期：2015－05－25 作者简介：范大力（1991－），男，四川绵阳人，研究生，主要研 究方向：汽车NVH 技术。E-mail:fdl427@https://www.doczj.com/doc/a1129226.html, 通讯作者：董大伟（联系人），男，博士生导师。 E-mail:dwdong@https://www.doczj.com/doc/a1129226.html, 精度难以保证。橡胶衬套作为扭力梁悬架重要组成部件及与车身相连的约束边界，传统CAE 建模通常将其等效为六个自由度上的线性弹性约束，并赋予其各向静刚度值[4]。然而悬架系统在汽车行驶状态下受到来自路面的动态激励，使衬套表现出动态刚度特性，即其刚度值随激励频率的不同而变化。目前，已有LMS.Motion 软件给出了一套将动刚度曲线直接导入的处理方法，但该方法尚难以推广到主流的有限元平台软件中，如Hyper Work 、ANSYS 等。因此，如何在有限元软件中实现衬套的动态刚度特性表达，从而使之更贴合实际值得研究。 工程应用中常采用调整刚度的方法改变系统模态分布，目前已有学者讨论了传动系部件刚度对其扭振模态的影响[5，6]。衬套刚度特性对悬架系统模态分布的影响同样值得研究。基于试验验证的有限元模型，讨论悬架衬套刚度对系统模态分布的影响
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。 图5.4.1汽车常用的橡胶衬套 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。随这人们对车辆性能要求的不断提高，近年来橡胶衬套除了要具备上述功能外，还要求起到抑制振动的作用。例如，振颤现象、路面的冲击和发动机转矩变化造成的后承重板簧系统的角振动谐振，是产生车内噪音的原因，橡胶衬套对此有影响。 随着车辆性能的不断提升，影响车辆操纵稳定性、平顺性能等重要因素越来越多的集中在了车辆的悬架系统中，而在车辆悬架系统性能的分析工作中，都必须设计到悬架橡胶衬套性能，特别对于高速行驶的车辆，橡胶弹性衬套性能的影响至关重要。为此，在研究悬架系统的工作中，这是一项很重要工作。 2 悬架橡胶弹性衬套分类 通常的衬套按制造方法和特性可分为以下几类： A)只有橡胶的橡胶衬套； B)只有内筒的衬套； C)有内外筒的衬套。 (1) 内外筒粘结型； (2) 内筒粘结、外筒压入型； (3)内外筒都是压入型。 合成橡胶衬套是汽车或其它车辆悬架系统中使用的一种结构元件。衬套实质上是一个空心圆柱体，包括内金属杆、外圆柱金属套筒和它们之间的合成橡胶。金属套筒和杆件与车辆的悬架系统的部件相联用来传递从车轮通过合成橡胶材料到底盘的力。合成橡胶材料被用来减少连接处的振动和冲击。因为它们连接在车辆悬架系统中的不同部件上，套筒和杆件承受平行和垂直于它们共同轴线的相对位移和转动。就是这种相对位移使合成橡胶弹性衬套受力并允许通过衬套传递力。 在分析包括了衬套的悬架系统时，工程人员越来越多的使用多体系统动力分析的方法和软件，特别在汽车行业应用非常广泛。福特汽车公司的工程技术人员通过选择正确的衬套模型来对悬架系统的动力学特性进行预测，为了准确预测作用在悬架系统零部件上的动力学载荷，就必须对衬套的性能进行预测。在实际使用过程中，衬套特性是用力-位移关系来表达的。因此，确定正确的力-位移特性关系就成为衬套分析中的重要课题。 5.4.2弹性橡胶衬套静特性分析的理论及方法 1 橡胶衬套的静力学特性 橡胶衬套一般有三类：衬套长度不变；衬套长度随半径线性变化；切应力和衬套半径无关为常数。 1)轴向剪切特性 对于长度不变的衬套式橡胶弹簧，在轴向力r P 作用下， 位于距轴线不同距离的橡胶各点上承受有不同的切应力，而在距轴线等距离的各点上则由于结构和外力对称其切应力相同。 在较大变形情况下，半径r 处的剪切变形量r dF 可由下式给出： π θrlG P tg tg dr dF r r 2== (5.4.1) 由此得到总变形量r F 为： 在近似计算时，其轴向剪切刚度' r P 为： 1 2' ln 2r r lG P r π = (5.4.2) 以上是纯剪切情况下推导的公式，如果考虑弯曲变形的影响，其刚度为 1 22221' 1-??? ? ??+=l n r n lG P r (5.4.3)
