[發(fā)明專(zhuān)利]懸架穩(wěn)定桿橡膠襯套長(zhǎng)度的設(shè)計(jì)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410476381.0
• 申請(qǐng)日: 2014-09-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104200043A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-12-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周長(zhǎng)城;提艷;張?jiān)粕?/a>;宋群;潘禮軍;程正午
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 山東理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G06F17/50
• 分類(lèi)號(hào): G06F17/50;B60G21/055
• 代理公司: 無(wú)
• 代理人: 無(wú)

1.懸架穩(wěn)定桿橡膠襯套長(zhǎng)度的設(shè)計(jì)方法，其具體步驟如下：

(1)計(jì)算穩(wěn)定桿端部的垂向位移變形系數(shù)G_w：

根據(jù)橫向穩(wěn)定桿的總長(zhǎng)度l_c，臂長(zhǎng)l₁，過(guò)渡圓弧半徑R，過(guò)渡圓弧的圓心角θ，材料彈性模量E和泊松比μ，及兩橡膠襯套之間的安裝距離l₀，對(duì)穩(wěn)定桿端部的垂向位移變形系數(shù)G_w進(jìn)行計(jì)算，即：

Gw=G1+G2+G3+G4+G5+G6πE;]]>

式中，G1=64l133,]]>G2=-64[(l1cosθ+Rsinθ)3+18(l0-lc)3]3,]]>

G3=64R[12l12(θ+sin2θ2)+12R2(θ-sin2θ2)+l1Rsin2θ],]]>G4=8l0(l0-lc)23,]]>

G5=64R(μ+1)[R2(3θ2+sin2θ4-2sinθ)+12l12(θ-sin2θ2)+4l1Rsin4θ2],]]>

G₆＝-32(μ+1)[R(cosθ-1)-l₁sinθ]²[2l₁cosθ-l_cf+2R_fsinθ_f]；

(2)建立橡膠襯套徑向線(xiàn)剛度K_x的表達(dá)式：

以橡膠襯套長(zhǎng)度L作為待設(shè)計(jì)參變量，根據(jù)穩(wěn)定桿的直徑d，橡膠襯套的內(nèi)圓半徑r_a，外圓半徑r_b，彈性模量E_x，泊松比μ_x，建立橡膠襯套徑向線(xiàn)剛度K_x的計(jì)算表達(dá)式，即

Kx(L)=1u(L)+y(L);]]>

其中，K_x(L)是關(guān)于橡膠襯套長(zhǎng)度L的表達(dá)式；

u(L)=(1+μx)L2πEx[lnrbra-rb2-ra2ra2+rb2],]]>

y(L)=a1(L)I(0,αb)+a2(L)K(0,αb)+a3(L)+(1+μx)L5πEx[lnrb+rb2rb2+ra2],]]>

α_b＝αr_b,α_a＝αr_a，α=215/L;]]>

a1(L)=(1+μx)[K(1,αa)ra(ra2+3rb2)-K(1,αb)rb(3ra2+rb2)]L5πExαbra[rb2+ra2][I(1,αa)K(1,αb)-K(1,αa)I(1,αb)],]]>

a2(L)=(μx+1)[I(1,αa)ra(ra2+3rb2)-I(1,αb)rb(3ra2+rb2)]L5πExraαb[rb2+ra2][I(1,αa)K(1,αb)-K(1,αa)I(1,αb)],]]>

a3(L)=-(1+μx)[b1(L)+b2(L)+b3(L)]L5πExraαb(rb2+ra2)[I(1,αa)K(1,αb)-K(1,αa)I(1,αb)],]]>

b1(L)=ra(ra2+3rb2)[I(1,αa)K(0,αa)+K(1,αa)I(0,αa)],]]>

b2(L)=-rb(rb2+3ra2)[I(1,αb)K(0,αa)+K(1,αb)I(0,αa)],]]>

b3(L)=αrbra[ra2+(rb2+ra2)lnra][I(1,αa)K(1,αb)-K(1,αa)I(1,αb)];]]>

Bessel修正函數(shù)：I(0,α_b)，K(0,α_b)；I(1,α_b)，K(1,α_b)；

????????????????I(1,α_a)，K(1,α_a)；I(0,α_a)，K(0,α_a)；

(3)橡膠襯套長(zhǎng)度L設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)模型的建立及設(shè)計(jì)計(jì)算：

根據(jù)車(chē)輛前橋或后橋的輪距B，穩(wěn)定桿的直徑d，總長(zhǎng)度l_c，兩橡膠襯套之間的安裝距離l₀，穩(wěn)定桿系統(tǒng)側(cè)傾角剛度的設(shè)計(jì)要求值步驟(1)中計(jì)算所得到的穩(wěn)定桿端部的垂向位移變形系數(shù)G_w，及步驟(2)中所建立的橡膠襯套徑向線(xiàn)剛度的表達(dá)式K_x(L)，建立橡膠襯套長(zhǎng)度L的優(yōu)化設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)模型，即：

利用Matlab計(jì)算程序，求解上述數(shù)學(xué)模型，便可得到在穩(wěn)定桿的結(jié)構(gòu)、橡膠襯套的內(nèi)圓半徑r_a、外圓半徑r_b及安裝位置都不變的情況下，滿(mǎn)足穩(wěn)定桿系統(tǒng)側(cè)傾角剛度設(shè)計(jì)要求的橡膠襯套長(zhǎng)度L的優(yōu)化設(shè)計(jì)值。