橡胶衬套对汽车悬架系统NVH性能影响研究

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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车辆橡胶悬置系统的研究进展车辆橡胶悬置系统是一种利用弹性材料实现车辆车身支撑、减震和隔振的技术。

相对于传统的金属悬挂系统，橡胶悬置系统具有较好的减震和隔振性能，能够提供更加舒适的行驶体验。

本文主要介绍橡胶悬置系统的研究进展。

1. 橡胶材料橡胶是橡胶悬置系统的核心材料，其性能将直接影响到整个悬置系统的性能。

目前，常用的橡胶材料包括天然橡胶、合成橡胶和氟橡胶等。

天然橡胶具有较好的弹性、韧性和防水性能，但其寿命较短，易老化。

合成橡胶的性能较为稳定，耐磨、抗老化，但弹性不如天然橡胶。

氟橡胶具有优异的耐溶剂、耐油、耐腐蚀和耐高温性能，但毒性较大。

2. 结构形式橡胶悬置系统的结构形式多种多样，常见的有橡胶弹簧式、双锥形橡胶支撑式、旋转式和气弹簧式等。

橡胶弹簧式结构简单、重量轻，适用于小型车辆，但其减震性能差。

双锥形橡胶支撑式具有较好的减震和隔振性能，但结构复杂，制造难度大。

旋转式能够在转弯时降低车身倾斜角度，但对橡胶材料的性能要求较高，适用范围较窄。

气弹簧式具有调节性能好，但结构较为复杂，维护难度大。

3. 优点和应用橡胶悬置系统相对于传统的金属悬挂系统具有以下优点：首先，橡胶弹性材料具有较好的减震和隔振性能，能够提供更加舒适的行驶体验；其次，橡胶材料重量轻、易加工，能够降低车辆整体重量，提高燃油经济性；第三，橡胶材料有一定的可塑性，能够适应不同的道路条件，提高路面适应性；第四，橡胶悬置系统的制造成本相对较低，可为汽车厂商降低成本。

橡胶悬置系统广泛应用于各类车辆中，尤其是高档车。

例如，丰田的雷克萨斯RX系列轿车采用了双锥形橡胶支撑式悬置系统，其减震效果得到了认可。

梅赛德斯-奔驰公司的S 级轿车也采用了橡胶悬置系统，其提供了出色的隔振和减震性能。

此外，橡胶悬置系统还应用于公共交通工具中，如城市公交车、轻轨列车等。

综上，橡胶悬置系统是一种具有较好减震和隔振性能的汽车悬挂系统。

随着橡胶材料技术和制造工艺的不断提高，橡胶悬置系统的性能将不断得到改善和提高，应用范围也将不断扩大。

合肥工业大学硕士学位论文汽车动力总成悬置系统优化设计与橡胶悬置研究姓名：王文亮申请学位级别：硕士专业：车辆工程指导教师：魏道高20100401汽车动力总成悬置系统优化设计与橡胶悬置研究摘要ＮＶＨ性能是衡量汽车制造质量的一个综合性问题，它给汽车用户的感受是最直接和最表面的，如今已成国际汽车业各大整车制造企业和零部件企业关注和研究的重要问题之一。

而动力总成ＮＶＨ特性研究是整车ＮＶＨ特性研究的一个重要子系统，如何设计动力总成悬置系统，使动力总成传到车架上的振动得到有效隔离，是汽车研究的一个重要课题。

本文利用ＡＤＡＭＳ对某款样车动力总成悬置系统进行了分析和优化设计，对橡胶悬置进行了有限元分析，其具体工作如下：１、研究动力总成悬置系统的发展现状、设计流程，分析并总结了动力总成悬置系统研究的理论方法，研究成果及现代设计发展趋势。

２、根据所研究的对象，测量分析出该动力总成悬置系统相关的实验数据和技术资料，为之后的仿真分析提供试验数据。

３、根据测量的数据，应用ＭＳＣ．ＡＤＡＭＳ／Ｖｉｅｗ模块建立了该动力总成悬置系统的空间六自由度虚拟样机模型。

通过ＡＤＡＭＳ／Ｖｉｂｒａｔｉｏｎ模块分析出动力总成悬置系统的固有特性和能量分布情况，并分析了动力总成悬置系统在怠速工况、最大扭矩工况、紧急制动工况以及紧急转弯工况下的动态响应。