橡胶衬套对悬架弹性运动与整车转向特性影响的研究 发表时间：2017-10-12T11:24:39.920Z 来源：《建筑科技》2017年9期作者：王湾湾于保硕宋坤昊[导读] 装配合适的橡胶衬套有助于车身灵敏度的提高、车身靭性的加强、车身异响的消弱等，即对整车性能综合分析研究具有重要的作用。 河北御捷车业有限公司河北邢台 054800 摘要：橡胶衬套的防振性能主耍和装配出现松矿、自身破裂老化等有关，非正常的橡胶衬套将直接导致错误的轮胎定位，致使异常的轮胎磨损，甚至在某些位置与车架直接接触后引起异响，装配合适的橡胶衬套有助于车身灵敏度的提高、车身靭性的加强、车身异响的消弱等，即对整车性能综合分析研究具有重要的作用。 关键词：橡胶衬套；悬架弹性；整车转向特性；影响研究 1研究背景及意义 1.1研究背景 橡胶工业从1839年美国人-固特异发明硫化法至今已170多年,期间,英国人邓禄普在1887年发明了充气橡胶轮胎,成为推动橡胶工业发展的重要基石⑴;相应的其它橡胶部件也陆续被大量应用到了机械工业产品中,尤其是各种交通工具如航空器?轨道车辆?及地面车辆等,主要应用目的是防振?工业上的防振檢胶最早出现在1932年,金屈与橡胶的粘结强度和可靠度在当吋已达到非常成功的水准?以1937年以后的F丨本为例,防振橡胶首先被应)H到了螺旋菜飞机的发动机支架上,之后随着在战期积絮起来的橡胶防振技术,于1946年?1947年分别被应用到了卡车?公共汽车上,1951年以后又被应用到机车车辆的转向架上,1955年以后日本轿车工业步入正轨后,防振橡胶真正被得到极大应用[2]?我国的橡胶工业在1949年后迅速发展,特别是改革开放进入21世纪后,橡胶部件的产量已步入世界生产大国之列? 2车用防振橡胶部件的构成与应用防振的本质是减少或消除源振动,但又不可能完全消除,必须考虑采用其他振动控制措施,即使用各种防振部件,特别是防振橡胶部件,包括NR天然胶以及PUR聚氨酷等弹性材料都可作为车用的防振橡胶?其选用原则一般是:发动机悬置或悬架衬套等使用天然胶?顺丁或丁苯胶;耐油性零部件如油管支架等使用丁腈胶;耐候性零部件如球销衬套等使用氯丁胶;有耐热性要求的排气消声管吊耳等使用三元乙丙胶;阻尼性要求大的使用丁基胶;减震器支架等一般使用聚氨醋?车用防振橡胶部件在实际使用时通常是带有刚性圈的零件,起到连接与支撑作用,同时也会影响防振檢胶的减振性能?对于车用防振檢胶中的刚性圈,使用的主要材料有 招合金?合金钢或工程塑料等?以工程塑料为例,其材料特点是:一定的聚合特性?强度与硬度低?密度小?温度依赖性较强,相应原材料在使用吋一般需加入固化物和填充材料,例如将20%ˉ40%的玻璃纤维加到常用的PA66塑料中,主要用在如悬架衬套和副车架支撑等的外刚性圈上,本文将要研究的麦弗逊悬架舒适性橡胶衬套使用的正是此种材料?具有较小密度的铅合金在车辆中使用广泛,常用结构为热乱或冷乳类的冲压板材?冷拔管材?铸造或锻压件等? 3橡胶衬套刚度对悬架运动学特性的影响运用ADAMS/CAR分析不同衬套刚度的悬架运动学特性,可知:当水平或垂直衬套刚度增加到两倍,或同时增加到两倍时,悬架系统的运动学特性基本上没有发生变化;当水平或者垂直衬套刚度增加到5倍,或者同时增加到5倍时,悬架系统的运动学特性的变化仍然很小。当水平或垂直衬套刚度减小50%,或者同时减小50%时,悬架系统的运动学特性稍有变化;当水平或者垂直衬套刚度减小80%,或者同时减小80%时,悬架系统的运动学特性的变化相当明显。 3.1影响整车操纵稳定性的机理 悬架橡胶衬套弹性变形对整车操纵稳定性影响的机理可从整车横向运动的双轨模型!’。]加以分析。图1为考虑束角变化的车辆双轨运动，其中示、尽为前悬架左、右车轮转向角，fl.fr.rfr:分别为前、后悬架左、右车轮初始束角，r为后悬架运动和衬套弹性变形引起的左、右车轮束角的增量,α1l、α1r、α2l、α2r为前、后悬架左、右轮胎弹性侧偏角,所有角度均取逆时针方向为正。汽车绕瞬心O′以横摆角速度dψ/dt 转动,前、后悬架的左、右轮瞬时速度矢量u1l、u1r、u2l、u2r与车辆纵轴线的夹角可由车辆坐标系纵轴ox相对基础坐标系OX轴的横摆角ψ和汽车质心侧偏角β表示为
