车辆悬架全册配套最完整精品课件1.ppt

1、车辆悬架全册配套最完整车辆悬架全册配套最完整 精品课件精品课件1 2021-8-26 2021-8-26 车 辆 悬 架 技 术 主讲：王国丽 2021-8-26 课程的目的和任务 获得车辆悬架技术的基础知识 掌握车辆行驶动力学模型建立方法 掌握悬挂性能仿真分析方法 掌握悬架性能匹配计算方法 2021-8-26 课程内容 第一章 绪 论 介绍车辆悬架的功用、组成、类型及发展趋势。 第二章 车辆悬架性能评价方法 内部渗漏较多，阻尼力的散布大，随着工作液温 升而迅速衰减. 连接臂 隔板 叶片 常通孔 比例阀 d F v 2021-8-26 叶片式液压减振器在车上的布置 限 制 器 扭 杆 弹 簧

2、中 心 诱 导 轮主 动 轮 连 杆 连 接 点 减 振 器 中 心 减 振 器 拉 臂 平 衡 肘 负 重 轮 连 接 点 履 带负 重 轮 连 杆托 带 轮 图3.1坦克悬挂系统的结构简图 叶片式减振器 2021-8-26 6 非独立悬架和独立悬架 2021-8-26 6.1 非独立悬架 非独立悬架的特点: 两侧车轮安装于一整体式车桥上，车轮连同车桥一 起通过弹性元件悬挂在车架或车身上。 当一侧车轮受到冲击时会直接影响到另一侧车轮。 由于非簧载质量比较大，特别是汽车高速行驶、悬 架受到较大的冲击载荷时，汽车平顺性较差。 结构简单，工作可靠，而被广泛应用于货车和客车 的前、后悬架。在轿车中，

3、非独立悬架多用于后桥。 2021-8-26 6.1.1 纵置板簧式非独立悬架 用铰链和吊耳将钢板弹簧两端固定在车架 上的结构是目前广泛采用的一种连接形式。 解放CA1091型汽车的前悬架 2021-8-26 渐变刚度钢板弹簧 为了提高汽车的平顺性，有些 轻型货车采用主簧下加装副簧， 实现渐变刚度钢板弹簧。 在小载荷状况时，仅主簧起作 用，而当载荷增到一定值时， 主簧与副簧接触，共同发挥作 用，悬架刚度得到提高，弹簧 特性变为非线性的; 副簧逐渐随载荷增加而参加工 作，因此悬架刚度的变化平稳， 改善了汽车行驶平顺性能。 南京依维柯轻型货车后悬架图 2021-8-26 6.1.2 螺旋弹簧非独立悬

4、架 螺旋弹簧非独立悬架常用于轿车的后悬架。 用螺旋弹簧作为弹性元件时，必须在悬架 系统中安装导向装置和减振器。 奥迪奥迪100100轿车后悬架轿车后悬架 2021-8-26 6.1.3 空气弹簧非独立悬架 1.1. 压气机；压气机；2.7. 2.7. 空气滤清器；空气滤清器；3. 3. 车身高度控制阀；车身高度控制阀； 4. 4. 控制杆；控制杆； 5. 5. 空气弹簧；空气弹簧；6. 6. 储气罐；储气罐； 8. 8. 贮气筒；贮气筒；9. 9. 压力调节器；压力调节器；10. 10. 油水分离器油水分离器 2021-8-26 6.2 独立悬架 两侧车轮分别独立地与车架或车身弹性地连 接，当

5、一侧车轮受到冲击时，基本不会直接 影响到另一侧车轮。 所采用的车桥是断开式的。使得发动机可放 低安装，有利于降低汽车重心，并使结构紧 凑。 允许前轮有大的跳动空间，有利于转向，便 于选择软的弹簧元件使平顺性得到改善。 非簧载质量小，可提高汽车车轮的附着性。 独立悬架的特点独立悬架的特点: : 2021-8-26 6.2.1 双横臂式（双叉式）独立悬架 2021-8-26 2021-8-26 选择长度比例合适，则可以使车轮和主销的角度及轮距选择长度比例合适，则可以使车轮和主销的角度及轮距 变化比较小变化比较小,这种结构有利于减少轮胎磨损，提高汽车行这种结构有利于减少轮胎磨损，提高汽车行 驶平顺性

