汽车底盘之悬架

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,H ZG,底盘平,台,台设计,的,的灵魂,悬架与,相,相关技,术,术,1,底盘平,台,台设计,的,的灵魂,悬架与,相,相关技,术,术,一、悬,架,架的运,动,动学、,车,车身的,侧,侧倾与,纵,纵倾,二、轮,荷,荷转移,三、侧,倾,倾转向,四、侧,向,向力转,向,向,五、纵,向,向力转,向,向,六、车,轮,轮定位,七、轮,胎,胎特性,与,与稳态,转,转向特,性,性,八、汽,车,车操纵,的,的瞬态,响,响应,2,一、,悬架的,运,运动学,1.,传,传统,的,的侧倾,中,中心(R.C.)概,念,念及其,局,局限性,“单摆,”,”模型,不,不能解,释,释车身,的垂向,运,运动（Jacking effect）,非独悬,架,架的R.C.,纵倾是,否,否也有,“,“摆动,中,中心”,？,？,3,2.,车,车身,稳,稳态位,移,移的一,般,般分析,车身受,有,有三种,力,力（达,朗,朗贝尔,概,概念）,1.,重,重心,处,处的重,力,力与惯,性,性力,2.,导,导向,杆,杆系的,导,导向力,3.,弹,弹性,元,元件的,弹,弹簧力,P,2,P,1,N,N,1,N,2,4,等效系,统,统,将,弹,弹簧力,简,简化,到车轮,接,接地点(杠杆,比,比为,1),处,处,目,的,的:,便,于,于确定,有,有效导,向,向力的,方向与,大,大小,初,始,始弹簧,力,力与重,力,力抵消,便,于,于由弹,簧,簧变形,和,和轮距,(轴距)来确,定,定车身,位,位移,N,5,弹簧力,的,的确定,三种力,相,相平衡,弹簧力,必,必等于,惯,惯性力,与,与导向,力,力,的总和,对于等,效,效系统,确,确定了,导,导向力,就等于,确,确定了,弹,弹簧力,确定了,弹,弹簧力,就,就等于,确,确定了,车身倾,角,角,导向力,的,的分解,与,与“力,矩,矩中心,”,”,导向力,合,合力未,必,必水平,在“中,性,性面”,处,处分解,的,的意义,：,：,车身的,垂,垂向平,动,动与转,动,动,S,2,S,2,N,S,1,S,1,N,2,N,1,6,“中性,面,面”的,确,确定,车身位移,其中：,中性面,7,2.车,身,身侧倾,通常对称面,就,就是中性面,由单侧导向,力,力方向可确,定,定 (整,车,车),外加轮胎变,形,形,若左右载荷,与,与弹簧刚度,不,不对称?,N,S,1,S,1,N,2,N,1,S,2,S,2,c,悬上质心,h,2,h,1,a,b,8,大侧倾角下,力,力矩中心的,变,变化,Z,2,N,2,S,2,Z,1,S,1,N,1,N,N,2,c,N,1,9,3.侧倾,性,性能小结,降低的途径：降,低,低,重心，提,高,高力矩中心,提高侧倾力,矩,矩中心的,限制,取决于,与,与,10,4.其它,导,导向机构(,侧,侧倾)等,效,效单横臂概,念,念“刚化定,理,理”,c,对称面,c,c,对称面,c,11,斜置单臂,俯视,（等效）,俯视,侧视,（等效）,后视,12,5.车,身,身纵倾,中性面,N,1,N,1,N,2,X,2,X,2,Z,2,N,2,N,1,Z,1,X,2,N,13,6.其,它,它导向机构,等,效,效纵臂概念,14,7.钣,簧,簧的导向作,用,用,侧向反力作,用,用线取决于,吊,吊耳、卷耳,的,的刚性与弧,高,高,一般在卷耳,平,平均高度点,与,与第一片中,点,点之间，更,靠,靠,近卷耳高度,纵向等效单,臂,臂，由车轮,接,接地点运动,学,学确定。,N,15,侧倾轴的倾,角,角,前低后高是,因,因为前面是,双,双横臂后面,非,非独立,驱动桥,的,的侧倾中心,不,不可太高（,影,影响转弯时,的,的驱动力）,C,1,C,2,16,8.,结构比较与,案,案例分析,独立悬架与,非,非独立悬架,的,的特点,侧倾力,矩,矩中心的高,度,度:,多数非独立,悬,悬架和横单,臂,臂,独立悬架都,较,较高,其,它,它独,立悬架(双,横,横臂,纵,单,单臂,纵双臂等）,较,较低,有效弹,簧,簧距,独,立,立悬架的,有效弹簧距,等,等于轮距,非,非,独立悬架,通,通常较,小,小,特,殊布置可以,不,不同,17,Benz600前悬,架,架,上下跳动时,主,主肖后倾角,都会增大,具有明,显,显的“抗点,头,头角”,可安排,所,所需要的侧,倾,倾力,矩中心高度,（前轮与车,身,身纵向的相,对,对瞬心）,18,“半独立,”,”纵单臂,后,后悬架,侧倾时横,梁,梁中点是,一,一个“不,动点”,因,因此可看,成,成一种“,斜,斜,置单臂”,却,却只有一,个,个铰点,横梁,前,前移“臂,长,长”增大,移至,铰点处,独,独纵,单,单臂。