橡胶衬套及悬架

橡胶衬套对汽车悬架系统NVH性能影响研究
李欣冉;陈晓新;王家恩;汪明磊
【期刊名称】《合肥工业大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2012(035)005
【摘要】文章研究了悬架系统在不同路面激励下的NVH性能,将工况分为路面随机激励和脉冲激励2类,根据路面形状,脉冲激励又分为三角形凸块和正弦形凹坑脉冲激励(考虑刹车作用)2种.橡胶衬套刚度对悬架NVH性能有很大的影响,采用有限元软件分析其特性.参考有关资料选定对悬架NVH性能影响较敏感的衬套,建立了考虑其影响的半车模型,对比不同模型的仿真结果可以看出,衬套有效改善了悬架的NVH性能.将模型仿真结果与道路模拟机测试结果进行对比,验证了仿真模型的准确性.
【总页数】5页(P581-584,643)
【作者】李欣冉;陈晓新;王家恩;汪明磊
【作者单位】合肥工业大学机械与汽车工程学院,安徽合肥 230009;合肥工业大学机械与汽车工程学院,安徽合肥 230009;合肥工业大学机械与汽车工程学院,安徽合肥 230009;合肥工业大学机械与汽车工程学院,安徽合肥 230009
【正文语种】中文
【中图分类】U467.493
【相关文献】
1.轿车悬架橡胶衬套对人体主观感受的影响研究 [J], 陈宝;张勇;雷刚
2.减振器支柱总成衬套对整车NVH性能影响的研究 [J], 徐劲力;郭园园;褚金丽
3.橡胶衬套动态力学特性对平顺性的影响研究 [J], 吴利广;李广;景立新
4.某MPV车型橡胶衬套对悬架系统的影响研究 [J], 姜宏霞
5.一种自润滑橡胶衬套及汽车悬架系统导向装置 [J],
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底盘橡胶衬套标准
一、衬套材料
底盘橡胶衬套应采用高弹性、高强度、耐磨损的橡胶材料制成，以确保其具有优良的减震性能和耐久性。

常用的橡胶材料包括天然橡胶、丁苯橡胶、氯丁橡胶等。

二、衬套尺寸
底盘橡胶衬套的尺寸应符合设计要求，确保其在底盘上安装稳定，不会出现卡滞或松动现象。

衬套的直径、长度和厚度等参数应根据底盘结构和设计要求进行选择。

三、表面质量
底盘橡胶衬套的表面应光滑、平整，无气泡、划痕、裂纹等缺陷，以确保其在使用过程中不会对底盘的外观和使用性能产生影响。

四、刚度要求
底盘橡胶衬套的刚度应符合设计要求，以保证其在受到外力作用时能够保持稳定，不会产生过大的变形或损坏。

衬套的刚度可通过测试其弹性模量和泊松比等参数来评估。

五、耐久性
底盘橡胶衬套应具有优良的耐久性，能够长时间承受各种复杂的环境条件（如温度、湿度、氧化等）对其的影响，确保其在使用过程中不会出现明显的性能下降或损坏。

六、安装要求
底盘橡胶衬套的安装应简单易行，不需要特殊的工具或设备。

安装过程中应确保衬套与底盘的配合尺寸准确，避免出现卡滞或松动现象。

同时，安装时应遵循制造商提供的指导说明书，确保衬套的正确安装和使用。

七、安全性
底盘橡胶衬套应具有优良的安全性能，能够在车辆行驶过程中承受各种外力作用，如冲击、振动、摩擦等，而不出现脱落、断裂等现象，确保驾驶者和乘客的安全。

八、环保性
底盘橡胶衬套应采用环保型的材料和添加剂，以减少对环境的污染和资源浪费。

同时，在使用和报废处理过程中，应遵循相关法律法规和环保要求，确保衬套的安全和环保性能。

橡胶衬套刚度对悬架运动特性的影响分析摘要：论文通过ADAMS/insight分析了橡胶衬套对定位参数的灵敏度问题，为有针对性的设计衬套和悬架提供了依据。

关键词：橡胶衬套；悬架；ADAMS/insight在现代汽车的悬架导向机构连接处越来越多的使用了橡胶衬套，并且导向机构本身也采用了柔性较大的弹性体，大量研究表明，由这些构件形成的悬架系统综合力学特性对汽车的行驶平顺性、操纵稳定性、制动性等均有显著影响。

因此很有必要研究橡胶衬套刚度对悬架弹性运动学规律的影响[1]。

1 灵敏度函数为有效对悬架性能进行分析，需研究悬架系统函数对设计变量的敏感度。

参数灵敏度是系统的参数变化对系统动态性能的影响程度[1][2][3]。

若系统函数可导，在连续系统中其一阶灵敏度系统函数可表示为：(1)式中：—系统函数；—设计变量，;n—设计变量个数。

2 橡胶衬套参数和灵敏度分析在悬架结构尺寸、轮胎参数确定的条件下，橡胶衬套刚度的变化直接导致车轮定位参数的波动[4]。

论文中试验件为控制臂和橡胶衬套总成4个，分别为前摆臂、后摆臂、上摆臂和纵臂，表4.1给出了各个橡胶衬套的外形尺寸和连接对象,表4.2列出了1~7#橡胶衬套各方向的刚度值。

以试验测得的悬架模型中橡胶衬套1~7#六个方向的刚度为设计变量，通过ADAMS/insight来研究它们对车轮定位参数的影响。

为了方便起见，在灵敏度分析时，我们用衬套刚度的比例因子来代替设计变量。

此处所谓的比例因子，就是把原衬套的刚度值看作“1”，衬套刚度值变化后变为原来的r倍。

各设计变量的灵敏度分析结果，如图1所示。

(a)外倾角影响因素(b) 前束角影响因素图1 灵敏度分析结果图1是衬套对悬架定位参数灵敏度分析结果，其中Effect指的是某处坐标值变化引起的某参数的变化与该参数原值的比值，在这个过程中其他因素认为取其平均值。

Effect的值能很好的表现坐标值在扰动时引起的特性参数变化的情况。

从图1可以看出，7#、1#、5#衬套对外倾角、前束的影响较大。

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。

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。