6、和方向稳定性。驶平顺性和方向稳定性。 2021-8-26 6.2.2 滑柱摆臂式独立悬架（麦弗逊式或支柱式） 筒式减振器装在滑柱桶内; 滑柱桶与转向节刚性连接; 螺旋弹簧安装在滑柱桶及转向 节总成上端的支承座内，弹簧 上端通过软垫支承在车身连接 的前簧上座内; 滑柱桶的下端通过球铰链与悬 架的横摆臂相连。 当车轮上下运动时，滑柱桶及 转向节总成沿减振器活塞运动 轴线移动，同时，滑柱桶的下 支点还随横摆臂摆动。 2021-8-26 麦弗逊式悬架的特点 通常由两个基本部分组成：支柱通常由两个基本部分组成：支柱 式减震器和式减震器和A字型托臂字型托臂 结构简单结构简单 悬挂重量轻和占用空悬挂重量轻和

7、占用空 间小，内侧空间大，有利于发动机间小，内侧空间大，有利于发动机 布置布置。 降低车子的重心降低车子的重心 2021-8-26 麦弗逊式悬架的广泛应用 大到宝马大到宝马M3，保时捷，保时捷911这类高性能车，这类高性能车， 小到菲亚特小到菲亚特STILO，福特，福特FOCUS，甚至国，甚至国 产的哈飞面包车前悬架都是采用的麦弗逊式产的哈飞面包车前悬架都是采用的麦弗逊式 设计设计 麦弗逊在汽车前悬挂上的应用之广是其他悬麦弗逊在汽车前悬挂上的应用之广是其他悬 挂无法比拟的。挂无法比拟的。 2021-8-26 麦弗逊（麦弗逊（Mcpherson）是美国伊利诺斯州人，）是美国伊利诺斯州人，1891

8、 年生。大学毕业后他曾在欧洲搞了多年的航空发动机，年生。大学毕业后他曾在欧洲搞了多年的航空发动机， 并于并于1924年加入了通用汽车公司的工程中心。年加入了通用汽车公司的工程中心。30年代，年代， 通用的雪佛兰分部想设计一种真正的小型汽车，总设通用的雪佛兰分部想设计一种真正的小型汽车，总设 计师就是麦弗逊。他对设计小型轿车非常感兴趣，目计师就是麦弗逊。他对设计小型轿车非常感兴趣，目 标是将这种四座轿车的质量控制在标是将这种四座轿车的质量控制在0.9吨以内，轴距控吨以内，轴距控 制在制在2.74米以内，设计的关键是悬架。麦弗逊一改当米以内，设计的关键是悬架。麦弗逊一改当 时盛行的板簧与扭杆弹簧的

9、前悬架方式，创造性地将时盛行的板簧与扭杆弹簧的前悬架方式，创造性地将 减振器和螺旋弹簧组合在一起，装在前轴上。实践证减振器和螺旋弹簧组合在一起，装在前轴上。实践证 明这种悬架形式的构造简单，占用空间小，而且操纵明这种悬架形式的构造简单，占用空间小，而且操纵 性很好。后来，麦弗逊跳槽到福特，性很好。后来，麦弗逊跳槽到福特，1950年福特在英年福特在英 国的子公司生产的两款车，是世界上首次使用麦弗逊国的子公司生产的两款车，是世界上首次使用麦弗逊 悬架的商品车。麦弗逊悬架由于构造简单，性能优越悬架的商品车。麦弗逊悬架由于构造简单，性能优越 的缘故，被行家誉为经典的设计。的缘故，被行家誉为经典的设计。

10、 麦弗逊式悬架的由来 2021-8-26 6.2.3 斜置单臂式独立悬架 单横臂和单纵臂独立单横臂和单纵臂独立 悬架的折衷方案悬架的折衷方案; ; 其摆臂绕与汽车纵轴其摆臂绕与汽车纵轴 线具有一定交角的轴线具有一定交角的轴 线摆动，选择合适的线摆动，选择合适的 交角可以满足汽车操交角可以满足汽车操 纵稳定性要求。纵稳定性要求。 适于做后悬架。适于做后悬架。 2021-8-26 6.2.4 多杆式独立悬架多杆式独立悬架 多杆悬架系统具有良好操纵稳定性，可减 小轮胎摩损。 2021-8-26 7 横向稳定器 现代轿车的悬架一般都很软，即现代轿车的悬架一般都很软，即 固有频率固有频率 很低。很低。

11、在汽车高速行驶中转向时，车身会产生很在汽车高速行驶中转向时，车身会产生很 大的横向倾斜和横向角振动。大的横向倾斜和横向角振动。 为减少这种横向倾斜，常在悬架中加设横为减少这种横向倾斜，常在悬架中加设横 向稳定器。向稳定器。 应用得最多的是杆式横向稳定器应用得最多的是杆式横向稳定器。 2021-8-26 工作原理 47 第二章车辆悬架性能评价方法 路面不平度 北京理工大学振动与噪声控制实验室 48 平顺性的评价方法 汽车的平顺性就是保持汽车在行驶过程中乘员所处的振动和冲击环境具有一定 舒适度的性能，对于货车还包括保持货物完好的性能。 o平顺性主要是指路面不平度引起的车体振 动，频率范围约为0.5

