颠簸路况下3种结构形式平衡悬架强度分析
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汽车底盘的悬挂系统性能分析当我们驾驶汽车在路上行驶时,可能很少会去思考车辆底盘的悬挂系统在其中发挥着怎样至关重要的作用。
然而,正是这个常常被忽视的部分,直接影响着车辆的操控性、舒适性以及安全性。
悬挂系统,简单来说,就是连接车身和车轮的一系列部件的组合。
它的主要功能是支撑车身重量,减少路面颠簸对车身的冲击,以及保持车轮与路面的良好接触,从而确保车辆的稳定行驶。
让我们先来了解一下常见的悬挂系统类型。
麦弗逊式悬挂是应用较为广泛的一种,它结构相对简单,成本较低,占用空间小,常用于前轮悬挂。
双叉臂式悬挂则具有更好的侧向支撑力和操控性能,常见于一些运动型车辆和高端车型。
多连杆式悬挂能够更精确地控制车轮的运动轨迹,提供出色的舒适性和操控性,也是许多中高端车型的选择。
悬挂系统的性能首先体现在舒适性方面。
想象一下,当车辆行驶在崎岖不平的道路上,如果悬挂系统过硬,那么每一次颠簸都会直接传递到车内乘客身上,让人感到不适;反之,如果悬挂系统过软,车辆在行驶过程中就可能会出现过多的晃动和起伏,同样影响乘坐体验。
一个优秀的悬挂系统应该能够在过滤掉路面大部分颠簸的同时,保持车身的平稳,让乘客感到舒适。
操控性也是悬挂系统的重要性能指标之一。
在高速过弯时,良好的悬挂系统能够提供足够的支撑力,减少车身侧倾,使车辆保持稳定的行驶姿态。
同时,它还能够确保车轮在各种路况下都能保持良好的接地性,从而提供充足的抓地力,让车辆能够按照驾驶者的意图准确转向。
悬挂系统对车辆的安全性同样有着不可忽视的影响。
在紧急制动时,如果悬挂系统不能有效地支撑车身,车辆可能会出现点头现象,影响制动效果和稳定性。
而在遇到突发情况需要紧急避让时,悬挂系统的性能则直接关系到车辆能否迅速改变行驶方向,避免事故的发生。
影响悬挂系统性能的因素众多。
其中,弹簧和减震器是关键部件。
弹簧的作用是支撑车身重量和吸收路面冲击,其刚度直接影响悬挂系统的软硬程度。
减震器则负责控制弹簧的伸缩速度,从而抑制车身的振动。
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汽车悬架常见故障分析汽车悬架是汽车重要的组成部分之一,它的主要功能是支撑车身、减震和稳定车辆。
汽车悬架由于长时间的使用和恶劣的道路条件,常常存在各种故障问题。
接下来,我们将详细分析汽车悬架常见的故障,并提供相应解决方法。
1. 弹簧断裂或变形弹簧是汽车悬架中最基本的组成部分之一,它主要起到承重和减震的作用。
弹簧断裂或变形会导致车身高度不稳定、颠簸感明显以及车辆悬挂不平衡等问题。
解决方法是更换新的弹簧,并检查是否存在其他损坏部件。
2. 阻尼器漏油阻尼器是汽车悬架中的关键部件之一,它主要用于控制车辆的减震和稳定性。
阻尼器如果发生漏油,会导致车辆悬挂变得松软,减震效果下降,严重影响驾驶安全。
解决方法是更换漏油的阻尼器,并定期检查和维护。
3. 轮胎磨损不均匀悬架故障还会导致车辆轮胎磨损不均匀的问题。
如果轮胎磨损不均匀,会导致车辆行驶时抖动、偏离方向等问题,严重时甚至影响制动效果。
解决方法是检查和调整悬架的对齐度,确保轮胎与地面的接触面积均匀。
4. 车身下沉如果车身存在下沉的情况,很可能是悬架问题导致的。
车身下沉会导致减震效果下降,加剧颠簸感,同时对车辆悬挂结构也会带来一定的压力。
解决方法是检查和更换悬架弹簧、减震器等部件,并定期进行维护。
5. 悬架松动长时间的使用和振动会导致悬架部件松动,严重时可能导致悬架异常响声以及车辆稳定性下降。
解决方法是定期检查和紧固悬架部件螺栓,确保其处于正常的紧固状态。
6. 悬架冲撞声如果在行驶过程中出现明显的悬架冲撞声,很可能是悬架部件损坏或磨损导致的。
解决方法是检查和更换相应的悬架部件,确保其正常工作。
汽车悬架常见的故障包括弹簧断裂或变形、阻尼器漏油、轮胎磨损不均匀、车身下沉、悬架松动、悬架冲撞声、车身倾斜等。
对于这些故障,我们可以通过更换相应的悬架部件、定期检查和维护,以及调整悬架对齐度等方法来解决。
我们还应该注重平时的驾驶习惯和维护保养工作,以减少悬架故障的发生。
悬架强度分析范文悬架是汽车的重要组成部分,它不仅承担着车身的重量,还要经受道路不平和冲击的影响,因此悬架的强度分析至关重要。
