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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
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CHINA SYNTHETIC RESIN AND PLASTICS 研究与开发合 成 树 脂 及 塑 料 ， 2018， 35（4）： 38汽车悬架系统为汽车的重要组成部分，直接影响到汽车的使用性能［1］。
由外观看，汽车悬架组成部件为杆、筒、弹簧，看似构造简单，但实际上其内部结构极为复杂，既要符合大众对汽车舒适性能需求，也要保证汽车的操纵稳定性。
而两种要求具有一定对立性，在实际设计及构造当中很难达到完美要求，加大了设计难度。
本工作对悬架系统重要组成——橡胶衬套进行了研究，以便从衬套的角度来提升悬架系统的整体性能。
在衬套结构选定情况下，确定了所用材料及制备工艺。
1 汽车悬架系统汽车悬架的主要功能是减轻路面不平给车架、车身造成的冲击力以减缓震动，从而为汽车的平稳运行提供保障，提升汽车行驶过程中的舒适度［2］。
悬架衬套属于悬架系统，其功能为保证汽车扭转、倾斜的柔韧性，从而调控对轴向、径向的位移状况，进而降低传输到车身的震动及冲击力，提升汽车操纵过程中的平稳性，为悬架弹性运动提供保障。
评估减震橡胶性能的主要指标为静态模量、动态模量、阻尼系数。
静态模量是橡胶的弹性模量水平；动态模量为减震橡胶刚柔水平，减震橡胶具有分子结构刚柔适当的特点［3］；阻尼系数以分子运动的摩擦情况为基础，是减震橡胶的动态性能评估标准，以介质损耗因子（tanδ）来表示，频率一种汽车悬架用衬套材料选择及制备方法周 博（吉林石化物流有限责任公司，吉林省吉林市 132000）摘要：橡胶衬套是悬架系统中连接车架和车桥的柔性部件，对车辆操作稳定性发挥着重要作用，而在橡胶衬套的实际应用过程中，会发生橡胶因脱胶以及老化断裂等问题使车辆运行的安全性受到影响。
为了更好地完善悬架系统，对悬架用橡胶衬套进行了研究。
在衬套结构选定情况下，确定了所用材料及制备工艺。
质量检验结果发现，该橡胶衬套能够有效地缓冲外部刺激，满足悬架的基本要求，值得推广应用。
关键词：汽车悬架 橡胶衬套 制备方法中图分类号：TQ 325文献标识码： B 文章编号：1002-1396（2018）04-0038-05 Selection and preparation of bushing material for automobile suspensionZhou Bo（Jilin Petrochemical Logistics Co.，Ltd.，Jilin 132000，China）Abstract：Rubber bushing is a flexible component connecting the frame and the bridge in the suspension system. It plays an important role in the operation stability of the vehicle. The safety of the vehicle operating is affected by the rubber bushing degumming and aging fracture. The rubber bushing used for suspension is studied to improve the suspension system. The material and preparation process are determined after the selection of the bushing structure. The quality test results show that the rubber bushing can effectively buffer external stimuli and meet the basic requirements of suspension，which is worthy of popularization and application.Keywords：automobile suspension； rubber bushing； preparation method收稿日期：2018-01-29；修回日期：2018-04-28。