12、25Hz o平顺性主要根据乘员主观感受的舒适性来评价，同时也辅助以客观评价的方法 o平顺性是现代高速汽车的主要性能之一 49 平顺性分析的框图表示 “路面汽车人”系统框图 系统激励经过轮胎、悬架、座椅等构成的汽车振 动系统传递到车体及人体 可以得到振动系统的响应，其中加速度均方根值 是汽车平顺性的重要指标，同时还要兼顾安全性 50 常用悬架性能评价指标 o车体质心垂直振动加速度(ACC) 反映乘员乘坐舒适性和车体振动环境 o悬架动行程(SWS) 即车轮相对于车体垂直跳动的动位移，反 映了车轮撞击限位器的概率 o车轮相对动载(DTL) 即相对于静平衡位置时车轮载荷的变化， 衡量车轮抓地能力，反映

13、了高速车辆的行驶安 全性 51 军用车辆悬挂性能评价指标 o第一负重轮上方车体垂直加速度，反映驾驶 员的乘坐舒适性 ； o第一、二、五负重轮相对于车体的动位移， 反映了负重轮撞击限位器的概率； o第一、二、五负重轮相对于车体的动速度， 用以计算出减振器阻尼的功率（发热量）， 反映了减振器内工作液的温度。 52 路面不平度 53 问题的产生（1） 54 问题的产生（2） 55 路面不平度函数 通常把路面相对基准平面的高度q，沿道路走向长度I的变化q(I),称为路面 纵断面曲线或路面不平度函数。 56 路面不平度的空间频率谱 p路面波的波长为 时,它的空间频率为 p路面不平度 的截断函数 定义为:

14、 1 n )(lq )(lqL 2 0 2 )( )( L l L llq lqL 57 路面不平度的空间频率谱 p截断函数在空间频率的傅立叶变换为 p路面空间频率单边功率谱密度函数 dlelqnQ nlj LL 2 )()( 2 )( 2 lim)(nQ L nG L L q 58 路面功率谱密度函数的拟合表达式 p国内、外许多测量分析表明在双对数坐标上，呈下降斜线。 p国标准标协会在文件ISO/TC108/SC2N67中提出的“路面不平度表示方法草 案”中，建议路面功率谱密度函数 用下式作为拟合的表达式： ul W qq nnn n n nGnG )()( 0 0 59 标准路面功率谱密度

15、 ISO/TC108/SC2N67路面不平度表示方法草案 GB7031车辆振动输入路面平度表示 W qq n n nGnG 0 0 )()( )( ul nnn 式中：1 m 空间频率，单位为 n 1 0 1 . 0 mn 参考空间频率， 0 n 分别表示路面谱的上、下限空间频率 ul nn , 参考空间频率n0下的路面谱值,称为 路面不平度系数,单位为m2/m-1 )( 0 nGq 频率指数,一般取W=2 W 60 表1 路面按路面不平度系数的分级 路面 等级 mm2/ m-1 mm 下限几何平均上限下限几何平均上限 A B C D E F G H 8 32 128 512 2048 819

16、2 32768 131072 16 64 256 1024 4096 16384 65536 262144 32 128 512 2048 8192 32768 131072 524228 2.69 5.38 10.77 21.53 43.06 86.13 172.26 344.52 3.81 7.61 15.23 30.45 60.90 121.81 243.61 487.22 5.38 10.77 21.53 43.06 86.13 172.26 344.52 689.04 )( 0 nGq q 61 sp C )( 0 nGq 表2 国内实测的四种道路不平度的统计资料 道路种类 W m2

17、/ m(1W) mm2/ m-1 较平坦公路 碎石路 搓板路 未铺装的不 平路 2.1 2.1 2.4 3.8 4.810-7 4.410-6 1.810-6 5.410-6 120.9 1107.9 904.3 68143.4 62 一级公路和高速公路相当于A级； 其他沥青路、水泥路约相当于B、C级； 碎石（砾石）路面相当于D、E级；用筑路机压实的 未铺装的路面和乡间压实的路面相当于D级，损坏 后逐渐降至E级，甚至F级； 田野地相当于F级； 未铺装的不平路和由车辆履带辗压损坏的路面相当 于G级。 详见 路面不平度的测量分析与应用 63 路面不平度的时间频率谱 平均速度u )()()( 1 t

