油气悬架非公路车辆的行驶平顺性研究

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1、试验!油气悬架非公路车辆的行驶平顺性研究研究江苏大学汽车与交通工程学院狄勇田晋跃"!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!"!!摘要"油气悬架将传统悬架的弹性组件和减振器组合于一体#采用惰性气体氮气作为弹性介质$以油液为!!传力介质$其优越的非线性特性和良好的减振性能能够提高非公路车辆的行驶平顺性%建立传统被动悬架和油气!!!悬架的整车虚拟模型$进行整车平顺性虚拟试验$对比仿真数据$说明采用油气悬架的车辆其垂直振动加速度功率!!!"谱的!峰!值!约!下!降!!"#!%!!!!

2、!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!"关键词"非公路车辆油气悬架数学模型平顺性油气悬架技术的研究始于上世纪$"年代$国内应用&’&()FLM0HH5H中的2J0NOHIP58@钢板弹从%"年代开始有这方面的研究%目前已经在军用车簧工具箱建立后悬架钢板弹簧模型%并将运行后辆&赛车&工程车辆上得到一些应用%但在飞机牵引自动生成的Q6R档$导入到&’&()FS5JT中$并车上的研究依旧空白$本文利用&’&()软件建立以钢板弹簧为基准$与后悬其它部分进行合并U-V采用单气室油气分隔式油气悬架的*+,!

3、-$".,/’6JP@J($得到后悬架模型%前后悬架都忽略了主非公路车辆的实体模型$通过(012034)5672589软件减速器&半轴等%建立随机路面文件$在&’&()环境中建立采用非!"$轮胎模型公路车辆油气悬架整车的平顺性模型%本文采用&’&()软件提供的W5020轮胎模型$胎压%"":9X0%特性参数如表=%-::::基于虚拟样机的车辆平顺性动力学模型根据轮胎的特性参数$在&’&()FS5JT中编制*+,!-$".,/飞机牵引车采用发动机中置全轮胎特性档Y6Z15PJC1IN[%桥驱动$全液压动力转向$制动系采

4、用脚制动与手制!"%车身模型及路面仿真输入信号动两种方式%轴距;:%"":66$外形<:<=":66>;:把除发动机以外的整个悬架上质量作为一个刚!$":66?-:$=":66$前后悬架分别采用螺旋弹簧非体来考虑$把车身考虑成具有垂直&前后以及俯仰=U;V独立悬架与钢板弹簧非独立悬架$轴载-=:""":9@$个自由度振动的刚体$忽略其它的弹性模态%轮胎规格=-!4%"AB;;C!%白噪声通过积分器或成形滤波器产生积分白噪!"!悬架弹簧刚度特性和减振器阻尼特性声随机路面轮廓%本文采用传统被动悬架的弹簧刚度!D-;

5、用仿真软件(01203F)5672589构建该模型%!<9EF6$阻尼"D$C;-G:G:9EHF6%油气悬架的刚度特当非公路车辆以=":96FM的速度驶过级路面性由试验得出$如表-所示%据此表在&’&()中等级的路面时$此时由计算机模拟出的积分白噪声U=&GV建立曲线HI258J-%随机路面输入如图-所示%该车采用的单气室油气分离式油气弹簧的阻尼从(&.]&中得到的节点数据按照路面谱文特性由试验获得$其阻尼特性如表;所列K据此表在件的要求写入路面谱档$得到级路面谱档CPIN%&’&()中建立曲线HI258J

6、;%本文模型暂未考虑转向系统&传动系统及发动机振!"#前&后悬架动力学模型动的影响%表!油气悬架刚度特性弹性力与位移的对应关系位移’6(^"C"!^"C"G^"C"=^"C";^"C"-""C"-"C";"C"="C"G"C"!弹性力Y9E["CG!""C!;;"C<=_"C%_!-C-;"-C$!$;C"-!;C%""!C-;!%C"!$-!C=--表#油气悬架阻尼特性速度与阻尼力的对应关系速度’6FH(^"C<%;O;^"C$;$O<^"CG<-"^"C=-G"C-!

7、O""C$;$O<"C<%;O;阻尼力YE[^;O=-"^-OG%=^%=%^=<;^_="!!!;O;-$GO_<%%O%="-=O*研胎冠半径#+5))4-6&$,LME!<<<$6%8=>=))*$#查阅DEF>@<-*-的#*+,与究径向刚度57*))4800$&&’(的近似关系曲线可得$疲劳时间&’)!?$&%1=I$感纵

8、向滑移刚度57*))40(0$8觉为(稍有不适)#侧偏刚度57*9:;4<=>%%!+!采用油气悬架的车辆平顺性虚拟试验外倾刚度57*9:;4<>%采用油气悬架以后$仍旧采用DEF=B级随机路滚动阻力偶臂5))41$%&面G速度<%=H)*I#得到试验结果如图6’图@和图&径向阻尼比%$?所示#静摩擦系数"(%$8由试验可知$垂直振动加速度总加