基于Adams/car的衬套刚度对悬架系统受力影响分析作者：肖全洪田巍巍来源：《大众汽车·学术版》2018年第12期摘要通过对双摆臂独立悬架理论力学模型分析，在Adams/car中建立轴承解耦式和球铰解耦式双摆臂独立悬架多体模型，首先按理论力学模型进行制动工况计算，再在Adams/car中建立多体模型，选取不同刚度衬套，对悬架系统进行制动工况静载分析，提取摆臂和支撑臂铰接点X方向（本文提及坐标均为整车坐标）的受力，对比两种不同悬架摆臂和支撑臂铰接点X方向的受力是否受衬套刚度的影响，总结这两种悬架结构受力特点和受力提取方法。
关键词悬架；衬套；Adams；静载前言悬架是现代汽车上的一个重要总成，它把車架和车轮弹性的连接起来。
其主要任务是在车轮和车架之间传递所有的力和力矩，缓和有路面不平传给车架的冲击载荷，衰减由此引起的承载系统的振动，隔离来自地面、轮胎输入的噪音，控制车轮的运动规律，以保证汽车具有需要的乘坐舒适性和操纵稳定性[1]。
悬架中大量使衬套，主要利用橡胶变形衰减汽车高速行驶的振动，以及减缓机构中难以避免的运动干涉[2]，由此可见衬套是悬架传递力和力矩路径中的必经之路，起着至关重要的作用。
本文以轴承解耦式双摆臂独立悬架系统和球铰解耦式双摆臂独立悬架系统为研究对象，首先按理论力学模型进行制动工况计算，再在Adams/car中建立多体模型，选取不同刚度衬套，对悬架系统进行制动工况静载分析，提取摆臂和支撑臂铰接点X方向（本文提及坐标均为整车坐标）的受力，对比两种不同悬架摆臂和支撑臂铰接点X方向的受力是否受衬套刚度的影响，总结这两种悬架结构受力特点和受力提取方法。
1 悬架结构说明轴承解耦式双摆臂独立悬架主要由弹性元件、阻尼元件、上摆臂、下摆臂、支撑臂、转向节车轮总成等组成，其结构和各部件之间的位置和连接关系如图1所示；支撑臂6和转向节轮边总成在F点连接，释放沿主销7的轴转动；上摆臂4和支撑臂6在A点（圆锥滚针轴承）连接，释放X轴方向的转动；下摆臂5与支撑臂6在B点（圆锥滚针轴承）连接，释放X轴方向的转动；上摆臂4与车架在C点（衬套）连接，下摆臂5与车架在D点（衬套）连接；这种悬架结构将车轮转向和跳动拆解为绕主销（F点）转动和绕轴承（A、B点）转动。
控制臂衬套的工作原理一、引言在现代汽车工程中，控制臂衬套作为一个关键的部件，对于车辆的操控性能、行驶稳定性以及乘坐舒适性起到了至关重要的作用。
那么，控制臂衬套究竟是如何工作的？它背后隐藏着怎样的科学原理呢？本文将对控制臂衬套的工作原理进行详细的科普介绍。
二、控制臂衬套的基本结构首先，让我们了解一下控制臂衬套的基本结构。
控制臂衬套通常由内套、外套和橡胶衬垫三部分组成。
内套和外套一般采用金属材质，如钢或铝合金，它们分别与控制臂和车身连接。
而橡胶衬垫则位于内套和外套之间，起到缓冲和减振的作用。
三、控制臂衬套的工作原理控制臂衬套的工作原理可以概括为两个方面：缓冲减振和支撑定位。
1.缓冲减振当车辆行驶在不平坦的路面上时，路面的起伏会导致车轮上下跳动，进而使控制臂产生动态位移。
此时，控制臂衬套中的橡胶衬垫就会发生弹性变形，吸收和缓冲来自路面的冲击和振动。
这种缓冲作用可以有效地减少车辆振动，提高乘坐舒适性。
此外，在高速行驶和转向过程中，车轮产生的侧向力和纵向力也会通过控制臂传递给车身。
控制臂衬套中的橡胶衬垫能够吸收这些力产生的振动和冲击，防止它们直接传递到车身上，从而保持车辆行驶的稳定性。
2.支撑定位除了缓冲减振外，控制臂衬套还起到支撑和定位的作用。
在车辆行驶过程中，控制臂需要保持一定的位置和角度，以确保车轮与地面之间的良好接触。
控制臂衬套通过其内套和外套与控制臂和车身连接，为控制臂提供了必要的支撑和定位。
同时，橡胶衬垫的弹性变形也可以在一定程度上调整控制臂的位置和角度。
当车轮受到路面不平或车辆动态载荷的影响时，橡胶衬垫会发生弹性变形，使控制臂产生一定的位移和角度变化，以适应这些变化。
这种自适应性有助于保持车轮与地面之间的良好接触，提高车辆的操控性能。
四、控制臂衬套的材料与性能控制臂衬套的性能很大程度上取决于其材料的选择。
橡胶材料是控制臂衬套中的关键部分，它需要具备良好的弹性、耐磨性、耐油性以及抗老化性能。
常见的橡胶材料有天然橡胶、合成橡胶和橡胶复合材料等。
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。