移,至,至,轮轴线,臂,臂长,为,为半轮距,（非独立,悬,悬架）,19,虚擬主肖,:,上两杆与,下,下两杆交,点,点,尽量接近,车,车轮中心,面,面,纵向,瞬,瞬心与横,向,向瞬心,位置可以,任,任意选择,可以,满,满足,引,起,起的,弹性转向,要,要求,多杆悬架,满足多,种,种要求,虚擬主肖,20,二、轮荷,转,转移分析,1.,纵,纵向轴荷,转,转移,为何不能,用,用侧向分,析,析法？,不对,称,称,P,Z2,P,X1,P,X2,P,Z1,Mg,P,Z2,P,X1,P,X2,P,Z1,在坡道上,的,的轴荷转,移,移,在驱动与,制,制动时的,轴,轴荷,转移,21,侧向轮荷,转,转移的主,要,要组成（,时,时）,弹簧,力,力转移（,静,静不定问,题,题,弹簧力转,移,移取决于,弹,弹簧刚度,分,分配,由,弹,弹簧变形,计,计算）,导向,力,力转移（,由,由作用在,力,力矩中心,处,处的侧向,力,力计算）,高速,时,时要计算,空,空气力的,作,作用,在同时存,在,在,与,与,时,时，,轮,轮荷应叠,加,加,当 增,大,大时,大,大的轴,轮荷转,移,移加剧,会,会导致侧,偏,偏角急,剧,剧,增,增大,2.侧,向,向轮荷转,移,移,22,三、侧倾,转,转向,1.非,独,独立悬架,的,的侧,倾转向,钣簧的侧,倾,倾转向,非独立悬,架,架纵向单,臂,臂,非独立四,连,连杆悬架,求轮,心,心轨迹和,三杆机构,需,需求三点,座,座标,C,A,，,B,d,D,23,独立纵单,臂,臂,水平,轴,轴,前后移动,不,不产生转,角,角,非,非,水,水,平,平,轴,轴,“,八,八,”,”,字,字,轴,轴,的,的,不,不,足,足,转,转,向,向,性,性,横,向,向,单,单,臂,臂,和,和,斜,斜,单,单,臂,臂,独,独,立,立,悬,悬,架,架,侧,侧,倾,倾,转,转,向,向,性,性,、,、,等,等,效,效,臂,臂,长,长,铰,铰,轴,轴,的,的,垂,垂,直,直,分,分,量,量,前,独,独,立,立,悬,悬,架,架,与,与,转,转,向,向,杆,杆,系,系,的,的,干,干,涉,涉,转,转,向,向,多,杆,杆,机,机,构,构,的,的,杆,杆,涉,涉,转,转,向,向,等,效,效,简,简,化,化,原,原,理,理,2.,独,独,立,立,悬,悬,架,架,的,的,侧,侧,倾,倾,转,转,向,向,q,等效系统,x,q,24,转,向,向,系,系,弹,弹,性,性,引,引,起,起,的,的,附,附,加,加,转,转,角,角,导,向,向,系,系,弹,弹,性,性,引,引,起,起,的,的,附,附,加,加,转,转,向,向,独,立,立,纵,纵,臂,臂,与,与,斜,斜,单,单,臂,臂,后,后,悬,悬,架,架,的,的,侧,侧,向,向,力,力,转,转,向,向,倾,倾,向,向,侧,向,向,力,力,导,导,致,致,轮,轮,胎,胎,侧,侧,倾,倾,y,F,s,y,k,x,a,C,/,),F,D,(,x,+,=,d,y,F,z,F,四,、,、,侧,侧,向,向,力,力,转,转,向,向,x,D,k,x,a,n,d,d,d,+,=,F,y2,F,y1,25,随,动,动,转,转,向,向,后,后,悬,悬,架,架,逆,向,向,弹,弹,性,性,转,转,向,向,桑,塔,塔,那,那,的,的,后,后,悬,悬,架,架,富康,的,的随,动,动转,向,向后,悬,悬架,26,刹车,转,转舵,问,问题:,太,大,大,盘式,制,制动,的,的优,点,点,纵向,力,力引,起,起车,轮,轮侧,倾,倾,ABS引,起,起的,转,转向,扰,扰动,DYC引,起,起的,转,转向,扰,扰动,多杆,悬,悬架,制动,时,时的,板,板簧,卷,卷曲,五、,纵,纵向,力,力转,向,向,K,1,c,=,n,05,.,o,e,T,T,与,e,e,05,.,0,T,3,20,ln,.,T,T,=,=,e,T,t,Ae,-,二自由度角,输,输入运动,角输入运动,特,特征,稳定条件：,传,传递函数分,母,母为特征函,数,数,，,根的实部不,大,大于0的条,件,件为,：,名义自然频,率,率,过渡时间,即,42,反应速度与,反,反应时间,相对阻尼系,数,数,t,当,二自由度角,输,输入运动,得,时，,s,g,),t,(,g,43,