４、利用撞击中心理论和扭矩轴法验证悬置点位置的合理性，并以各支承处悬置元件的刚度为设计变量，以动力总成悬置系统六自由度解耦或部分解耦为优化目标，以系统固有频率的合理配置为约束条件，对动力总成悬置系统进行了优化，使得系统解耦程度更高，固有频率分配更加合理，振动传递率减小，此次优化取得了良好的隔振效果。

６、利用软件ＡＢＡｉ３ＵＳ对橡胶悬置三维有限元模型的静动态弹性仿真研究，对其应力应变分析，计算出了悬置的各向静刚度，并根据仿真结果与实验结果的对比分析，验证了橡胶悬置静动态弹性特性有限元仿真方法的有效性。

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%¯40%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。

车辆橡胶悬置系统的研究进展车辆橡胶悬置系统是指采用橡胶材料作为弹性元件的车辆悬置系统。

与传统的弹簧悬置系统相比，橡胶悬置系统具有更好的减震、隔振和噪音降低效果，对车辆的安全性、乘坐舒适性和驾驶稳定性等方面都有显著的提升。

本文将针对车辆橡胶悬置系统的研究进展进行综述。

一、橡胶悬置系统的结构和工作原理橡胶悬置系统可以分为两类：全橡胶悬置系统和半橡胶悬置系统。

前者是指整个车身以橡胶作为主要弹性元件，后者是指只有车轮挂载采用橡胶弹簧，车身则通过传统的弹簧和减震器悬置。

橡胶悬置系统的主要工作原理是利用橡胶的弹性变形来吸收和减缓车辆在行驶中所受到的震动和颠簸。

橡胶材料的优点在于它的弹性变形能量独立于外界温度和湿度等条件，因此具有更好的稳定性和可靠性。

同时，橡胶材料的阻尼能力也相对较强，能够有效降低车辆行驶中产生的噪音和震动。

1. 橡胶材料的研究橡胶材料是橡胶悬置系统的核心，其性能直接影响到系统的减震、隔振和噪音降低效果。

目前国内外在橡胶材料的研究上主要集中在以下几个方面：(1) 橡胶材料的种类和组成橡胶材料的组成对其性能影响较大。

在橡胶材料中常添加一些其他材料，如碳黑、二氧化硅、玻璃纤维等，以提高橡胶的强度、耐热性和耐久性等。

(2) 橡胶材料的制备工艺橡胶的制备工艺包括混炼、成型和硫化等环节。

不同的工艺参数和材料比例会影响橡胶的品质和性能。

对橡胶材料的性能测试是了解其性能、优化配方，以及验证合成材料的可靠性的基础。

目前主要测试方法有拉伸试验、硬度测试、动态力致热测试等。

2. 橡胶悬置系统的设计和优化橡胶悬置系统的设计和优化主要考虑三个方面：弹性元件的选材和形状、阻尼器的设计和性能，以及系统的动态特性。

(1) 弹性元件的选材和形状弹性元件的选材和形状直接影响到系统的减震效果和乘坐舒适性。

目前，采用的常见材料有天然橡胶、丁苯橡胶、硅橡胶等。

同时，对于不同的车型和行驶环境，也需要设计不同形状和材料的橡胶弹簧。

(2) 阻尼器的设计和性能阻尼器的设计和性能是橡胶悬置系统中的关键环节。

减振器支柱总成衬套对整车NVH性能影响摘要：悬架总成中的橡胶衬套作为悬架系统各构件的连接元件，对悬架及整车的NVH性能有很大影响。

建立含减振器支柱总成橡胶衬套及不含相应衬套的整车振动系统数学模型，求解得到，橡胶衬套可有效地改善整车的 NVH 性能；基于ADAMS/CAR 建立整车平顺性仿真模型，仿真结果验证了数学模型及分析结果的准确性；基于该数学模型采用灵敏度分析方式研究不同连接处衬套刚度对整车振动响应的影响并进行优化设计，结果表明，优化衬套刚度可进一步提升整车的NVH性能。

