[發明專利]一種電磁直線饋能懸架的設計優化方法

在審

• 申請號: 202010315434.6
• 申請日: 2020-04-21
• 公開（公告）號: CN113536616A
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發明（設計）人: 戴建國;呂方;毛松杰;魏民祥;張文偉;談笑昊;張鶴曦;金浩;薛長健;殷斕
• 申請（專利權）人: 寧波思明汽車科技股份有限公司
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23;G06F30/15;G06F111/10;G06F119/02
• 代理公司: 寧波甬致專利代理有限公司 33228
• 代理人: 周民樂

1.一種電磁直線饋能懸架的設計優化方法，其特征在于，包括以下步驟：設計目標的確定，懸架結構形式的確定，懸架基礎參數的確定，電磁饋能裝置的基礎參數和外廓尺寸的確定，電磁饋能裝置的磁路與內部結構設計，電磁饋能裝置的電磁仿真分析與優化設計，電磁饋能懸架樣機研制以及實驗測試。

2.根據權利要求1所述的電磁直線饋能懸架的設計優化方法，其特征在于，具體包括以下步驟：

1)首先確立饋能懸架設計目標，由設計目標選擇一種懸架的結構形式，進行基礎參數的設計；包括設計減震器彈簧、防塵罩、活塞桿、活塞、液壓缸、工作油缸，以及減震器彈簧和活塞桿之間電磁直線作動饋能裝置的設計，計算懸架的撓度、彈簧參數、減震器阻尼系數；

2)由懸架基礎結構參數確定電磁饋能裝置的外廓尺寸，在其基礎上加裝電磁直線饋能裝置，進行磁路和內部結構的設計，對設計的結構進行電磁場有限元分析設計，試制樣機并測試。

3.根據權利要求2所述的電磁直線饋能懸架的設計優化方法，其特征在于，計算懸架的撓度具體為：由空載狀態下的軸荷分配得到汽車前后軸的軸載質量，計算得到單一懸架的簧上質量；根據偏頻比n1/n2的要求確定前后車身固有頻率n₁、n₂，計算得到前后懸架的靜撓度f_c1、f_c2，根據乘用車常見動撓度計算懸架總撓度并校核。

4.根據權利要求3所述的電磁直線饋能懸架的設計優化方法，其特征在于，計算懸架的彈簧參數具體為：根據汽車工作條件，選用適當材料鑄造圓柱螺旋彈簧，通過前懸架的軸向載荷F₁、曲度系數K、旋繞比C、彈簧許用應力τ，設計得到彈簧鋼絲直徑d，進一步得到彈簧中徑D_m；在最大工作負荷條件下選取彈簧有效圈數n和節距t，計算出彈簧自由高度H₀以及彈簧最大變形量；最終通過彈簧自由高度H₀和彈簧中徑D_m的對比，檢驗設計是否符合穩定性要求。

5.根據權利要求4所述的電磁直線饋能懸架的設計優化方法，其特征在于，計算懸架的減震器參數具體為：選取壓縮行程相對阻尼系數ψ_Y和ψ_S的平均值ψ，由ψ_Y和ψ_S滿足的關系確定ψ_Y和ψ_S，進而確定減震器的阻尼系數。

6.根據權利要求2所述的電磁直線饋能懸架的設計優化方法，其特征在于，步驟2)具體為：根據懸架的結構形式，在其基礎上加裝電磁直線作動-饋能裝置ELA-ERD，ELA-ERD的外廓尺寸受到饋能懸架結構的限制，其高度H_e應低于懸架彈簧壓縮的最大變形時的高度，其外徑D_e應選擇小于等于減震器防塵罩直徑，為了不影響減震器正常工作，ELA-ERD的運動行程應略大于減震器工作行程；設計磁路和永磁體排列方式，動圈繞組采用漆包線的方法繞制，線圈緊密繞制提高繞組的電流密度，借助有限元軟件對其進行建模和仿真，利用電磁場瞬態分析和理論計算的方式，建立懸架的電磁場、溫度場與流體場的三維耦合暫態分析模型，獲悉懸架的饋能特性，對比普通懸架，計算饋能效果，并得出此參數下懸架的饋能能力，在上述設計計算的基礎上進行樣機的研制和測試，驗證設計的合理性和實際饋能能力是否符合設計目標，最終得出最優結構方案。