麦弗逊悬架系统载荷提取技术

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1、.麦弗逊前悬架系统硬点载荷提取技术研究摘要:在考虑舒适性橡胶衬套六个方向非线性刚度的基础上，建立了麦弗逊前悬架系统的数学模型。基于多刚体系统动力学基本理论和牛顿第三定律，建立了悬架系统摆臂和转向节的静平衡方程，给出了悬架系统中各硬点载荷计算的方法。以某车麦弗逊前悬挂系统为例，采用本文提出的载荷提取方法，在典型工况下，计算出该麦弗逊悬架系统各硬点出载荷。利用成熟多体动力学软件ADAMS，建立该悬架系统模型，在相同工况下，提取悬架系统各硬点载荷，以此验证本文提出的方法计算出的载荷的准确性。关键词：麦弗逊悬架；橡胶衬套；硬点；载荷提取Studyona

2、MethodforCalculatingHardpointsForcesandMomentsofaMcphersonsuspentionZHANGZejun,ZHANGShiyou,YuSujuan,ZengRui（ChongqingUniversityofTechnology400054,China）Abstract:AmathematicalmodelofMcphersonsuspentionisestablished,consideringthenonlinestiffnessinsixDOFsofthecomfortrubberbush

3、ings.Thestaticequilibriumeauationsofcontrolarmandsteeringknucklecarederivedbyusingthemulti-rigidity-bodykinetictheoryandthethirdLawofNewton,andthemethodofcalculatinghardpointsforcesandmomentsisproposed.TakingtheMcphersonsuspentionofacarasanexample,thesuspension’shardpointsfo

4、rcesandmomentsthatunderthetypicalconditionarecalculatedbythemethodproposedinthispaper.,andthehardpointsforcesandmomentsaredemonstratedbythebigtypemechanicaldynamicssoftwareADAMS.Keywords:Mcphersonsuspention;rubberbushings;hardpoints;loadcalculation..0前言悬架是车架或车身与车轮之间的所有传力连接部件

5、的总称，它将路面作用于车轮上的垂直反力、纵向反力和侧向反力以及这些反力所形成的力矩传到车架或车身上，以保证汽车正常行驶[[]代林.硕士论文.考虑衬套非线性的悬架系统中铰接点载荷的计算方法及程序开发.2013年6月.]。摆臂作为麦弗逊悬架系统中导向和传力部件[[]TangL,ShangguanWB,DaiL.ACalculationMethodofJointForcesforSuspensionConsideringNonlinerElasticityofBushings[J].I.Mech.E.ParkK:J.Multi-bodyDynamic

6、s,2012,226(4):281-297.]，通过球铰接或橡胶衬套将车轮转向节和车身弹性连接在一起，作用于车轮上的各种力和力矩通过车轮—转向节—球铰（或衬套）—摆臂—衬套，这条路径传递到车身[[]上官文斌，代林，林浩挺，等.汽车悬架系统中铰接点载荷的计算方法[J].汽车工程，2014，36(2):222-230.]。在这些力作用下，衬套发生变形产生作用于摆臂上力而使摆臂运动，进而保证车轮按照一定的轨迹运动。为保证汽车行驶的安全性和操稳性，悬架系统摆臂应用足够的强度、刚度和使用寿命。所以在汽车设计初期，对摆臂等悬架系统中其它部件进行强度、刚度以

7、及耐久性分析是不可或缺的[[]上官文斌，蒋翠翠，潘孝勇.汽车悬架控制臂的拓扑优化与性能计算[J].汽车工程，2008，30(8):709-712．,[]MiguelAE，HuangM，TyanT.ImpactTestingofLowerControlArmforCrashworthinessSimulationSimulation[C].SAEPaper2005-01-0352．,[]HuangM，MiguelAE，TyanT.CrashworthinessSimulationofLowerControlArmImpactTests[C].SA

8、EPaper2005-01-0361．]，在相应的分析中，悬架系统硬点处载荷值是必不可少的输入条件。然而，由于悬架系统中部件较多且装配很复杂，欲通过试