18、qutqlq dlelq u dtetqfQ nlj L ftj TT 22 11 )( 1 )()( )( 1 )( 1 nQ u fQ LT 64 2 )( 2 lim)(nQ L nG L L q 2 1 )( 2 lim)(fQ T fG T T q )( fGq 1 u )(nGq WWW qq funnGfG )1( 00 )()( 65 例子：某实测路面 namein=e:teachingroadroad2l.m; q=dlmread(namein); l=0:0.05:2567*0.05; plot(l,q) sum(q)/2568 sqrt(sum(q.2)/2568) 66

19、 Ns=1/0.05; Gq,n=psd(q,256,Ns); loglog(n,Gq); gridon; holdon; 67 n=0.01:0.1:10; GqBup=32./n.2; GqBlow=128./n.2; loglog(n,GqBup);gridon; loglog(n,GqBlow);gridon; 68 由路面谱构造不平度 路面不平度时域的数值仿真模拟方法很多， 主要有谐波叠加法（又称为三角级数法）、 积分单位白噪声法、滤波器成形白噪声法等。 69 由路面谱构造不平度 o路面不平度时域的数值仿真模拟方法很多，主要有谐波叠加法（又称为三角级 数法）、积分单位白噪声法、滤波器

20、成形白噪声法等。 70 基本原理：将路面不平度表示成为大 量的具有随机相位的正弦或余弦之和 1 ( )sin(2) N KKK K q lan l 三角级数法 式中， l 为路程（单位为m）；l 为相角，为（ ）区间均匀分布的随机变量且相互独立。K 0,2 71 时间频率描述为： 1 ( )sin(2) N KKK K q taf t 72 如果空间频率分布的区间为（ ， ）， 则与之对应的时间频率区间为 （ ， ）； 按线性坐标等分积分频率积分区间，划分 区间的个数随仿真路面长度而定。设与空 间频率相对应的第K个时间频率分布区间取 为（ ， ），其满足 l n h n l f h f Kl

21、f Kh f (1) 1 () () KlKhlhl Khlhl K fffff N K ffff N 73 则第K个中心频率为： 121 () 22 KKhKllhl K ffffff N 由Parseval公式和相关定理可知，时域中信号 的总能量等于频域中计算的信号总能量，可得： 2 002 2() () 2( ) ()() (1) Kh Kl f q hl Kq f hlhl ll G n n V ff aGf df ffff N fKfK NN 74 从Parseval定理角度来定义功率谱密度 信号在时域的总能量等与它在频域的总能量 22 2 1 2 xt dtXfdfXd 75 76

22、 表3 8种路面等级的积分白噪声法、滤波白噪声法、 三角级数法均方根值比较 路面等级 积分白噪声法 路面高程r.m.s. 成形滤波器法 路面高程r.m.s. 三角级数法 路面高程r.m.s. A0.012080.012020.0120 B0.024150.024110.02416 C0.04830.048240.04810 D0.096610.096510.09590 E0.19320.19220.1928 F0.38190.380.3824 G0.76970.76860.7641 H1.5451.54391.5663 第三章 悬架阻尼特性和弹性特性 双筒液压减震器的 内部结构和工作原理 单筒

23、式充气减振器单筒式充气减振器 双筒式充气减振器双筒式充气减振器 一、双筒式液力减震器构造介绍一、双筒式液力减震器构造介绍 1.减震器的基本构造 减震器总成 活塞杆总成 活塞缸总成 外缸总成 缓冲套 2.减震器的基本腔室 a.上腔 活塞杆总成把活塞腔室分成上下两个腔室,活 塞缸于活塞杆形成的环形腔室为上腔. b.下腔 在活塞缸内活塞感总成与底阀总成之间的 腔室是下腔. c.贮液室 活塞缸与贮液缸形成的腔室. 图1减震器油液所在的腔室 3.减震器总成主要部件的装配过程动画 1 压缩行程分析：压缩行程分析： 减震器受压时，活塞下移，活塞下腔室容积减小，油压升 高，工作液流经活塞上的常通孔顶开通夜片流

24、到活塞上面的腔 室。由于上腔被活塞杆占去一部分，上腔内增加的容积小于下 腔减小的容积，故还有一部分工作液推开压缩阀，流入贮液缸。 二、减震器阀系工作过程介绍二、减震器阀系工作过程介绍 图2压缩行程油液流动方向 图3给出活塞，图4，5给出压缩时活塞阀系液体流动路线， 图6，7给出压缩时底阀阀系液体流动路线（红色箭头）。 图3活塞 图4压缩时活塞阀系液体流动路线 1-螺母；2-活塞下限位垫圈；3-活塞调节片； 4-活塞节流片；5-活塞通液片；6-活塞；7-活塞上限位垫圈 图5压缩时活塞阀系液体流动路线 图6压缩时底阀阀系液体流动路线 1-铆钉；2-限位垫圈；3-限位调节片 4-底阀调节片；5-底阀