本文将对悬架强度分析的方法和常见问题进行详细探讨,以提高汽车的安全性和稳定性。
首先,悬架强度分析的主要方法之一是有限元分析。
有限元分析是一种数值计算方法,通过将复杂结构分割成有限个小单元,然后对每个小单元进行计算,最终得到整个结构的应力和变形分布。
在悬架强度分析中,可以将悬架分割成若干个小单元,然后通过有限元分析计算每个小单元的应力和应变,从而评估悬架的强度。
其次,悬架强度分析还需要考虑载荷条件。
在实际使用中,悬架会受到车身重量、行驶过程中的冲击力和路面不平等因素的影响。
因此,在悬架强度分析中,需要根据实际使用情况模拟不同的载荷条件。
一般来说,可以将悬架的载荷分为静载荷和动载荷两种情况进行分析。
静载荷主要是指车身自重,而动载荷则是通过模拟不同的路况和行驶速度来模拟悬架受到的冲击力。
此外,在悬架强度分析中,还需要考虑材料的影响。
悬架通常由钢材或铝合金等材料制成,而不同的材料具有不同的强度和刚度特性。
因此,在悬架强度分析中,需要根据实际使用材料的特性来选择合适的材料模型,并考虑材料的应力-应变曲线等因素。
另外,一些常见问题也需要在悬架强度分析中进行考虑。
例如,悬架的连接点是否足够强固,悬架的零部件是否有足够的强度来抵抗冲击力,悬架的结构是否足够刚性等。
这些问题都对悬架的整体强度和稳定性具有重要影响,必须进行充分的分析和评估。
综上所述,悬架强度分析是提高汽车安全性和稳定性的重要手段之一、通过有限元分析、考虑载荷条件和材料的影响,以及解决一些常见问题,可以评估悬架的强度和稳定性,并为悬架的设计和改进提供重要参考。
在今后的悬架研发中,需要进一步完善和发展悬架强度分析的方法,提高悬架的安全性和可靠性。
颠簸路况下3种结构形式平衡悬架强度分析作者:苏继龙连兴峰来源:《计算机辅助工程》2011年第03期摘要:针对载重汽车上平衡悬架易产生局部微裂纹,甚至导致断裂破坏事故的问题,运用Pro/ENGINEER和ANSYS分别对直式、U形和圆弧弯形载重汽车平衡悬架进行几何建模、有限元建模和网格划分,结合车辆和平衡悬架的结构参数,施加合理的边界条件,分析平衡悬架关键部件心轴在水平路况和颠簸路况下的应力分布.这3种平衡悬架的心轴应力计算结果表明,直式平衡悬架的强度优于其他两种悬架结构.关键词:平衡悬架;强度;颠簸路况;有限元中图分类号:U463.33;TB115.1 文献标志码: AStrength analysis on balance suspensions in three kinds ofstructures under bumpy roadSU Jilong, LIAN Xingfeng(College of Mechanical and Electrical Engineering, Fujian Agriculture and Forestry University, Fuzhou 350002, China)Abstract:trucks, which even lead to fracture failure accidents, geometry modeling, finite element modeling andstructural parameters of truck and balance suspensions, the stress distribution of spindles(key component of balance suspension) is analyzed under plane road and bumpy load by loading rational boundary conditions. The calculation results of spindle stress of the three kinds of structures are compared and indicate that the strength of vertical balance suspension is superior to the other two kinds of structures.Key words: balance suspension; strength; bumpy road; finite element基金项目:福建省自然科学基金(2009J01331)作者简介:苏继龙(1963—),男,安徽巢湖人,教授,博士,研究方向为机械系统力学、新型材料细观力学,()fjsu@ 0引言钢板弹簧平衡悬架作为载重和专用车上常用的悬架系统,主要用于支撑车身并缓冲行驶过程中振动的车架与车轴之间的连接传力结构,在实际使用过程中易发生局部微裂纹和断裂破坏事故,对汽车的平顺性、通过性、安全性和可靠性等具有显著的影响.