2011年10月 农业机械学报 第42卷第10期 车辆悬架中高频振动传递分析与橡胶衬套刚度优化 * 陈无畏 李欣冉 陈晓新 王 磊 （合肥工业大学机械与汽车工程学院，合肥230009） 【摘要】利用ADAMS 与NASTRAN 软件建立了某微型轿车整车刚柔耦合动力学模型。通过ADAMS /Vibration 模块建立虚拟激振台，分析悬架在路面中高频段激励下的振动响应与传递特性。从提高悬架隔振性能的角度出发， 分析了底盘/悬架系统中副车架、扭转梁和橡胶衬套对整车振动的影响。采用ADAMS 中的DOE 技术对悬架系统中几个主要连接衬套的刚度进行灵敏度分析，在ADAMS /Insight 中对衬套刚度进行优化，通过改变衬套 刚度提高整车振动性能。仿真结果显示，地板处的垂向加速度均方根值在整个研究频率范围内由477.9mm /s 2 降至454.2mm /s 2 ，降低了5%。 关键词：车辆悬架中高频激励振动传递特性橡胶衬套优化 中图分类号：U461.4；U463.33文献标识码：A 文章编号：1000- 1298（2011）10-0025-05Middle-high Frequency Vibration Transfer Analysis of Vehicle Suspension and Optimization of Rubber Bushings Chen Wuwei Li Xinran Chen Xiaoxin Wang Lei （School of Mechanical and Automobile Engineering ，Hefei University of Technology ，Hefei 230009，China ） Abstract Based on ADAMS and NASTRAN ，a rigid-flexible coupling dynamic full vehicle model was established．A virtual test rig was also built up by using ADAMS /Vibration to analyze the vibration responses and transfer characteristics of the suspension system motivated by middle-high frequency road excitations．To improve the vibration isolation capability of the suspension system ，the effects of the subframe ，twist beam and rubber bushings of the chassis /suspension system with the vehicle vibration was analyzed．Finally ，through adopting the ADAMS /Insight DOE technology ，the researchers proposed the sensitivity analyses of several key rubber bushing stiffness ，and the optimization of the bushing in the environment of ADAMS /Insight．By changing the bushing stiffness ，the vibration performance of the vehicle was improved．Simulation results indicated that the vertical acceleration root mean square （RMS ）decreased from 477.9mm /s 2to 454.2mm /s 2，by 5%in the whole research frequency spectrum． Key words Vehicle ，Suspension ，Middle-high frequency excitation ，Vibration transfer characteristics ，Rubber bushings ，Optimization 收稿日期：2010-10-21修回日期：2011-05-25*国家高技术研究发展计划（863计划）资助项目（2006AA110101）和国家自然科学基金资助项目（51075112） 作者简介：陈无畏，教授，博士生导师，主要从事车辆振动与噪声控制、车辆控制技术研究， E-mail ：cww@mail．hf．ah．cn 引言 悬架是汽车底盘系统的主要组成部分，作为路面激励通过轮胎传递到车身的过渡环节，能缓冲和吸收来自路面的振动，对整车的噪声、振动与舒适度（NVH ）等性能有很大影响。文献［1 2］主要是利 用多体动力学的方法，在ADAMS 中建立整车多刚 体动力学模型，实现了虚拟样车在软件三维路面上的行驶，并且对汽车的平顺性进行仿真与分析。在此基础上，对前、后悬架的弹簧刚度和减振器阻尼等主要参数进行优化匹配，取得了不少成果。 路面不平度和动力总成是汽车NVH 的主要激
