一種汽車螺旋彈簧剛度的設(shè)計(jì)方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種汽車螺旋彈簧剛度的設(shè)計(jì)方法，先根據(jù)行駛平順性的要求確定懸架的偏頻，再計(jì)算一側(cè)懸架的剛度，然后根據(jù)懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的特性，求出不考慮橫向穩(wěn)定桿貢獻(xiàn)的螺旋彈簧的剛度Cs；還包括以下步驟：步驟一，建立懸架下擺臂和橫向穩(wěn)定桿有限元模型，對(duì)橫向穩(wěn)定桿進(jìn)行約束，然后給每個(gè)擺臂的球鉸上施加一垂直向上的作用力F，通過(guò)有限元計(jì)算工具計(jì)算球鉸中心的垂直位移，得到該處當(dāng)量垂直彈簧剛度Cb；步驟二，將當(dāng)量垂直彈簧剛度Cb轉(zhuǎn)換成懸架彈簧剛度分量Csb：步驟三，計(jì)算受橫向穩(wěn)定桿剛度影響的螺旋彈簧的剛度Cst。本發(fā)明充分考慮了橫向穩(wěn)定桿對(duì)懸架系統(tǒng)螺旋彈簧剛度的影響，并可通過(guò)計(jì)算得到準(zhǔn)確數(shù)值。
【專利說(shuō)明】一種汽車螺旋彈簧剛度的設(shè)計(jì)方法【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及汽車制造【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是指一種汽車螺旋彈簧剛度的設(shè)計(jì)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前國(guó)內(nèi)汽車的懸架系統(tǒng)設(shè)計(jì)多采用逆向工程，即照搬參考標(biāo)桿車的懸架系統(tǒng)或稍作修改，并無(wú)完全正向設(shè)計(jì)過(guò)程，對(duì)于沒(méi)有標(biāo)桿車的全新底盤平臺(tái)的開發(fā)往往無(wú)從下手。而汽車懸架系統(tǒng)的正向設(shè)計(jì)中最關(guān)鍵的是對(duì)螺旋彈簧剛度的確定，因此，建立一種螺旋彈簧剛度的設(shè)計(jì)方法有助于全新底盤平臺(tái)的開發(fā)。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，在設(shè)計(jì)懸架螺旋彈簧時(shí)，先根據(jù)行駛平順性的要求確定懸架的偏頻，再計(jì)算一側(cè)懸架的剛度。然后根據(jù)懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)，求出螺旋彈簧的剛度。
[0004]如圖1所示的，通常懸架下擺臂I與橫向穩(wěn)定桿2通過(guò)支桿3連接，支桿3兩端設(shè)有球鉸。在這種形式下，當(dāng)車身只作垂直移動(dòng)而兩側(cè)懸架變形相等時(shí)，橫向穩(wěn)定桿2在襯套4內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，即它對(duì)懸架的垂向剛度沒(méi)有貢獻(xiàn)，采用現(xiàn)有技術(shù)的技術(shù)方案計(jì)算螺旋彈簧剛度較合理。但部分汽車前懸架下擺臂與橫向穩(wěn)定桿安裝方式如圖2所示，缺少了支桿的連接，橫向穩(wěn)定桿直接連接在下擺臂上。在這種安裝方式下，左右車輪同步上跳時(shí)橫向穩(wěn)定桿對(duì)懸架的彈性特性有影響，所以現(xiàn)有技術(shù)的技術(shù)方案計(jì)算得到的螺旋彈簧剛度存在缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種汽車螺旋彈簧剛度的設(shè)計(jì)方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)的螺旋彈簧剛度的計(jì)算中沒(méi)有考慮橫向穩(wěn)定桿對(duì)懸架彈性的影響，從而存在計(jì)算誤差的問(wèn)題。
[0006]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的實(shí)施例提供一種汽車螺旋彈簧剛度的設(shè)計(jì)方法，先根據(jù)行駛平順性的要求確定懸架的偏頻，再計(jì)算一側(cè)懸架的剛度，然后根據(jù)懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的特性，求出不考慮橫向穩(wěn)定桿貢獻(xiàn)的螺旋彈簧的剛度Cs ;還包括以下步驟:
[0007]步驟一，建立懸架下擺臂和橫向穩(wěn)定桿有限元模型，對(duì)橫向穩(wěn)定桿進(jìn)行約束，然后給每個(gè)下擺臂的球鉸上施加一垂直向上的作用力F，通過(guò)有限元計(jì)算工具計(jì)算球鉸中心的垂直位移，得到該處當(dāng)量垂直彈簧剛度Cb ；
[0008]步驟二，將下擺臂外側(cè)球鉸中心與轉(zhuǎn)向節(jié)瞬時(shí)運(yùn)動(dòng)中心之間的水平距離設(shè)為H，將減震器上端點(diǎn)與轉(zhuǎn)向節(jié)瞬時(shí)運(yùn)動(dòng)中心之間的距離設(shè)為b，然后將當(dāng)量垂直彈簧剛度Cb轉(zhuǎn)換成懸架彈簧剛度分量Csb:
[0009]
【權(quán)利要求】
1.一種汽車螺旋彈簧剛度的設(shè)計(jì)方法，先根據(jù)行駛平順性的要求確定懸架的偏頻，再計(jì)算一側(cè)懸架的剛度，然后根據(jù)懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的特性，求出不考慮橫向穩(wěn)定桿貢獻(xiàn)的螺旋彈簧的剛度Cs;其特征在于，還包括以下步驟: 步驟一，建立懸架下擺臂和橫向穩(wěn)定桿有限元模型，對(duì)橫向穩(wěn)定桿進(jìn)行約束，然后給每個(gè)下擺臂的球鉸上施加一垂直向上的作用力F，通過(guò)有限元計(jì)算工具計(jì)算球鉸中心的垂直位移，得到該處當(dāng)量垂直彈簧剛度Cb ； 步驟二，將下擺臂外側(cè)球鉸中心與轉(zhuǎn)向節(jié)瞬時(shí)運(yùn)動(dòng)中心之間的水平距離設(shè)為H，將減震器上端點(diǎn)與轉(zhuǎn)向節(jié)瞬時(shí)運(yùn)動(dòng)中心之間的距離設(shè)為b，然后將當(dāng)量垂直彈簧剛度Cb轉(zhuǎn)換成懸架彈簧剛度分量Csb:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車螺旋彈簧剛度的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，對(duì)橫向穩(wěn)定桿進(jìn)行約束包括在橫向穩(wěn)定桿支座處截面中央的節(jié)點(diǎn)一約束X、Y、Z三個(gè)平動(dòng)自由度，以及在另一側(cè)橫向穩(wěn)定桿支座處截面中央的節(jié)點(diǎn)二約束X、Z移動(dòng)自由度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的汽車螺旋彈簧剛度的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述節(jié)點(diǎn)二和節(jié)點(diǎn)一關(guān)于橫向穩(wěn)定桿支座中心對(duì)稱。
【文檔編號(hào)】B62D65/00GK103935421SQ201410141343
【公開日】2014年7月23日 申請(qǐng)日期:2014年4月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月10日
【發(fā)明者】金達(dá)鋒, 張謀武 申請(qǐng)人:蘇州紫荊清遠(yuǎn)新能源汽車技術(shù)有限公司