[1-3]平衡悬架心轴是整个平衡悬架的主要和关键的承受力部分,因此考虑心轴在满载时的受力情况分析是平衡悬架设计的重要步骤之一.[3-6]本文主要利用有限元分析软件分析不同形式的悬架心轴在相同的载荷、装车距以及相同的下推力杆中心距和轴径等参数下,构建平衡悬架有限元的分析模型.首先用Pro/ENGINEER对直式、U形和圆弧弯形等3种形式的平衡悬架进行三维建模,然后用ANSYS有限元软件对平衡悬架进行受力分析[7].重点分析计算在满载时不同形式悬架对应心轴的应力强度,并针对实际路面模拟车辆在颠簸情况下平衡悬架的心轴强度性能.1平衡悬架的建模1.1Pro/ENGINEER三维模型的建立在模型建立前,首先需要确定平衡悬架的各个参数,并建立合理的数值模型.平衡悬架根据中间传动轴的不同可分为直式、U形和圆弧弯形平衡悬架.可选用平衡悬架CF153A的参数,轴径φ=100 mm,板簧中心距L1=1 020 mm,装车距L2=770 mm,下推力杆的中心距L3=820 mm.平衡悬架的建模主要通过这几个参数进行平衡桥支架、平衡轴和下推力杆座等部件设计以及平衡悬架各个部分零部件的安装.本文创建的直式、U形和圆弧弯形平衡悬架Pro/ENGINEER 模型见图1.(a)直式(b)U形(c)圆弧弯形图 1直式、U形和圆弧弯形平衡悬架Pro/ENGINEER模型Fig.1Pro/1.2平衡悬架导入ANSYS软件将建立好的平衡悬架三维模型通过Pro/ENGINEER与ANSYS的连接口导入ANSYS中,其直式、U形和圆弧弯形平衡悬架ANSYS模型见图2.(a)直式(b)U形(c)圆弧弯形图 2直式、U形和圆弧弯形平衡悬架ANSYS模型1.3有限元网格的划分根据模型各部分的受力状态和变形程度确定网格划分的细密程度.由于主要研究心轴在不同工况下的应力强度情况,可将心轴承载处网格划分得较密.选择三维实体单元Solid45为单元,所用材料为优质钢,材料参数为弹性模量E=210 GPa, 泊松比υ=0.3, 密度ρ=7.8×103 kg/m3.直式、U形和圆弧弯形平衡悬架的网格划分见图3.(a)直式(b)U形(c)圆弧弯形图 3直式、U形和圆弧弯形平衡悬架的网格划分2平衡悬架有限元分析2.1心轴静载应力分析为不失一般性,参考CF158A平衡悬架的设计参数,它适应的是10 t的双桥载重汽车,可将平衡悬架的心轴受力简化为两端心轴各受5 t的载荷.平衡悬架的支架与汽车的大梁相连,故约束条件为支架的支座.对3种模型施加相同的载荷和约束,直式、U形和圆弧弯形平衡悬架心轴的应力云图分别见图4~6.(a)三维应力云图(b)截面应力云图图 4直式平衡悬架心轴的应力云图Fig.4Stress of spindle of vertical balance suspension(a)三维应力云图(b)截面应力云图图 5U形平衡悬架心轴的应力云图(a)三维应力云图(b)截面应力云图图 6圆弧弯形平衡悬架心轴的应力云图Fig.6Stress of mandrels of arc bending shapebalance suspension由上述分析计算的结果可知,在静载荷作用下直式平衡悬架心轴的最大应力为σ=47.0 MPa,U形平衡悬架心轴的最大应力为σ=59.0 MPa,圆弧弯形平衡悬架心轴的最大应力为σ=58.6 MPa.可见,在相同参数下,平衡悬架的中间传动连接轴为直式的悬架其心轴强度较好.2.2悬架心轴在颠簸下的有限元分析本文主要模拟汽车在不平道路上行驶时,汽车的另一轮子突然抬高对平衡悬架心轴强度的影响.对于一般路面,一个轮子抬高可使平衡悬架倾斜3°左右,将受力模型进行简化,把心轴的一端作为悬臂梁,分析平衡悬架的心轴,心轴的另一端所受载荷为4.989 t.各平衡悬架模型受力分析,直式、U形和圆弧弯形平衡悬架心轴的应力云图分别见图7~9.