研究结果对整车NVH性能的优化设计具有一定的参考意义。

关键词：橡胶衬套；整车振动数学模型；整车动力学仿真；NVH1 引言汽车悬架作为底盘系统的关键部件，起着衰减路面激励的重要作用，其性能的好坏决定着整车的操纵稳定性、平顺性及NVH性能。

影响悬架性能的因素很多，橡胶衬套作为悬架系统各构件的连接元件，是影响悬架性能的重要因素之一。

橡胶衬套主要是用于约束悬架构件间的相对运动、缓冲各构件之间的振动冲击以及弥补装配制造误差等。

因此，研究悬架衬套对整车及悬架性能的影响，对提高车辆的 NVH 性能有着重要的实际意义。

以某款开发中的车型为研究对象，建立包含减振器支柱总成各连接衬套（减振器连接车身衬套、弹簧连接车身衬套、减振器底部衬套）的整车数学理论模型，通过整车动力学仿真验证理论模型的正确性，并在此基础上优化相关衬套刚度，提升该车型的 NVH 性能。

2 多自由度整车理论模型的建立与求解2.1 整车数学模型的建立当前，对于橡胶衬套力学特性的研究主要有 Kelvin-Voigt 理论、三参数Maxwell理论，BERG理论、DZIERZEK理论等四种半经验理论。

综合分析各种理论模型的特点，基于其与整车振动分析模型结合的简洁性及有效性，选取刚度、阻尼相并联的Kelvin-Voigt 模型，建立考虑相应连接衬套的整车振动模型。

