悬架系统设计基本要求与思路01电动汽车悬架选型02电动汽车悬架的主要零部件设计03
悬架系统设计基本要求与思路01
悬架系统——车辆的“缓冲卫士”车身(或车架)与车轮(或车轴)之间的弹性总成,称为悬架,通常由弹性元件、导向机构以及减振器组成。悬架系统1双横臂悬架结构
满足多维度需求的设计准则2良好的行驶平顺性良好的操纵稳定性速度变化时较小的车身俯仰角变动可靠地传递力与力矩保证结构寿命、刚度、强度,降低质量,提高空间利用率考虑制造及维护成本设计要求合适刚度衰减振动,降低共振振幅考虑悬架与转向杆系关系,保证不足转向特征等。正确反映路面情况具体体现
设计流程36计算稳态转向的不足转向度2根据悬架性能要求,确定侧倾中心高度等参数4计算悬架侧倾角刚度等8请对悬架导向机构进行受力分析与零部件校核10制造样机并试验,根据结果调整参数1根据车辆总体设计确定参数输入,计算相关性能参数3计算悬架静挠度,校核偏频5计算横向稳定杆所需侧倾刚度9设计并校核横向稳定杆7设计并校核弹性元件、减振器
电动汽车悬架选型02
非独立悬架独立悬架缺点左、右车轮的运动会相互影响,前悬架上易发生摆振现象等结构复杂、成本高、维修不便优点降低了对车架前部刚度的要求车轮与地面能更好地保持接触轮胎磨损最小改善行驶平顺性结构简单、耐用,且磨损件最少车桥左、右车轮单独跳动,相互影响小车辆的离地间隙保持不变有助于降低发生车轮摆振的可能性有利于降低汽车质心,提高行驶稳定性具有更好的抗侧倾性能悬架分类1非独立悬架通过一根整体轴连接两侧车轮
非独立悬架独立悬架钢板弹簧式单横臂式四连杆式单纵臂式多迪奥式单斜臂式扭矩套管式纵臂扭转梁式双横臂式多连杆式麦弗逊式(滑柱连杆式)悬架类型2
前悬选型与设计3双横臂式独立悬架典型麦弗逊式独立悬架在设计过程中需要根据所需的侧倾中心位置、轮距等参数及变化规律,对上下臂的长度,以及α、β、σ等角度以及c、d等尺寸进行合适的选择,就可以获得良好的性能。1)占据空间小,结构更加紧凑,有利于发动机舱的加宽以及安装横置发动机。2)在立柱与车身的连接点、下摆臂以及副车架的铰接点处的受力比较小。
后悬选型与设计4采用不同弹簧的单纵臂式独立后悬架托臂扭转梁式悬架单纵臂式独立悬架因其车轮跳动时主销后倾角变化大,一般不用于车辆前轮,但其结构简单,可以用在后轮上。介于单纵臂式独立悬架与刚性轴式非独立悬架之间的一种形式,是由一根横梁以及两根焊接在其上的纵向梁共同组成。每个纵向梁上安装一个车轮,当车轮跳动时,该横梁就会起到稳定杆的作用。
电动汽车悬架的主要零部件设计03
弹性元件1弹性元件都采用螺旋弹簧:具备结构简单、制造容易、成本低廉、可靠耐用等优点。设计流程如下:假设前悬螺旋弹簧原长为?,设计高度为176,刚度为21,则:计算可得前螺旋自由状态的长度为h=327.9mm,假设满载时前螺簧长度为x,可得关系式:假设前悬螺簧刚度为K′,可得关系式:前悬螺旋弹簧原长满载时前弹簧长度前悬螺簧刚度
2减振器设计工作原理:汽车车身和车轮振动时,液体在流动时形成了振动阻力,而且又能将振动能量很快地转为热能,散发到空气中,可以起到很好的快速衰减振动的目的。减振器类型:单向式减振器双向作用式减振器只在单行程有能量的消耗两个行程时都进行能量的消耗系统运动方程式:二自由度汽车悬架系统数学模型
3衬套设计圆环形橡胶衬套的结构示意图橡胶衬套力学模型橡胶衬套应力叠加模型橡胶衬套变形示意图衬套:如下为受力分析流程,根据叠加原理得到橡胶衬套径向的总变形表现为两种载荷情况下径向变形之和。总的变形偏移角θ0