(a)三维应力云图(b)截面应力云图图 7直式平衡悬架心轴的应力云图Fig.7Stress of spindle of vertical suspension(a)三维应力云图(b)截面应力云图图 8U形平衡悬架心轴的应力云图Fig.8Stress of spindle of U(a)三维应力云图(b)截面应力云图图 9圆弧弯形平衡悬架心轴的应力云图Fig.9Stress of spindle of arc bending shapebalance suspension由上述分析计算的结果可知,在颠簸下直式平衡悬架心轴的最大应力为σ=311 MPa,U形平衡悬架心轴的最大应力为σ=401 MPa,圆弧弯形平衡悬架心轴的最大应力为σ=362 MP a.可见,在相同载重参数及考虑颠簸路况下,平衡悬架的中间传动轴为直式的心轴受力状态较好.3结论(1)运用Pro/ENGINEER和有限元软件可以建立直式、U形和圆弧弯形等3种形式载重汽车平衡悬架的应力分析计算模型,结合平衡悬架结构参数,并施加相应的边界条件,分别模拟在水平路面和颠簸路况2种情况下的载荷分布,对3种不同形式的平衡悬架心轴应力强度进行计算和比较,确定悬架结构承载时的关键受力点,为悬架结构优化设计及选型提供依据.(2)在静载和颠簸路况下直式平衡悬架关键部件心轴的受力比其他2种平衡悬架好.(3)与水平路面相比,载重汽车在颠簸路况下其3类平衡悬架心轴中的应力均显著增大.参考文献:[1]王静, 韩学礼, 齐向东. 载重汽车平衡悬架常见故障及其修理[J]. 森林工程, 2004,WANG Jing, HAN Xueli, QI Xiangdong. Usual malfunctions and maintenance of balanced suspension in medium truck[J][2]樊卫平. TL3400矿用自卸车平衡悬架有限元分析[J]. 武汉理工大学学报, 2007,FAN Weiping. Finite element analysis of the balance suspension for TL3400 mineral[J]. J Wuhan Univ Tech[3]王磊, 金达锋. 全地形车中、后桥双横臂平衡悬架设计[J]. 拖拉机与农用运输车,WANG Lei, JIN Dafeng. Middle and rear double wishbone equilibrium suspension’s design ofall terrain vehicle[J]. Tractor & Farm Transporter, 2007, 3[4]张俊荣, 李建林, 邓勇, 等. 40 t重型汽车平衡悬架用推力杆的强度设计[J]. 汽车技术,vehicle equalizing suspension[J]22.[5]张建振, 常连霞, 马文松. 平衡悬架失效模式与影响的有限元分析[J]. 汽车技术,ZHANG Jianzhen, CHANG Lianxia, MA Wensong. FEM analysis on failure modes and effects of the equalizing suspension[J][6]吴俊刚, 董益亮, 刘建军. 基于操纵稳定性的悬架参数优化[J]. 计算机辅助工程,WU Jungang, DONG Yiliang, LIU Jianjun. Optimization of suspension parameters based on vehicle handling stability[J][7]于莉,吴光强.基于虚拟台架试验的后悬架疲劳分析[J].计算机辅助工程, 2006,YU Li, WU Guangqiang. Analysis on fatigue life of rear suspension based on virtual test rig [J](编辑于杰)。
载重汽车3种结构形式平衡悬架模态分析苏继龙;连兴峰【摘要】为避免因路面振源频率与平衡悬架固有频率一致使平衡悬架系统发生共振,从而导致平衡悬架损伤或破坏的问题,对直式、U形和圆弧弯形载重汽车平衡悬架建模并划分网格,结合车身和平衡悬架的结构参数施加合理的边界条件,分别在有应力和无应力状态下用ANSYS分析3种平衡悬架的前10阶模态.结果表明3种平衡悬架的振动频率可有效避开一般路面的激振频率(1~20 Hz);平衡悬架在有应力和无应力状态下的模态分析结果差别很小.