第40卷 第2期吉林大学学报(工学版) Vol .40 No .22010年3月 Journal o f Jilin Unive rsity (Engineering and Technolo gy Edition ) M ar .2010 收稿日期:2009-04-13. 基金项目:吉林省科技发展计划重点项目(20040332-2). 作者简介:高晋(1982-),男,博士研究生.研究方向:汽车系统动力学.E -mail :w rdbbnr @https://www.doczj.com/doc/a1129226.html, 通信作者:宋传学(1959-),男,教授,博士生导师.研究方向:汽车系统动力学.E -mail :so ng chx @https://www.doczj.com/doc/a1129226.html, 橡胶衬套刚度对悬架特性的影响 高 晋,宋传学 (吉林大学汽车工程学院,长春130022) 摘 要:对ADAMS /Car 中衬套刚度的计算进行了说明,在此基础上建立了一个双横臂悬架的刚弹耦合模型。通过ADAM S /Insight 对各个衬套的刚度进行灵敏度分析,分析了衬套刚度的变化对车轮定位参数和悬架刚度的影响,得出车轮定位参数随橡胶衬套刚度变化的规律。 选取刚度变化对车轮定位参数影响较大的衬套力比例因子作为设计变量,选取车轮外倾角、前束、主销内倾角、轮距为优化目标,对不同的衬套取不同的比例因子,通过ADAM S /Insight 自动完成设计的空间组合,并进行仿真计算。根据目标函数对设计空间过滤,最终达到对车轮定位参数的优化设计。关键词:车辆工程;汽车悬架;橡胶衬套;灵敏度分析;衬套刚度 中图分类号:U463.33 文献标志码:A 文章编号:1671-5497(2010)02-0324-06 Influence of rubber bushing stiffness on suspension performance GAO Jin ,SONG Chuan -x ue (College of Automotive Engineering ,J ilin University ,Changchun 130022,China ) A bstract :The calculation o f bushing stiffness w as introduced in the softw are ADAMS /Car ,and based on it a rigid -flex co upling model w as built for the automo tive do uble wishbo ne suspension sy stem .The sensitivity analy ses of the siffness of different rubber bushings were do ne by the softw are ADAM S /Insig ht ,and the influences o f the rubber bushing stiffne ss on the w heel alig nment pa rameters and the suspensio n stiffness w ere analy zed ,and the chang e patte rns of the w heel alig nment paramete rs versus the rubber bushing stiffness we re o btained .Taking the scale factors of the bushing forces that affects significantly on the w heel alignment parameters as the desig n variables ,the camber angle ,the toe ang le ,the kingpin inclinatio n ang le and the w heel track as the optimization targ ets ,fo r the different scale facto rs of different bushings ,the w o rkspaces we re achieved automatically by ADAM