汽车行驶系检修12平顺性能评价

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1、汽车行驶系检修_1_2任务1平顺性评价机械工程学院任务1汽车的平顺性评价本任务主要内容：1.0概述1.1人体对振动的反应和平顺性的评价。1.2汽车振动系统的简化，单质量系统的振动1.3车身与车轮双质量系统的振动任务1汽车的平顺性评价1.4主动与半主动悬架1.5人体—座椅系统的传递特性1.6双轴汽车的振动1.7影响汽车行驶平顺性的因素1.8汽车平顺性试验和数据处理汽车行驶时，由路面不平以及发动机、传动系和车轮等旋转部件激发汽车的振动。路面不平是汽车振动的基本输入，指路面不平引起的汽车振动，频率范围约为0.5~25Hz。汽

2、车的平顺性主要是保持汽车在行驶过程中产生的振动和冲击环境对乘员舒适性的影响在一定界限之内。平顺性主要根据乘员主观感觉的舒适性来评价。1.1人体对振动的反应和平顺性的评价(一)、人体对振动的反应1)暴露极限人体承受的振动强度在此极限之内，将保持健康和安全。通常把此极限作为人体可以承受的振动量的上限。2)疲劳降低工作效率极限在此振动界限内，驾驶员可以进行正常的驾驶。3)舒适降低界限此界限与保持舒适有关，它影响人们在车上的吃、喝、读、写等动作。人体坐姿受振模型随着暴露时间(承受振动的时间)的加长，感觉界限所容许的加速度值下降

3、。人体敏感的垂直加速度值为：4~15Hz。水平加速度值为：≤2Hz。(二)、平顺性的评价方法目前，根据人体感觉所能承受的汽车车身振动的固有频率和振动加速度的均方根值来评价汽车的行驶平顺性。人体步行时身体上下运动频率60~80次/分(约1~1.6Hz)。振动加速度的极限值0.2~0.3g。货物运输>1g，货物若无固定则会离开车厢底板。一般在0.6~0.7g。当振动波形的峰值系数<9时，用基本的评价方法：即：加权加速度均方根值来评价振动对人体舒适和健康的影响。峰值系数是加权加速度时间历程aw(t)的峰值与加权加速度均方根值

4、aw的比值。各种汽车包括越野汽车，在正常行驶工况下对这一方法均适用。⑴对记录的加速度时间历程a(t)，通过相应频率加权函数w(f)的滤波网络得到加权加速度时间历程aw(t)。按下式计算加权加速度均方根值：T为振动时间，一般取120S。⑵对记录的加速度时间历程a(t)，进行频谱分析得到功率谱函数Ga(f)。按下式计算加权加速度均方根值：⑶有些“人体振动测量仪”采用加权振级Law，它与加权加速度均方根值aw换算，按式进行：a0为参考加速度均方根值，a0=10-6m/s2Law和aw与人的主观感觉之间的关系(三)、路面不平度

5、的统计1)路面不平度的功率谱密度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不平度函数。在测量不平度时，可以用水准仪或专门的路面计来得到路面纵断面上的不平度值。测量得到的大量路面不平度随机数据，通常在计算机上进行处理，得到路面不平度的功率谱密度Gq(n)或方差σq2等统计特性参数。作为车辆振动输入的路面不平度，主要采用路面功率谱密度描述其统计特性。功率谱密度的定义是单位频带内的“功率”(均方值)。①路面功率谱密度Gq(n)用下式作为拟合表达式：式中，n为空间频率(1/m)，它是波

6、长的倒数，表示每米长度中包括几个波长；n0为参考空间频率，n0=0.1/m；Gq(n0)为参考空间频率n0下的路面功率谱密度值，称为路面不平度系数，单位为m2/m-1=m3；W为频率指数，为双对数坐标广斜线的斜率，它决定路面功率谱密度的频率结构。②速度功率谱密度和加速度功率谱密度按下式进行描述：2)空间频率功率谱密度Gq(n)化为时间频率功率谱密度Gq(f)当汽车以一定车速u驶过空间频率n的路面不平度时输入的时间频率f是n与u的乘积，即:f=nuGq(f)=Gq(n)/u1.2汽车振动系统的简化，单质量系统的振动一)汽

7、车振动系统的简化①总质量保持不变m2f+m2r+m2c=m2②质心位置不变m2fa+m2rb=0③转动惯量的值保持不变Iy=m2ρy2=m2fa2+m2rb2ρy：绕横轴y的回转半径；a、b悬挂质量的质心至前、后轴的距离。四轮汽车简化的立体模型双轴汽车简化的平面模型悬挂质量：悬架、减振器所承载的质量；非悬挂质量：车轮车轴等处于悬架以下不由悬架、减振器所承载的质量；令ε=ρy2/ab，并称为悬挂质量分配系数。当ε=1时，m2c=0，可以认为m2f、m2r垂直方向上运动是相互独立的。而大部分汽车的ε=0.8~1.2，接近于

8、1。单质量系统的自由振动车身单质量系统模型衰减振动曲线m2：车身质量；K：弹簧刚度；C：减振器的阻尼系数；q：输入的路面不平度函数；z：车身垂直位移；静力平衡时为原点。ω0：系统固有圆频率；ξ：悬架系统的阻尼比。汽车悬架系统的阻尼比ξ通常在0.25左右，属于小阻尼。为了便于分析，采用双对数坐标描绘振动的输入、输出曲线：1.3车身与