【期刊名称】《计算机辅助工程》【年(卷),期】2012(021)002【总页数】4页(P21-24)【关键词】平衡悬架;模态;共振;有限元【作者】苏继龙;连兴峰【作者单位】福建农林大学机电工程学院,福州350002;福建农林大学机电工程学院,福州350002【正文语种】中文【中图分类】U463.33;TB115.10 引言钢板弹簧平衡悬架作为载重和专用车上常用的悬架系统,主要用于支撑车身并缓冲行驶中振动的车架与车轴之间的连接传力结构.在实际使用过程中,这些悬架易发生局部微裂纹和断裂破坏事故,对车辆的平顺性和通过性、安全性和可靠性等都会产生显著影响.[1-5]平衡悬架结构有其固有频率,而汽车在运行过程中也会受到路面和发动机等各种振源的激励,如果外来振源频率与平衡悬架固有频率一致将会发生共振,从而引起破坏.本文采用Pro/ENGINEER实现平衡悬架的三维建模,用ANSYS分析平衡悬架的模态.[6-9]重点分析在无初始应力状态时不同形式平衡悬架相应频率下的振型,保证设计的平衡悬架的固有频率避开路面激振频率,并分析和比较有应力状态时的平衡悬架振动特性,为模态分析实验提供基础.1 有限元模型建立和分析1.1 有限元模型建立平衡悬架CF153A的相关参数如下:轴径φ=100 mm,板簧中心 L1=1020 mm,装车距 L2=770 mm,下推力杆的中心距L3=820 mm.通过Pro/ENGINEER实现平衡桥支架、心轴、下推力杆座、板簧座和板簧等的建模及其安装.根据设计方案选择不同形式的心轴,分别建立直式、U形和圆弧弯形等3种平衡悬架的模型.选用三维实体单元SOLID45,所用材料为优质钢,材料参数如下:弹性模量E=210 GPa,泊松比υ=0.3,密度ρ=7.8 ×103kg/m3.由于整个平衡悬架的规模比较大,故只采用对称的一半结构进行建模分析.3种平衡悬架的网格划分见图1.图1 3种平衡悬架的网格划分Fig.1 Meshing of three types of balance suspensions1.2 无应力状态模态分析对平衡悬架在空载工况下进行模态分析.对平衡悬架在重力方向施加零位移约束.采用ANSYS的Subspace法求解平衡悬架的模态,该方法比较适合提取中型到大型模型的较少的振型,并可适用于大型对称矩阵特征值求解问题.Subspace法与Block Lanczos法的精度相同,故为减少内存占用量采用Subspace法.选择模态扩展阶数为10,将无应力状态项设为默认.3种平衡悬架前10阶振型固有频率见表1.表1 无应力状态下3种平衡悬架的前10阶振型固有频率Tab.1 First 10 order natural frequency of vibration modes of three types of balance suspensions without stress effect阶数固有频率/Hz直式 U形圆弧弯形10.53091E -04 0 02190.24 182.44 193.813247.67 247.35 248.504330.97 302.57 315.245363.16 366.71 367.366410.48 401.29 411.607424.65 423.80 422.918496.69 426.83 436.199835.35 758.63 761.3410 1000.10 771.09 774.31由表1可知,不同平衡悬架前8阶振型的固有频率相差很小,第9和10阶直式平衡悬架的频率明显高于其他2种结构的频率,U形与圆弧弯形平衡悬架的前10阶振动频率无较大差异;3种平衡悬架的前10阶振动频率与一般路面激振频率(1~20 Hz)相比,相差较大,可有效避开共振区.直式平衡悬架在第9阶时频率为835.35 Hz,整个平衡悬架变形较大,见图2;U形平衡悬架在第8阶时频率为426.83 Hz,整个平衡悬架变形较大,见图3;圆弧弯形平衡悬架在第8阶时频率为436.19 Hz,整个平衡悬架变形较大,见图4.由图2可知,当固有频率为835.35 Hz时,直式平衡悬架的主要变形在直轴处;由图3和4可知,U形和圆弧弯形平衡悬架主要变形在板簧处.在进行模态分析实验时,应着重考虑在这些大变形处增加检测点.