所研车型前悬架为麦弗逊悬架，其减振器、弹簧及连接衬套组成减振器支柱总成，后悬架为多连杆悬架，弹簧独立于减振器安装在H控制臂处。

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。

车辆橡胶悬置系统的研究进展车辆橡胶悬置系统是指利用橡胶材料作为悬挂元件的一种悬挂系统。

相比于传统的金属弹簧悬挂系统，橡胶悬置系统具有更好的减震和隔振效果，能够提升车辆的行驶稳定性和乘坐舒适性。

本文将就车辆橡胶悬置系统的研究进展进行详细介绍。

橡胶悬置系统的研究可以追溯到二十世纪初。

早期的研究主要集中在橡胶材料的制备和性能测试上。

随着科技的发展，人们开始对橡胶悬置系统的设计和优化进行研究。

研究者发现，橡胶材料的刚度可以通过调整材料的配方和处理工艺进行调节，从而实现对悬置系统的刚度调节。

早期的橡胶悬置系统存在一些问题，如易老化、易损坏等。

为了提高悬挂系统的可靠性和耐久性，研究者开始尝试使用新型的橡胶材料，如聚氨酯、硅胶等。

这些新材料具有更好的耐久性和抗老化性能，使得橡胶悬置系统能够在恶劣的环境条件下正常工作。

随着汽车工业的快速发展，对车辆悬置系统的要求也越来越高。

悬挂系统不仅需要具备减震和隔振的功能，还需要能够适应不同的路况和行驶条件。

研究者开始将传感器和控制器等电子技术应用到橡胶悬置系统中，实现悬挂系统的自适应调节。

通过实时监测车辆的运动状态，悬挂系统可以根据路况和车速等参数进行调节，提供最佳的行驶稳定性和乘坐舒适性。

车辆橡胶悬置系统的研究还涉及到多学科领域的合作。

机械工程师、材料科学家、电子工程师等不同领域的研究者共同合作，共同攻克悬挂系统设计与优化中的难题。

他们通过实验和仿真等方法，对悬挂系统的性能进行评估和优化，为汽车制造商提供可靠的悬挂系统解决方案。

车辆橡胶悬置系统的研究已经取得了显著的进展。

研究者不断调整橡胶材料的配方和处理工艺，提高悬挂系统的刚度和耐久性。

他们将电子技术应用到悬挂系统中，实现自适应调节，提高行驶稳定性和乘坐舒适性。

未来，研究者将继续深入探索，进一步优化橡胶悬置系统的性能，为汽车制造商提供更好的悬挂解决方案。

汽车悬架与橡胶衬套的设计机理及对于整车性能影响的研
究的开题报告
一、研究背景
汽车是现代社会常见的交通工具，而汽车的悬架系统是其重要的部件之一。

悬架系统可以控制汽车车身的振动和姿态，从而保证行驶的平稳性、舒适性和安全性。

悬
架系统中的橡胶衬套作为悬架系统的重要部分，也是车辆振动和噪声控制的关键部件
之一。

目前国内外学者已经在汽车悬架和橡胶衬套方面进行了很多研究，但是其中大多数是基于单一方面的研究，缺乏对其综合性能和相互关系的深入探究和研究。

因此，
对于汽车悬架与橡胶衬套的设计机理及对于整车性能影响的研究必须一步步深入。

二、研究目的
1. 分析汽车悬架和橡胶衬套的结构及其特点，了解其工作原理及原理机理；
2. 探究悬架系统及橡胶衬套对于整车性能的影响，包括悬挂、减震、车辆稳定性、舒适性等方面的影响；
3. 通过实验验证分析汽车悬架和橡胶衬套的设计机理及其对于整车性能影响，为优化悬架系统和橡胶衬套的设计提供具体的理论和实验依据。

三、研究内容及方案
1. 汽车悬架结构及橡胶衬套的特点和原理机理的研究；
2. 悬架系统和橡胶衬套对于整车性能的影响的研究，包括悬挂、减震、车辆稳定性、舒适性等方面；
3. 通过实验验证分析汽车悬架和橡胶衬套的设计机理及其对于整车性能影响。

四、预期成果
1. 对于汽车悬架和橡胶衬套的结构和特点、原理机理有深入的理解；
2. 初步掌握悬架系统和橡胶衬套对于整车性能的影响规律，包括悬挂、减震、车辆稳定性、舒适性等方面；
3. 实验验证分析得出汽车悬架和橡胶衬套的优化设计方案。

以上为本研究的开题报告，希望可以得到您的支持，有任何问题请及时沟通。

感谢！。

设计研究橡胶衬套刚度对悬架系统影响的研究雷雨成　李　峰　(同济大学)【摘要】　文章以橡胶衬套刚度试验为基础,利用有限元仿真计算多个方向的刚度,并借助ADAM S/CAR 研究了橡胶衬套刚度对悬架弹性运动学的影响。

通过研究,提出了一种精确计算异形橡胶衬套的悬架系统动力学方法与优化设计方法。

【主题词】　悬架　衬套　橡胶　汽车 在现代汽车的悬架导向机构联接处越来越多地使用了橡胶衬套,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的弹性运动学规律的影响。

本文借助ADAMS/CAR 研究下摆臂与副车架连接衬套刚度对悬架弹性运动学的影响。

1　橡胶衬套刚度的计算图1是某车型的麦弗逊悬架(见图1),在悬架的构件之间连接有多个橡胶衬套,其中下摆臂与副车架连接的水平衬套和垂直衬套的尺寸见表1。

根据试验数据,可以得知下摆臂与副车架连接水平衬套、垂直衬套的径向刚度和轴向刚度。

在ADAMS/CAR 的仿真中,需要用到6个方向的刚度。

运用ABAQUS 软件,建立橡胶衬套的有限元模型,仿真计算出各个方向上的刚度值,见表2和表3。

2　橡胶衬套刚度对悬架系统的影响悬架运动学是描述车轮上下跳动时车轮定位参数的变化过程,悬架运动学仿真是悬架系统重要的仿真过程之一。

在ADAMS/CAR 模块内,建立麦弗逊前悬架的多刚体运动学分析模型,如图1所示。

收稿日期:2004-09-15图1　悬架模型图表1　下摆臂与副车架连接衬套的尺寸长度(mm )内径(mm )外径(mm )备注水平衬套439.612无孔垂直衬套201114有孔表2　下摆臂与副车架连接水平衬套刚度值刚度径向(N /mm )轴向(N /mm )弯曲(No m /rad )扭转(No m /rad )试验值8888500无无仿真值8776.2484.3193038155332注:杨氏模量E =1.2Mpa,泊松比μ=0.49表3　下摆臂与副车架连接垂直衬套刚度值刚度径向x (N /mm )径向y (N /mm )轴向z(N /mm )弯曲x (N ・m /rad )弯曲y (N ・m /rad )扭转z (N ・m /rad )试验值5501300300无无无仿真值567.621238.9310.4242834.486401.387350.7注:杨氏模量E =7.9Mpa,泊松比μ=0.49・03・上海汽车　2004111 设计研究在保持其它条件不变的情况下,改变下摆臂与副车架连接水平衬套和垂直衬套的刚度,比较刚度改变前后悬架系统运动学特性的变化,从而得出下臂连接衬套刚度影响悬架运动学特性的规律。

