多连杆悬架系统中铰接点载荷的计算方法.pdf

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1、机械设计与制造第11期MachineryDesign&Manufacture2014年11月多连杆悬架系统中铰接点载荷的计算方法范爱民，刘玉姝，代林(1．顺德职业技术学院机电工程系，广东佛山528300；2．宁波水发集团有限公司，浙江宁波315051；3．华南理工大学机械与汽车工程学院，广东广州510641)摘要：考虑衬套的六向非线性刚度，建立了汽车多连杆悬架系统的数学模型。基于悬架连杆和车轮托架等力一位移静平衡方程，给出了悬架各铰接点力的计算公式。以五连杆后悬架为例，利用未考虑衬套连接及同时考虑衬套线刚度和扭转刚度的两种模型，分别计算了各模型在汽车小载荷工况和大载荷工况下各铰接点的

2、受力。计算结果表明，当悬架系统受到一些大栽荷工况作用时，考虑衬套六向非线性刚度的模型能更准确地计算出各铰接点的力和力矩。因此，该方法可为五连杆后悬架铰接点载荷计算提供了一套准确的建模与计算方法，计算得到的载荷可用作悬架系统各元件的强度计算和疲劳试验中的载荷输入。关键词：多连杆悬架；衬套；铰接点；载荷计算中图分类号：TH16；U463．33；TH128；TH122文献标识码：A文章编号：1001—3997(2014)11-0064—04AMethodforCalculatingJointForcesandMomentsofaMulti-LinkSuspensionwithFlexibl

3、eJointsFANAi—minl，LIUYu—shu2。DAILin(1．Depa~mentofMechanicalandElectricalEngineering，ShundePolytechnic，GuangdongFoshan528300，China；2．NingboYongfaGroup，Co．，Ltd．，ZhejiangNingbo315051，China；3．SchoolofMechanicalandAutomotiveEngineering，SouthChinaUniversityofTechnology，GuangdongGuangzhou510641，China)

4、Abstract：Thejointforcesandmomentsofamulti-linksuspensionol'eimportantparametersforthefatigueanalysisofbushingsandcontrolⅡninthesuspension．Amodelingandcalculationmethodforobtainingthejointforcesandmomentsforamulti—linksuspensionisdeveloped．Inthemodelofsuspension，abushingismodeledwiththreetransla

5、tionalstiff~ssandthreetorsionalstiffnessalongandaroundthreeorthogonal(ze5．Takingarearfive-rodsuspensionasoneexampleofUmulti-linksuspension．theforcesandmomentsforeachjointundertypicalloadsorextremeloadsacalculatedfromtheproposedmethodandcomparedwiththatobtainedusingaconventionalmethod．hisshownth

6、atthejointforcesandmomentsobtainedfromtheproposedmethodCanbeused(ISinputloadsforthedesignandfatiguetestofbushingsandcontrolarm．~inamulti-linksuspension~KeyWords：Multi-LinkSuspension；Bushing；Joint；ForceandMoment；Calculation1引言虑衬套三向线刚度的悬架建模方法和铰接点载荷计算方法。文献对不考虑衬套连接和考虑衬套线刚度的五连杆悬架建模方法进连杆是汽车多连杆悬架系统中的重

7、要的导向和传力元件。行了研究。文献呶寸考虑衬套非线性特性的双横臂前悬架铰接点无论是进行连杆的有限元分析，连杆的断裂、疲劳失效等问题载荷计算方法进行了研究。但由于后悬架系统中控制臂两端均为的研究[41，还是进行连杆的拉压溃试验，均需要确定作用在连杆各铰接点的力，作为计算和试验的边界载荷。衬套连接，有别于前悬架系统中控制臂一端球铰连接，另一端衬利用汽车各行驶工况，可确定车轮在接地点处受到载荷，进套连接的方式，故该方法不能完全适用于后悬架系统的计算。而求出作用在