25、截流片；6-阀座；7-底阀通液片 图7压缩时底阀阀系液体流动路线 2 复原行程：复原行程： 减震器活塞杆相对腔室拉伸，此时减震器活塞向上移动。活塞上 腔油压升高，上腔内的工作液便通过活塞上的节流孔，推开复原阀 系流入下腔。同样，由于活塞杆的存在，自上腔流来的工作液不足 以充满下腔所增加的容积，在压差的作用下，贮液室中的工作液便 通过阀座上的常通孔推开底阀通液片流入下腔。 图8复原行程油液流动方向 图9拉伸时活塞阀系的液体流动路线 图9，10给出复原行程活塞阀系的液体流动路线，图11，12给出底阀 阀系的液体流动路线（红色箭头）。 图10拉伸时活塞阀系的液体流动路线 图11拉伸时底阀阀系液体流动

26、路线 图12拉伸时底阀阀系液体流动路线 图13，14分别给出压缩和复原行程的液体流动图 图13压缩行程的液体流动图 图14复原行程的液体流动图 三、阀系节流片和节流调节片对性能的影响 1.节流片剖口改变对速度节流片剖口改变对速度-阻尼曲线的影响阻尼曲线的影响 选取两组不同节流片剖口的实验数据 第一组：0.112 第二组：0.11.73 绘制出复原行程阻尼力曲线（图15），并做对比，从图中可 以看出，节流片剖口增加主要是减小了低速时的阻尼力。 图15不同节流片剖口复原阻尼力对比 2.调节片片数或厚度的改变对速度调节片片数或厚度的改变对速度-阻尼曲线的影响阻尼曲线的影响 第一组：0.25（厚度）3

27、（片数） 第二组：0.251，0.22（总厚度减少） 绘制出复原行程阻尼力曲线（图16），并做对比，从图中可 以看出，调节片厚度减少，可以使阻尼力减小。 图16不同调节片厚度复原阻尼力对比 正常工作时的示功图 四、减震器示功图 有空程时的示功图 有异常冲击时的示功图 五、减震器调试（dampertuning) SGM308ADVP 六、减震器实验 fatiguetestofchassisspringseats 与防尘罩的疲劳测试合并 试验频率为21Hz。 载荷幅值根据弹簧图纸确定。（初步按照弹簧刚度为 23.5N/mm确定） 对其循环加载，直至弹簧座发生破坏。（加载至6倍 寿命未发生破坏，可以

28、认为是100寿命） 测试温度为235。 要求B10寿命350000。 试验样件数：4 fatiguetestofchassisspringseats B10寿命确定： 第一步，在13Hz之间选取四个频率点，分 别进行疲劳测试，直到弹簧下托破坏。 第二步，将破坏的循环次数按照从小到大的 顺序，从上向下依次填入右表中。 第三步，将上述数据在对数正态分布纸上描 点。 第四步，拟和直线，并确定90处的循环次 数。 第五步，确定10处的循环次数，并计算 N(90%)/N(10%)的值，要求不超过3：1。 Cycles(N)PUE 187 269 350 431 513 fatiguetestofchas

29、sisspringseats 试验装置 采用四根弹簧同时进行疲劳测试 的方案，如右图所示 工装上端为螺纹连接，可以进行 微调 沉头螺栓 10 1.5 螺母 20 2.5 螺母 16 2 bendingtestforsuspensionstrut pistonrods 保持低于5mm/min的匀速加载至F，卸载到F/2后，永久 变形量f不超过0.4mm。 继续加载，直到永久变形量f1达到15mm。 要求此时没有肉眼可见的裂纹或者断裂。 环境温度在+15到+35C之间。 力值测试的精度为：测量值的1%，变形量测试的精 度：0.01mm。（在镀铬层中允许有微小裂纹） bendingtestforsu

30、spensionstrut pistonrods 力F=8KN，尺寸A150，B93.5。 装置右侧为活塞总成和活塞缸 活塞杆保持水平，要求支撑点不在同一高度。 bendingtestforsuspension strutpistonrods 在距离右端133mm 处测量变形量，或 者在加载位置测试 变形量 力学模型： 22 1 () _ 3 3 A BBA x staticstrengthofreboundstopper 对活塞杆施加外力，以低于5mm/min的匀速加载至F， 然后卸载。 环境温度在+15到+35C之间。 力值测试的精度为测量值的1%，变形量测试的精 度为0.01mm。 永久