图2 无应力状态下直式平衡悬架第9阶振型Fig.2 9th order vibration mode of vertical balance suspension without stress effect图3 无应力状态下U形平衡悬架第8阶振型Fig.3 8th order vibration mode of U-shape balance suspension without stress effect图4 无应力状态下圆弧弯形平衡悬架第8阶振型Fig.4 8th order vibration mode of arc bending balance suspension without stress effect1.3 有应力状态模态分析同样采用ANSYS的Subspace法求解有应力状态下平衡悬架的模态.与无应力状态下模态分析不同的是,首先用ANSYS对模型进行静力分析,再进行模态求解设置,最后进行模态求解,可求出10阶振型固有频率.以满载10 t工况进行平衡悬架模态分析.有应力状态下3种平衡悬架前10阶振型固有频率见表2.表2 有应力状态下3种平衡悬架的前10阶振型固有频率Tab.2 First 10 order natural frequency of vibration modes of three types of balance suspensions with stress effect阶数固有频率/Hz直式 U形圆弧弯形10.24141E -03 0 0.13988E -032190.27 182.46 193.833247.74 247.42 248.574331.22 302.72 315.425363.43 366.98 367.626410.64 401.43 411.747424.86 424.02 423.158496.81 427.09 436.419835.36 758.64761.3510 1000.80 771.09 774.31由表2可知,在有应力状态下,3种形式平衡悬架的振动频率与一般路面激振频率(1~20 Hz)相比,相差较大,同样可有效避开共振区.另外,由表1和2可知,有应力状态下3种平衡悬架的前10阶频率与无应力状态下的频率相差很小.有应力状态下3种平衡悬架对应的最大变形振型见图5~7.图5 有应力状态下直式平衡悬架第9阶振型Fig.5 9th order vibration mode of vertical balance suspension under stress effect图6 有应力状态下U形平衡悬架第8阶振型Fig.6 8th order vibration mode of U-shape balance suspension under stress effect图7 有应力状态下圆弧弯形悬架第8阶振型Fig.7 8th order vibration mode of arc bending balance suspension under stress effect2 结论(1)通过对直式、U形和圆弧弯形等3种平衡悬架的前10阶模态分析,可知3种平衡悬架在第8阶振型频率(0~500 Hz)之前,3者的频率相差很小;但直式平衡悬架相对于其他2种在第9和10阶振型频率(600~1000 Hz)相差较大.(2)通过直式、U形和圆弧弯形平衡悬架的前10阶振动频率与一般实际凹凸不平路面随机的1~20 Hz激振频率的比较可知,这3种平衡悬架均可避开共振区. (3)3种平衡悬架在有应力状态和无应力状态时的模态分析结果相差不大,由此可知,可直接在无应力状态下进行模态分析实验,结果同样适用且满足工程要求.参考文献:【相关文献】[1]HASSAN M,HAMID R R.Impact factors for a composite steel bridge using non-linear dynamic simulation[J].Int J Impact Eng,2008,35(11):1228-1243.[2]王静,韩学礼,齐向东.载重汽车平衡悬架常见故障及其修理[J].森林工程,2004,20(3):41-42.WANG Jing,HAN Xueli,QI ual malfunctions and maintenance of balanced suspension in medium truck[J].For Eng,2004,20(3):41-42.[3]赵礼东,王元良,徐达.多轴平衡悬架新的结构形式及性能分析[J].专用汽车,2003(5):10-12.ZHAO Lidong,WANG Yuanliang,XU Da.New structure and performance analysis of multi-axis balance suspension[J].Spec Purpose Vehicle,2003(5):10-12.