[發(fā)明專利]同軸式駕駛室穩(wěn)定桿橡膠套長度的設(shè)計方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410568571.5
• 申請日: 2014-10-23
• 公開（公告）號: CN104268359B
• 公開（公告）日: 2018-06-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周長城;宋群;程正午;張云山;潘禮軍;孟婕
• 申請（專利權(quán)）人: 山東理工大學(xué)
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明涉及同軸式駕駛室穩(wěn)定桿橡膠套長度的設(shè)計方法，屬于駕駛室懸置技術(shù)領(lǐng)域。該發(fā)明可根據(jù)穩(wěn)定桿系統(tǒng)側(cè)傾角剛度的設(shè)計要求值，同軸式穩(wěn)定桿的結(jié)構(gòu)和材料特性參數(shù)，及橡膠套的內(nèi)圓半徑r_a、外圓半徑r_b和材料特性參數(shù)，對橡膠套長度L_x進行解析設(shè)計。通過實例計算及ANSYS仿真驗證可知，利用該方法可得到準確可靠的橡膠套長度L_x的設(shè)計值，為同軸式駕駛室懸置及穩(wěn)定桿系統(tǒng)CAD軟件開發(fā)奠定了可靠的技術(shù)基礎(chǔ)。利用該方法不僅可提高穩(wěn)定桿系統(tǒng)的設(shè)計水平，且可在不增加成本的情況下，僅通過橡膠套長度L_x的調(diào)整設(shè)計，達到穩(wěn)定桿系統(tǒng)側(cè)傾角剛度的設(shè)計要求，提高車輛的行駛平順性和乘坐舒適性；同時，還可降低設(shè)計及試驗費用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及車輛駕駛室懸置，特別是同軸式駕駛室穩(wěn)定桿橡膠套長度的設(shè)計方法。

背景技術(shù)

橡膠套的長度對穩(wěn)定桿系統(tǒng)的側(cè)傾角剛度具有重要影響，且影響車輛的行駛平順性和乘坐舒適性。在實際駕駛室懸置系統(tǒng)設(shè)計中，為了滿足側(cè)傾角剛度的設(shè)計要求，需要在其他結(jié)構(gòu)不變的情況下，僅通過對橡膠襯套結(jié)構(gòu)參數(shù)的調(diào)整設(shè)計，滿足駕駛室穩(wěn)定桿系統(tǒng)側(cè)傾角剛度的設(shè)計要求。然而，由于受橡膠襯套變形及剛度耦合等關(guān)鍵問題的制約，對于同軸式駕駛室穩(wěn)定桿系統(tǒng)的橡膠套長度的設(shè)計，一直未能給出可靠的解析設(shè)計方法，大都只是將橡膠襯套對穩(wěn)定桿系統(tǒng)剛度的影響，在0.75～0.85區(qū)間內(nèi)選擇的一個折算系數(shù)，對同軸式穩(wěn)定桿系統(tǒng)的其他結(jié)構(gòu)參數(shù)進行近似設(shè)計，因此，很難達到同軸式駕駛室穩(wěn)定桿系統(tǒng)側(cè)傾角剛度的設(shè)計要求。目前，國內(nèi)、外對于同軸式駕駛室穩(wěn)定桿系統(tǒng)，大都是利用ANSYS仿真軟件，通過實體建模對給定結(jié)構(gòu)的同軸式穩(wěn)定桿系統(tǒng)的特性參數(shù)進行仿真驗證，盡管可得到比較可靠的特性參數(shù)仿真數(shù)值，然而該方法由于不能提供精確的解析計算式，因此，不能滿足解析設(shè)計，更不能滿足同軸式駕駛室穩(wěn)定桿系統(tǒng)CAD軟件開發(fā)的要求。隨著車輛行業(yè)快速發(fā)展及車輛行駛速度的不斷提高，對同軸式駕駛室懸置及穩(wěn)定桿系統(tǒng)設(shè)計提出了更高的要求，車輛制造廠家迫切需要同軸式駕駛室穩(wěn)定桿系統(tǒng)CAD軟件。因此，必須建立一種精確、可靠的同軸式駕駛室穩(wěn)定桿橡膠套長度的設(shè)計方法，以滿足駕駛室懸置及穩(wěn)定桿系統(tǒng)調(diào)整設(shè)計的要求，在不增加產(chǎn)品成本費用的情況下，提高產(chǎn)品設(shè)計水平和質(zhì)量，提高車輛的行駛平順性和乘坐舒適性；同時，降低設(shè)計及試驗費用，加快產(chǎn)品開發(fā)速度。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種簡便、可靠的同軸式駕駛室穩(wěn)定桿橡膠套長度的設(shè)計方法，其設(shè)計流程圖如圖1所示；同軸式駕駛室穩(wěn)定桿系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示；穩(wěn)定桿橡膠襯套的結(jié)構(gòu)示意圖如圖3所示。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所提供的同軸式駕駛室穩(wěn)定桿橡膠套長度的設(shè)計方法，其特征在于采用以下設(shè)計步驟：

(1)駕駛室穩(wěn)定桿系統(tǒng)側(cè)傾線剛度K_ws設(shè)計要求值的計算：

根據(jù)穩(wěn)定桿的懸置距離L_c，及駕駛室穩(wěn)定桿系統(tǒng)側(cè)傾角剛度的設(shè)計所要求值對駕駛室穩(wěn)定桿系統(tǒng)的側(cè)傾線剛度K_ws的設(shè)計要求值進行計算，即

(2)計算同軸式穩(wěn)定桿在懸置位置處的線剛度K_w：

根據(jù)扭管的長度L_w，內(nèi)徑d，外徑D，彈性模量E和泊松比μ，及擺臂長度l₁，對同軸式穩(wěn)定桿在駕駛室懸置位置處的線剛度K_w進行計算，即

(3)確定以橡膠套長度L_x為參變量的橡膠襯套徑向剛度的表達式K_x(L_x)：