31、变形量f不能超过0.2mm。 活塞杆和止推环不允许有损坏和裂纹。 staticstrengthofreboundstopper 力F=12KN； 主要考察限位固定套与活塞杆之间 的焊接 试验完成后，永久变形量不超过 0.2mm。 1活塞杆 2固定限位套 fatiguetestofstablinkbracket 试验频率为105Hz。 幅值为1.0KN。 测试温度235。 要求对其循环加载，直至发生破坏。（加载至6倍寿 命未发生破坏，可以认为是100寿命） 安装角度见工装图。要求统计结果B10100000。 fatiguetestofstablinkbracket 稳定杆的安装位置为三维 形式，

32、需要进行实车测量。 测量结果采用对数正态分 布无损坏概率统计结果来 估计疲劳失效点 PU=90% PU=90%与PU=10%的比 值 1：稳定杆夹具 2：稳定杆 3：稳定杆支架 systemtestoffrontandrear suspensionspring 1、静态测试 弹簧压缩至长度B时，测试其刚度值=C4%，具体 数值见图纸规定。 systemtestoffrontandrear suspensionspring 2、疲劳测试 试验频率：4Hz。 弹簧被压缩后的高度范围为258.6112.0mm的正弦 波激励。 对弹簧进行循环加载，直至发生破坏。 要求所有试件发生断裂的循环次数不小于3

33、50000。 耐久试验接束后力值（B点处）损失不得大于100N。 systemtestoffrontandrear suspensionspring 对试验结果采用对数正态分布的概 率统计方法，计算PU=90%、 PU=90%与PU=10%的比值。 弹簧外观检查为了评估弹簧外观， 弹簧应安装在弹簧座中。注意两个 弹簧圈之间的碰撞-如果发生碰撞， 记录碰撞位置和碰撞区域的长度 注意弹簧震颤或者是噪声 注意弹簧垫的完整性（转接件，缓 冲器，弹簧座） isolatorspringupperforcedeflection test 初始载荷：100N。 终止载荷：6KN。 速度：0.2mm/s。 要求

34、力变形量曲线在图纸规定的曲线范围内。 isolatorspringupperforce deflectiontest 负载误差在测试值的 1%以内 长度变化误差在0.01 mm以内 3.5 R3 21.8 32.1 20 R6 98 F 按照弹簧设计 位置和外形 按照上弹簧座设 计外形和位置 试样 isolatorspringupperforcedeflection test 测试完成后，试样应 当检查无损坏或裂纹。 不允许有损坏和裂纹。 6 5 0 1 2 mm)变形量( 3421 3 4 载 (KN) 荷 力变形量曲线 stopperbumpforcedeflectiontest 预载:5

35、N。 加载速度:50mm/min。 最终载荷:10KN。 要求：测试曲线偏差在图中 所要求的范围之内 stopperbumpforcedeflectiontest 负载误差在测试值的 1%以内。 长度变化误差在0.01 mm以内。 支撑板的硬度至少为： 650HV30。 从0-10KN预加载3次后， 进行静态测试。 stopperbumpdurabilitytest 进行动态测试前被测样件必须在常温条件下放置至少10天。 频率为2Hz。 周期为150000次。 载荷为7000N的正弦激励。 动态测试结束24小时后测量零件的自由高度（Hf） 动态测试结束24小时后对零件进行载荷_变形量测试，计算

36、零件的永 久变形H%（H0-H)/H0*100%，要求H%6。 利用动态测试后测量的载荷变形量曲线进行计算吸收的能量W2。 计算所吸收能量的变化率WA%（WA1-WA2)/WA1*100%，要求 WA%30。 在测试过程中不允许发现有零件故障或零件失效。 mountforcedeflectiontest 预载:50N。 加载速度:24mm/min。 最终载荷:7KN。 要求力变形量曲线在图纸规定的范围内。 mountforcedeflectiontest mountforcedeflectiontest 测试完成后，检查试验 的完整程度。 0 2 4 mm)变形量( 1284 6 载 (KN)

37、 荷 载荷-变形量曲线图 12376511109 1 3 5 7 力变形量曲线 fatiguetestforreboundbumpers ofhydraulicvibrationdamper 首先在1003的减振器工作液中老化70-72小时。 载荷：4KN。 频率：0.80.2Hz。 温度：805。 周期：10000。 测试完成后要求：活塞杆和止推环应当检查无损坏或 裂纹,并且不允许撕裂和试样颗粒脱落。 fatiguetestforreboundbumpersof hydraulicvibrationdamper 要求试验中所采用的油液是减震器使 用的油液。 测试温度保持在80 测试完成后，试