[4]胡玉梅,邓兆祥,王欣,等.汽车后悬架的非线性有限元分析[J].重庆大学学报:自然科学版,2003,26(4):38-41.HU Yumei,DENG Zhaoxiang,WANG Xin,et al.Analysis of leaf suspension of vehicle using non-linear finite element[J].J Chongqing Univ:Nat Sci,2003,26(4):38-41.[5]樊卫平.TL3400矿用自卸车平衡悬架有限元分析[J].武汉理工大学学报,2007,29(6):137-139.FAN Weipin.Finite element analysis of the balance suspension for TL3400 mineral self-dumping truck[J].J Wuhan Univ Technol,2007,29(6):137-139.[6]许本文.机械振动与模态分析基础[M].北京:机械工业出版社,1998:51-54.[7]余卓平,江浩,陆雄华.非线性悬架系统频率特性数值解[J].上海汽车,1998(2):36-39.YU Zhuoping,JIANG Hao,LU Xionghua.Frequency feature numerical solution of nonlinearsuspention system[J].Shanghai Auto,1998(2):36-39.[8]吴学鹏,李世其,朱文革,等.硬盘磁头驱动机构悬架模态分析[J].机械与电子,2004(1):6-8.WU Xuepeng,LI Shiqi,ZHU Wenge,et al.Modal analysis of HDD’s suspension[J].Machinery & Electron,2004(1):6-8.[9]刘晓东,吴入军.车床主轴箱模态分析[J].机械设计与制造,2007(2):24-25.LIU Xiaodong,WU Rujun.Analysis of modality of lathe spindle box[J].Machinery Des & Manufacture,2007(2):24-25.。
汽车悬挂系统解析当我们驾驶汽车在路上飞驰时,很少会去深入思考汽车悬挂系统的重要性。
然而,这个看似不起眼的部分,却在很大程度上决定了我们的驾驶体验和行车安全。
汽车悬挂系统,简单来说,就是连接车身和车轮的一系列部件的组合。
它的主要作用可不仅仅是支撑车身重量那么简单,还包括减少车辆行驶中的震动、保持车轮与地面的良好接触,从而提高车辆的操控性和稳定性。
悬挂系统的组成部分较为复杂。
其中包括弹簧、减震器、连杆、摆臂等等。
弹簧的作用就像是一个缓冲器,能够吸收来自路面的冲击。
当车辆通过颠簸路段时,弹簧会被压缩,从而减轻车身的晃动。
而减震器则与弹簧协同工作,它的主要任务是控制弹簧的回弹速度。
如果没有减震器,弹簧在被压缩后会迅速回弹,导致车身不停地上下跳动,影响驾驶的舒适性和稳定性。
连杆和摆臂则负责传递车轮和车身之间的力,并保证车轮能够按照预定的轨迹运动。
它们的设计和材质对于悬挂系统的性能有着重要的影响。
在悬挂系统中,常见的类型有麦弗逊式悬挂、双叉臂式悬挂、多连杆式悬挂等。
麦弗逊式悬挂是应用非常广泛的一种悬挂形式,结构相对简单,成本也较低。
它由一个减震器和一个下控制臂组成,占用空间小,适用于大多数前置前驱的车辆。
但其缺点是在高速行驶和弯道操控时,稳定性相对较弱。
双叉臂式悬挂则在性能上有了显著的提升。
它有上下两个叉臂,可以更好地控制车轮的运动轨迹,提供更强的侧向支撑力。
这种悬挂形式常见于一些高性能跑车和运动型轿车上,但由于结构复杂,成本较高。
多连杆式悬挂则是在双叉臂式悬挂的基础上进一步发展而来。
通过多个连杆的协同作用,可以实现更加精确的车轮定位和运动控制,从而提供更好的舒适性和操控性。
不过,多连杆式悬挂的结构更为复杂,占用空间也较大,通常在中高端车型中使用。
除了悬挂的类型,悬挂的调校也至关重要。
不同的车型会根据其定位和目标客户群体,对悬挂进行不同的调校。
比如,运动型车辆的悬挂通常会比较硬,以提供更好的操控性能;而舒适型车辆的悬挂则会相对较软,以过滤掉更多的路面震动。