S /Insight ,and the sim ulating calculatio n w as performed .The w heel alig nment parameters w ere o ptimized by filtering the w orkspaces acco rding to the targ et functions . Key words :vehicle engineering ;auto motive suspensio n ;rubber bushing ;sensitivity analysis ;bushing stiffness 为了衰减汽车高速行驶引起的振动和冲击,现代汽车悬架系统越来越多地采用橡胶衬套 [1] , 主要利用橡胶的弹性变形减缓机构中难以避免的运动干涉。悬架的弹性运动产生于橡胶衬套的变
橡胶衬套工艺 Prepared on 24 November 2020
一、衬套的简介 在运动部件中，因为长期的而造成零件的磨损，当轴和孔的间隙磨损到一定程度的时候必须要更换零件，因此设计者在设计的时候选用硬度较低、耐磨性较好的材料为轴套或衬套，这样可以减少轴和座的磨损，当轴套或衬套磨损到一定程度进行更换，这样可以节约因更换轴或座的成本，一般来说，衬套与座采用配合，而与轴采用，因为无论怎么样还是无法避免磨损的，只能延长寿命，而轴类零件相对来说比较容易加工；也有一些新的设计人员不喜欢这样设计，认为这样是在制造的时候增加成本，但经过一段时间使用后，维修时还是要按这种方法改造，但改造容易造成设备的降低，原因很简单，二次加工是无法保证座孔中心的位置的补充一些，轴套在一些转速较低，径向载荷较高且间隙要求较高的地方（如凸轮轴）用来替代滚动轴承（其实轴套也算是一种滑动轴承），材料要求硬度低且耐磨，轴套经研磨刮削，能达到较高配合精度，内壁上一定要有润滑油的，轴套的润滑非常重要，干磨的话，轴和很快就会报废，这里推荐安装时刮削轴套内孔壁，这样可以留下许多小凹坑，增强衬套和轴套是根据不同的工矿条件选用不同的型号。 二、衬套的选型因素 衬套的使用范围大，种类也比较多，要选择合适的衬套，就必须考虑它的使用目的，不同的工况选择不同型号的衬套。衬套选型中主要考虑的条件是衬套需承受的压力、、压力速度乘积及性质。另外，衬套是否有润滑、润滑的状态也决定了它的使用效果和寿命。 三、衬套的特点 IKO微小型直线衬套轴承是边与轴进行转动，接触边朝轴的方向进行无限运动，且轴径尺寸为3~5mm的极小型直线运动导向机。特点为： 1、低摩擦阻抗：钢珠可因保持器的正确导向，以极小的阻抗进行稳定的直线运动。 2、制：亦提供不锈钢系列，适合耐蚀性需求的用途。
一、衬套的简介 在运动部件中，因为长期的而造成零件的磨损，当轴和孔的间隙磨损到一定程度的时候必须要更换零件，因此设计者在设计的时候选用硬度较低、耐磨性较好的材料为轴套或衬套，这样可以减少轴和座的磨损，当轴套或衬套磨损到一定程度进行更换，这样可以节约因更换轴或座的成本，一般来说，衬套与座采用配合，而与轴采用，因为无论怎么样还是无法避免磨损的，只能延长寿命，而轴类零件相对来说比较容易加工；也有一些新的设计人员不喜欢这样设计，认为这样是在制造的时候增加成本，但经过一段时间使用后，维修时还是要按这种方法改造，但改造容易造成设备的降低，原因很简单，二次加工是无法保证座孔中心的位置的补充一些，轴套在一些转速较低，径向载荷较高且间隙要求较高的地方（如凸轮轴）用来替代滚动轴承（其实轴套也算是一种滑动轴承），材料要求硬度低且耐磨，轴套经研磨刮削，能达到较高配合精度，内壁上一定要有润滑油的，轴套的润滑非常重要，干磨的话，轴和很快就会报废，这里推荐安装时刮削轴套内孔壁，这样可以留下许多小凹坑，增强衬套和轴套是根据不同的工矿条件选用不同的型号。 二、衬套的选型因素
衬套的使用范围大，种类也比较多，要选择合适的衬套，就必须考虑它的使用目的，不同的工况选择不同型号的衬套。衬套选型中主要考虑的条件是衬套需承受的压力、、压力速度乘积及性质。另外，衬套是否有润滑、润滑的状态也决定了它的使用效果和寿命。 三、衬套的特点 IKO微小型直线衬套轴承是边与轴进行转动，接触边朝轴的方向进行无限运动，且轴径尺寸为3~5mm的极小型直线运动导向机。特点为： 1、低摩擦阻抗：钢珠可因保持器的正确导向，以极小的阻抗进行稳定的直线运动。 2、制：亦提供不锈钢系列，适合耐蚀性需求的用途。 3、精巧的设计：尺寸极小，可设计于精巧的机械设备中。 4、丰富的变化：除了标准型外，还有系列化的高长型，可依照用途选择.。