38、样不允许撕裂并且不 能有橡胶颗粒剥离。 1活塞杆2导向器 3限位缓冲块4限位环 5活塞缸 damperfrictiontest 采用正弦波输入。 测试温度为21。 频率为0.0167Hz。 幅值为12.5mm。 对减振器底部施加规定的力矩0、100、300、500Nm。 记录行程中点处的力值。 要求摩擦力不超过图纸规定的摩擦力值。 damperfrictiontest 根据实际情况，不采用对底部施加力矩而施加侧向力 的方法，直接将测量力加在导向器附近。 测量力的值为：0、0.233、0.698、1.163KN fatiguetestofMacphersonstrutsand strutcart

39、ridges 上端激振频率1Hz。 振幅为50mm。 下端激振频率为12Hz。 振幅为7mm。 周期:500000。 试验温度:65/-5。 距离储液缸上边缘向下20mm处施加正弦侧向力 935285N。 与外连接套的疲劳测试合并 fatiguetestofMacphersonstrutsand strutcartridges 试验完成后，要求： 1.阻尼力值250N，偏差为20%。FZ,D12.5和FZ,D25变化范 围为+32/-20%。 2.对于FZ,D12.5，FZ,D100，阻尼力滞后不超过10； 对于FZ,D150，FZ,D200阻尼力滞后不超过30。 3.气体压力至少为初始的50

40、%。 4.摩擦力不超过开始值40N。 fatiguetestofMacphersonstrutsand strutcartridges 耐久性试验中对试件冷却的设备： 冷却液：水。 冷却套冷却水的入口：活塞杆导向器附近。 冷却套冷却水的出口：底阀附近。 fatiguetestofMacphersonstrutsand strutcartridges 1:球铰 2:导向器中心 3:温度测量点 4:夹具 5转接件 dampertemperaturefadeandlag test 首先在212.5进行性能测试。 利用高低温箱降温至-30，进行性能测试。 以1.25Hz的频率，幅值为40mm升温到-5

41、3，在 02.5做性能试验。 以1.25Hz的频率，幅值为40mm升温到212.5，在 212.5做性能试验。 以3.33Hz的频率，幅值为40mm升温到752.5，以 1.67Hz的频率，幅值为40mm升温到802.5，然后在 802.5做性能试验。 以3.33Hz的频率，幅值为40mm升温到1002.5，在 此温度点做性能试验。 dampertemperaturefadeandlag test 阻尼滞后示功图 compressiontestofinnerparts 测试温度为：1535。 贮液缸筒在合适的位置切开，保证只压缩内部零件。 以5mm/s的速度达到F=25KN，然后卸载到F/2，

42、最后 压缩到破坏。 要求画出力变形量曲线，永久变形量f不超过0.2mm， 达到破坏的力不小于35KN compressiontestofinnerparts dampingforcetest 温度：21。 不充气的情况。 速度为0.052、0.13、0.26、0.39、0.5、1.05、1.57， 振幅为50mm。 每个试验速度下，至少进行4个振动周期。均应在第4 至第6个振动周期内绘制力-位移图，绘制周期不超过 7个，记录行程中点的阻尼值 gasfillingreactiontest 以速度0.52m/s运行1000个周期，注意温度不能超过 80。 在0.0026m/s的速度下测试阻尼力。

43、要求阻尼力大小为5020N。 paintedpistonrodperformance requirements 试验前，清除污染物，按照盐雾试验标准进行48小时 喷雾。 试验后，清除铁氧化物污疵。 记录每根杆上的腐蚀点数目，每根杆上最多允许有一 个腐蚀点。 Paintedpartsperformance requirements 划痕胶带试验法测定粘合性 湿度和划痕胶带试验法测定粘合性 耐中性盐喷雾的测定和蔓延腐蚀测定 疤点蔓延腐蚀测试 循环腐蚀测定 石片刻划附着性测定 耐汽油性测试（浸入汽油） 耐汽油性测试（浇汽油） 油浸测试(以尾数Z区分测试类别例如ODZ) 漆膜厚度测试 减振器的阻尼特性