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 @ 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 @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)02-0324-06Influence of rubber bushing stiffness on suspension performanceGAO 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。

车辆橡胶悬置系统的研究进展车辆橡胶悬置系统是一种采用橡胶材料作为悬置元件的承载系统，它能够减少车辆在行驶时的颠簸感和震动，提高车辆的悬挂舒适性和稳定性，减轻车辆对路面的冲击，提升驾驶员和乘客的乘坐舒适度。

目前，国内外关于车辆橡胶悬置系统的研究已取得一些进展。

在橡胶悬置系统的研究中，橡胶材料的选择是一个关键的问题。

不同类型的橡胶材料具有不同的力学性能和耐久性，对于橡胶悬置系统的性能影响也不同。

目前研究人员正在研究开发新型高性能橡胶材料，例如聚氨酯橡胶和有机硅橡胶，这些材料具有优异的抗老化性能和耐疲劳性能，能够有效提高车辆橡胶悬置系统的性能。

研究人员还在改进橡胶悬置系统的结构设计。

传统的车辆悬挂系统一般采用独立悬挂或者麦弗逊悬挂结构，而橡胶悬置系统则采用橡胶弹簧和减振器结合的方式，能够更好地吸收车辆行驶时产生的冲击力。

目前，研究人员正在研究采用可调节弹性橡胶材料的悬挂系统，通过调节材料的硬度和刚度，实现对悬挂系统的调节，提高车辆的悬挂舒适性和操控性能。

连接橡胶元件的结构设计也是橡胶悬置系统研究的重要方向。

传统的橡胶连接件采用胶粘剂或者金属夹紧件固定，但这些连接方式存在使用寿命短、易老化和易松动等问题。

为了解决这些问题，研究人员正在研究开发新型的连接技术，例如磁吸连接和机械锁紧连接等，这些连接技术能够提高连接的稳定性和耐久性，同时也能够减轻车辆重量。

值得一提的是，橡胶悬置系统的研究不仅仅局限于汽车领域，还涉及到轨道交通、航空航天等领域。

轨道交通橡胶悬置系统能够减少列车的噪音和振动，提高列车的运行稳定性和乘坐舒适度；航空航天橡胶悬置系统能够减轻飞机着陆时的冲击力，提高飞机的安全性和乘坐舒适度。

橡胶悬置系统的研究对于提升交通运输工具的性能和舒适性具有重要意义。

车辆橡胶悬置系统的研究正在不断取得进展，涉及材料选择、结构设计和连接技术等多个方面。

随着科技的不断进步，相信橡胶悬置系统将在未来得到更广泛的应用和发展。

车辆橡胶悬置系统的研究进展车辆橡胶悬置系统是车辆悬挂系统的一种重要形式，它采用橡胶材料作为弹簧和减震器，用以减小车辆碰撞所产生的冲击和振动。

相比传统的金属弹簧和液压减震器，橡胶悬置系统具有质量轻、成本低、噪音小、舒适性好等优点，因此在车辆悬挂系统中得到了广泛的应用。

橡胶悬置系统的研究主要集中在以下几个方面。

橡胶材料的性能研究是橡胶悬置系统研究的基础。

橡胶作为弹性材料，其力学性能对悬挂系统的性能有着重要影响。

研究人员通过对橡胶材料的拉伸、压缩、剪切等力学性能进行试验和模拟，分析其应力-应变关系、刚度、弹性模量等参数，以指导橡胶悬置系统的设计与优化。

橡胶悬置系统的结构设计是提高其性能的关键。

