[發明專利]一種包含慣質系數可變的滑塊連桿式慣容器的ISD懸架系統

有效

• 申請號: 201810341731.0
• 申請日: 2018-04-17
• 公開（公告）號: CN108674115B
• 公開（公告）日: 2019-11-05
• 發明（設計）人: 唐斌;張迪;劉濤
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: B60G15/06
• 分類號: B60G15/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種慣質系數可變的滑塊連桿式慣容器的ISD懸架系統,包括彈簧、阻尼、慣容器；彈簧、阻尼、慣容器并聯后的上端與簧上質量連接，下端與簧下質量連接；所述簧下質量的下端通過輪胎等效彈簧與路面激勵連接；慣容器通過飛輪配合安裝在飛輪軸；滑塊連桿一端與飛輪邊緣鉸鏈連接，另一端與飛輪軸鉸鏈鏈接；滑塊連桿上套裝有滑塊；滑塊通過鉸鏈與導向桿鏈接；導向桿位于飛輪室內的導向槽，導向桿僅做垂直方向運動并同時帶動滑塊在滑塊連桿上光滑滑動。所述滑塊連桿式慣容器內的滑塊連桿的轉動范圍僅在導向桿所在的半側，能夠有效減輕了慣容器的整體質量，使慣容器在工作過程中慣質系數可變。

技術領域

本發明屬于車輛懸架領域，尤其涉及一種包含慣質系數可變的滑塊連桿式慣容器的ISD懸架系統。

背景技術

機電一體化是如今工程領域一個重要的發展方向。機械與電子系統之間的存在著對應關系，其中一種為“力流-電流”對應，即機械系統中的質量、阻尼和彈簧分別與電子系統中的電容、電阻和電感對應。電子系統中的元件都有兩個自由的端點，但是與之對應的機械系統中，質量元件只是一個單端點元件，不能與電容嚴格對應，從而大大限制了機電一體化理論的應用與發展。

劍橋大學學者SMITH于2000年發明了慣容器并設計了滾珠絲桿式慣容器和齒輪齒條式慣容器。慣容器概念的提出使得機械系統中出現了能夠與電子系統中的電容嚴格對應的元件，從而完善了機電一體化理論。之后，慣容器被應用于F1方程式賽車中并極大地改善了賽車輪胎的接地性。特別是慣容器在低頻段改善振動的特點，使之在各領域得到了廣泛的關注和應用，包括汽車懸架系統、車輛轉向系統、火車懸架系統以及建筑隔振系統等。

在車輛懸架系統領域，已有多種慣容器應用于其中；此類懸架系統一般包含慣容器(Inerter)-彈簧(Spring)-阻尼(Damper)三種元件，簡稱ISD懸架。常見的應用于車輛懸架系統的慣容器包括齒輪齒條慣容器，滾珠絲杠慣容器，扭轉式慣容器，液壓泵式慣容器，液壓活塞式慣容器和液力式慣容器等。

在車輛ISD懸架系統中，慣容器是重要的元件之一，其動力學方程為其中F表示施加在兩端點上的力，b表示慣質系數(其單位為kg)，和表示兩端點的加速度。不同的慣容器擁有不同慣質系數b，并且決定其慣質系數的參數也不相同，因此對于不同的慣容器，其慣質系數的表達式也不盡相同。

在現有的車輛ISD懸架系統中，最常用的機械式慣容器是齒輪齒條式慣容器和滾珠絲杠式慣容器。但是裝配這兩種慣容器的ISD懸架在工作過程中均存在背隙問題，即在換向的短暫過程中慣容器的各部件之間不能有效接觸，從而導致在高速旋轉換向時產生遲滯現象和相位的滯后。同時，在應用過程中，由于機械式慣容器采用均質飛輪，慣容器的自身重量較大從而使得ISD懸架的整體質量上升，并且其慣容器一經設計慣質系數b不可變，不能適應不同的駕駛工況。

發明內容

本發明根據現有技術的不足與缺陷，提出了一種包含慣質系數可變的滑塊連桿式慣容器的ISD懸架系統，目的在于解決現有技術中慣質系數b不可變，不能適應不同的駕駛工況的問題。

一種慣質系數可變的滑塊連桿式慣容器的ISD懸架系統,包括彈簧、阻尼、慣容器；所述彈簧、阻尼、慣容器并聯后的上端與簧上質量連接，下端與簧下質量連接；所述簧下質量的下端通過輪胎等效彈簧與路面激勵連接；

所述慣容器包括飛輪、導向桿、滑塊、滑塊連桿、飛輪室和飛輪軸；所述飛輪配合安裝在飛輪軸；所述滑塊連桿一端與飛輪邊緣鉸鏈連接，另一端與飛輪軸鉸鏈鏈接；所述滑塊連桿上套裝有滑塊；所述滑塊通過鉸鏈與導向桿鏈接；所述導向桿位于飛輪室內的導向槽。該導向槽與飛輪軸軸心線的距離為一定值，導向桿僅做垂直方向運動并同時帶動滑塊在滑塊連桿上光滑滑動。所述滑塊連桿式慣容器內的滑塊連桿的轉動范圍僅在導向桿所在的半側。

進一步，所述飛輪室上端設有上吊耳；所述導向桿下端設有下吊耳；上吊耳與下吊耳分別與ISD懸架系統中的簧上質量和簧下質量連接。