44、减振器的阻尼特性 限压阀限压阀 减振器阻尼系数与悬架阻尼系数的关减振器阻尼系数与悬架阻尼系数的关 系系 军用车辆筒式减振器军用车辆筒式减振器 一、减振器的阻尼特性一、减振器的阻尼特性 复原行程复原行程 活塞以速度相对缸体向上运动； 活塞上腔工作液受压，排出的流量 s s Q=Ah s 4)( 22 ghh dDA其中， 排出的流量在压差p 作用下 经三条通道流出： 活塞上面积为 的常通孔 ； 导向座和活塞杆之间的环形缝隙 ； 活塞和缸筒之间的环形缝隙。 k a pA l pDh Q t f 1 23 12 5 . 11 pA p caQ kk 0 2 复原行程流量平衡方程 fk QQQ pAp

45、AsA h 10 2 0 1 2 0 22 2 1 2 0 12 01 2 0 2 1 2 1 4 12 2 1 A sAA A sA A sAA AsAAA A p hhn h 2 0 1 2 0 23 2 1 A sAA A sA pAF hh h f D 一、减振器的阻尼特性一、减振器的阻尼特性 压缩行程压缩行程 活塞以速度相对缸体向下运动； 活塞上腔工作液受压，排出的流量 s s Q=Ap s 22 0 )( )()()(sAAAApAAF ghhgh y D 减振器的阻尼特性：减振器的阻尼特性： s sFD 减振器的阻尼力FD与其两端相对运动速度 的关系 sddFC DD sAA A

46、 A c A sAA A sA c gh h y D hh f D 2 0 2 0 1 2 0 3 2 3 1 2 二、限压阀二、限压阀 jk ff 10 1 c ck 三、减振器阻尼系数与悬架阻尼三、减振器阻尼系数与悬架阻尼 系数的关系系数的关系 根据功率相等的原理 fDD FfFs ,f is df ds f s i 减振器与负重轮的传动比 ),()()()(ffFfisFfiF DDfD DfD iFF dfkfcddf f F f d f F dF D fDfD fD D DDD fD ci s sF i f ffF i f iF f F c 22 )(),()( 157 第四章悬架性

47、能匹配计算 北京理工大学振动与噪声控制实验室 158 轿车悬架性能匹配计算模型 轿车动力学模型 双轴汽车动力学平面模型 整车7自由度动力学模型 描述轿车悬架性能的模型很多，这 里简要介绍最常用的动力学线性模型 159 轿车动力学模型 以一个计算实例介绍 图中，xb，xw， xr分别为车体、 车轮垂直振动位移和地面激励 福特产Granada轿车1/4模型 如右图示，参数如下1/4车体质量 Mb=317.5kg，车轮质量 Mw=45.4kg,轮胎刚度 kt=192000N/m,悬架刚度 ks=22000N/m，悬架阻尼系数C 1520Ns/m。现假定车辆以30km/h 的速度行驶在c级路面上行驶。

48、 160 轿车动力学模型的基本假设 悬架质量分配系数 ，前后悬架系统的 垂直振动独立 忽略轮胎的阻尼影响 不计车体俯仰，侧倾等 1 事实上，在轿车悬架系统初始参数设计时， 通常将整个悬架系统简化为轿车动力学模 型(即线性二自由度系统)进行参数初选 161 建立系统动力学模型 根据牛顿第二定律，在 车体静平衡位置建系，竖直 向上为正，列写系统方程： 0)()( wbs w b b b xxk x xC x M 0 ww wbswbtwr xCxkxxkxx xM （*） 由于系统的输入（路面激励）为一 个零均值的随机信号，根据线性系统 的性质，其输出必定也是一个零均值 的随机过程。因此，对系统的

49、描述采 用其统计指标，即均方（根）值。 162 模型分析 对(*)式两边取FourierFourier变换，整理可得： trsbtsw w s w sbb kXkCjXkkCjM X kCj X kCjMX )( )()( ) 2 2 其中，Xb，Xw，Xr分别是xb，xw， xr经过FourierFourier变换的像函数 tsw sb s kkCjM A kCjM A kCj A 2 3 2 2 1 为使后续计算表示变的简 单，引入参变量A1,A2,A3 163 模型分析 由此可得xbxw， xw xr的传递函数为： A A kCjM kCj X X sb s w b 2 1 2 AAA

50、kA X X t r w 2 132 2 对以上两式取模，可得其幅频特性： 2 2 2 2 2 1 4)1( r w X X 2 0 2 2 0 2 2 0 2 0 2 1 1 41 1 11 令 得 其中， bs Mk / 0 164 模型分析 上式中引入变量如下，并代入已知数据 质量比 刚度比阻尼比 73. 8 s t k k 99. 6 w b M M 28. 0 2 bsM k C 22 2 1 2222 2 1 2222 22 2 1 414)1 ( 4)1 ( 41 r w w b r b X X X X X X 这样XbXr的幅频特性为： 165 模型分析评价指标的计算 车体加速