研究人员通过改变橡胶弹簧和减震器的材料和形状，设计新型的橡胶悬置系统结构。

采用多层橡胶结构、混合材料结构、蜂窝状结构等，以提高悬挂系统的减震性能和承载能力。

橡胶悬置系统的动力学研究是解决悬挂系统共振、悬架稳定性等问题的重要途径。

研究人员通过建立橡胶悬置系统的数学模型，分析系统的振动特性和共振频率，并通过优化系统的结构和参数来改善其动力学性能。

第四，橡胶悬置系统的制造与加工技术是保证其质量和可靠性的关键。

研究人员通过开发新的橡胶材料制造工艺，提高橡胶悬置系统的加工精度和一致性，以满足车辆制造商对产品质量的要求。

橡胶悬置系统的应用研究是将其应用于实际车辆的关键环节。

研究人员通过对实际车辆的试验与评价，分析橡胶悬置系统对车辆驾驶舒适性、操控稳定性、能源消耗等性能的影响，进一步提升橡胶悬置系统的性能和可靠性。

车辆橡胶悬置系统的研究涉及橡胶材料的性能、结构设计、动力学、制造与加工技术以及应用研究等多个方面。

这些研究将为提高车辆悬挂系统的性能、优化车辆的行驶舒适性和安全性，以及提高车辆的能效性能提供重要的支持和指导。

橡胶衬套对汽车悬架系统NVH性能影响研究作者：李欣冉， 陈晓新， 王家恩， 汪明磊， LI Xin-ran， CHEN Xiao-xin， WANG Jia-en，WANG Ming-lei作者单位：合肥工业大学 机械与汽车工程学院,安徽 合肥,230009刊名：合肥工业大学学报（自然科学版）英文刊名：Journal of Hefei University of Technology(Natural Science)年，卷(期)：2012,35(5)被引用次数：1次1.陈辉,徐小军,陈剑,范习民基于LabVIEW的汽车NVH测试分析系统设计[期刊论文]-合肥工业大学学报(自然科学版) 2008(3)2.严刚,夏顺礼,张欢欢,赵彬,吴刚某纯电动汽车车内噪声试验分析与识别[期刊论文]-合肥工业大学学报(自然科学版) 2011(9)3.熊建强,黄菊花,廖群轮胎气压对汽车振动噪声的影响[期刊论文]-噪声与振动控制 2011(3)4.丁渭平车内低频噪声与悬架特性参数的定量关系[期刊论文]-噪声与振动控制 2006(5)5.高晋,宋传学橡胶衬套刚度对悬架特性的影响[期刊论文]-吉林大学学报（工学版） 2010(2)6.陈无畏,李欣冉,陈晓新,王磊车辆悬架中高频振动传递分析与橡胶衬套刚度优化[期刊论文]-农业机械学报2011(10)7.胡培龙,上官文斌汽车悬架橡胶衬套静刚度设计方法[期刊论文]-机械设计 2011(3)8.严济宽机械振动隔离技术 19859.GB/T 4970-1996,汽车平顺性随机输入行驶试验方法10.陈杰平,陈无畏,祝辉,朱茂飞基于Matlab/Simulink的随机路面建模与不平度仿真[期刊论文]-农业机械学报2010(3)1.曲莉范,申丹华,张帮琴微车转向器安装座套刚度分析与研究[期刊论文]-汽车零部件 2014(08)2.李程祎,左曙光,段向雷考虑转矩波动的电动汽车悬架NVH性能参数优化[期刊论文]-汽车工程 2013(04)3.岳明玥,周一丹,马改深度混合动力汽车NVH问题的研究进展[期刊论文]-机械设计与制造 2015(02)引用本文格式：李欣冉.陈晓新.王家恩.汪明磊.LI Xin-ran.CHEN Xiao-xin.WANG Jia-en.WANG Ming-lei橡胶衬套对汽车悬架系统NVH性能影响研究[期刊论文]-合肥工业大学学报（自然科学版） 2012(5)。

