多工况下空气悬架阻尼与刚度的匹配研究-论文.pdf

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1、第35卷第3期中国农机化学报Vol_35No．32014年5月JournalofChineseAgriculturalMechanizationMav．2014DOI：10．13733~．jeam．issn．2095-5553．2014．03．032多工况下空气悬架阻尼与刚度的匹配研究木汪若尘，黄欢，唐诗晨，窦辉，陈龙(江苏大学汽车与交通学院，江苏镇江，212013)摘要：为了使空气悬架阻尼与刚度良好匹配，在建立空气悬架动力学模型的基础上．通过采用经验初估的方法．根据阻尼比确定符合条件的阻尼范围，采用不同阻尼搭配，选取典型工况，对前后阻尼和空气弹簧进

2、行匹配分析。结果表明．进行多工况下空气悬架阻尼与刚度匹配后，改善了车辆质心加速度、前后悬架动行程及车轮动载荷．协调了车辆行驶平顺性和安全性之间的矛盾．提高了整车综合性能关键词：空气弹簧；阻尼；刚度；匹配中图分类号：U463．335．1文献标识码：A文章编号：2095—5553f2014)03—0130—05汪若尘，黄欢，唐诗晨，窦辉，陈龙．多工况下空气悬架阻尼与刚度的匹配研究[J]．中国农机化学报，2014，35(3)：130—133，137WangRuochen，HuangHuan，TangShichen，DouHui，ChenLong．Airsu

3、spensiondampingandstifnessmatchingtindermultipleworkingconditions[J]．JournalofChineseAgriculturalMechanization，2014，35(3)：130~133，137取四种典型工况．进行了不同工作高度下的空气弹簧0引言与减振器阻尼的匹配研究空气弹簧的刚度具有非线性特性．其刚度可以随1空气悬架不同工况确定气囊压力、辅助气室容积以及底座形状的变化而改变。在正常行车挠度范围内空气弹簧刚度的非线性特车辆行驶过程中．乘员对车身加速度在不同频率性是不明显因此车辆在

4、路况较好的路面行驶时．空下的感受不同．乘员身体各个部位的感受也不同．总气弹簧基本工作在标准高度下．悬架的刚度较小．从体来说，车身加速度减小，乘员舒适性提高。所以减而保证了车辆的行驶平顺性：当车辆在粗糙路面、坏小车身加速度是减振器阻尼与空气弹簧刚度匹配的首路、无路或其他障碍物时。车辆颠簸使悬架动行程变要目标。轮胎上同时承受静载荷和动载荷作用，轮胎大，空气弹簧被大幅度拉伸或压缩．弹簧刚度迅速增动载荷的方向是交变的．方向向下时．轮胎的地面附大．从而保证车辆的安全性[1-31着能力增加，但增加了路面负荷，道路友好性变差；悬架刚度取决于悬架高度、簧载质量、车速

5、和路方向向上时．轮胎的地面附着能力下降．甚至出现轮面激励等空气弹簧装车后处于一定的初始工作高胎脱离地面的危险情况．所以减小轮胎动载荷也是匹度，其标准高度是一定的。当簧载质量和车速不改变配的重要目标空气悬架在满足上述两指标的同时．时，由于路面激励。空气弹簧在该高度上下振动．刚必须使悬架动行程在允许范围内．不能超过最大限位度动态变化：当簧载质量变化时．其高度保持不变，行程下面根据上述匹配的目标．选取前后不同的减空气弹簧的有效压力和内部压力等参数发生变化．以振器阻尼和空气弹簧进行匹配根据振动理论和工程适应簧载质量的变化．即空气弹簧的刚度改变因实践．悬架的减

6、振性能可用相对阻尼比来衡量：此．减振器阻尼也应该发生改变以匹配空气弹簧变化=——：：=0．2～0．45(11的刚度．才能达到空气悬架车辆动态运行的高性能2、／mk由此可见．对空气悬架系统刚度和阻尼进行匹配是非根据整车基本参数用及式l确定前后减振器阻常必要的尼范围、前减振器阻尼范围：6000～12500N·s／m；本文在建立整车多体动力学模型的基础上l71．选后减振器阻尼范围：8000～19000N．s／m。选取以下4收稿日期：2013年5月28日修回日期：2013年7月22日基金项目：国家自然科学基金~0905078)；江苏省自然科学基金fBK201

7、2714)；江苏省333工程、江苏省六大人才高峰和江苏省青蓝工程项目资助第一作者：汪若尘，男，1977年生，河南信阳人，副教授，硕导；研究方向为车辆动态性能模拟与控制。E-mail：wrc@ujs．edu．cn第3期汪若尘等：多工况下空气悬架阻尼与刚度的匹配研究种典型工况进行前后阻尼与空气弹簧的匹配：邑工况1：满载、B级路面、50km／h；工况2：满载、B级路面、80km／h；居涮工况3：空载、B级路面、50km／h；亦工况4：空载、B级路面、80km／h。料2空气弹簧高度I状态下的参数匹配所研究车型具有两档工作高度。当空气弹簧位于图l车身垂直加速度

8、曲线Fig．1Bodyverticalaccelerationcurve高度I时．前空气弹簧的安装高度为25