车辆橡胶悬置系统的研究进展车辆橡胶悬置系统是指利用橡胶材料作为弹簧来减震和减振的汽车悬挂系统。

随着汽车工业的发展，橡胶悬置系统的研究也在不断深入，以满足人们对舒适性和安全性的需求。

本文将从橡胶材料的优势、系统结构和研究进展三个方面对车辆橡胶悬置系统进行深入探讨。

一、橡胶材料的优势橡胶材料作为车辆悬置系统的主要材料之一，具有许多优势。

橡胶具有良好的弹性和阻尼特性，可以有效地减震和减振。

橡胶材料具有较好的耐疲劳性和耐磨损性，可以满足汽车长时间运行的需求。

橡胶材料的重量轻、成本低、制造工艺简单，可以减轻车辆整体重量，提高燃油效率，并降低生产成本。

橡胶材料在车辆悬置系统中具有独特的优势，为系统的性能提升提供了重要支持。

二、系统结构车辆橡胶悬置系统一般由弹簧、减震器、防倾杆和橡胶支撑等组成。

弹簧承担着支撑车身重量和缓冲路面不平的作用，而橡胶支撑则起到缓冲和隔振的作用。

减震器则主要用于阻尼弹簧振动，提高行车稳定性和乘坐舒适性。

而防倾杆则可以减少车身倾斜，提高车辆操控性。

橡胶材料作为系统的主要弹性元件，起到了至关重要的作用，直接影响着车辆的悬挂性能和舒适性。

三、研究进展随着汽车工业的发展，车辆橡胶悬置系统的研究也在不断深入，涌现出许多新的技术和材料。

在橡胶材料方面，新型的聚合物材料和复合材料被广泛应用于橡胶悬置系统中，具有更高的强度、耐疲劳性和耐磨损性。

在系统结构方面，一些新型的悬挂结构设计被提出，如主动悬挂和半主动悬挂系统，可以根据路况和车速变化实时调节车辆悬挂刚度和减震阻尼，提高行车稳定性和乘坐舒适性。

一些新型的电子控制系统和传感器技术也被应用于车辆悬挂系统中，可以实现对车辆悬挂系统的智能化控制和监测，提高系统的性能。

随着电动汽车的普及和发展，车辆橡胶悬置系统也面临着新的挑战和机遇。

电动汽车的电池重量较大，对悬挂系统的要求更高，需要更高的减震能力和稳定性。

针对电动汽车的橡胶悬置系统研究也日益受到关注，将会有更多的创新技术被应用在此领域。

车辆橡胶悬置系统的研究进展车辆橡胶悬置系统是指车辆中使用的一种具有弹性的悬架系统，通过橡胶材料的弹性和吸震性能，能够有效减少车辆在行驶过程中受到的颠簸和震动，提升乘坐舒适度，并且对车辆的操控性能和安全性能也有着重要的影响。

近年来，随着汽车工业的发展和技术的不断创新，车辆橡胶悬置系统也在不断进行研究和改进，本文将对车辆橡胶悬置系统的研究进展进行详细的介绍和分析。

一、橡胶材料的应用传统的车辆悬置系统主要采用金属材料，如弹簧和减震器等，这些材料虽然具有一定的弹性和吸震性能，但是在提升乘坐舒适度和降低噪音方面还存在一定的局限性。

而橡胶材料因其优越的弹性和吸振性能，在车辆悬置系统中得到了广泛的应用。

橡胶材料在车辆悬置系统中主要应用于弹簧和减震器两大部分。

在弹簧部分，橡胶材料可以替代传统的金属弹簧，通过其自身的弹性和变形特性，能够更好地吸收和分散车辆在行驶过程中所受到的冲击和振动；在减震器部分，橡胶材料也可以替代传统的液压减震器，通过其内部的橡胶弹簧和阻尼材料，能够有效的减少车辆在通过不平路面时的震动和颠簸，提升车辆的乘坐舒适度和稳定性。

二、橡胶悬置系统的研究方向1. 橡胶材料的改进与创新随着材料科学的不断发展和进步，新型的橡胶材料不断涌现，不仅具有更好的弹性和吸振性能，而且在耐磨性和耐老化性能方面也有了显著的提升。

这些新型的橡胶材料在车辆橡胶悬置系统中得到了广泛的应用，能够更好地满足现代车辆对悬置系统的要求。

2. 橡胶悬置系统的结构优化在橡胶悬置系统的设计和制造过程中，结构优化是一个非常关键的环节。

通过对悬置系统的结构进行优化和改进，能够更好地发挥橡胶材料的性能，提升悬置系统的吸振效果和稳定性能。

目前，许多汽车制造商和悬置系统供应商都在进行橡胶悬置系统的结构优化研究，通过改进悬置系统的结构设计，使其能够更好地适应不同的路况和行驶环境。

随着汽车技术的不断进步，电动化和智能化已经成为了汽车行业的发展趋势。

对于橡胶悬置系统来说，电动化和智能化的发展也将为其带来新的机遇和挑战。