同軸式駕駛室穩定杆系統扭管長度的設計方法

2023-09-14 09:46:25 1

同軸式駕駛室穩定杆系統扭管長度的設計方法
【專利摘要】本發明涉及同軸式駕駛室穩定杆系統扭管長度的設計方法，屬於駕駛室懸置【技術領域】。本發明可根據駕駛室對穩定杆系統側傾角剛度的設計要求，穩定杆的結構參數和材料特性參數，及橡膠襯套的結構參數、材料特性參數，對同軸式駕駛室穩定杆系統的扭管長度進行解析設計。通過設計實例及仿真驗證可知，該方法可得到準確可靠的同軸式駕駛室穩定杆扭管長度的設計值，為駕駛室懸置及穩定杆系統設計提供了可靠的設計方法，並且為CAD軟體開發奠定了可靠的技術基礎。利用該方法，不僅可提高同軸式駕駛室懸置及穩定杆系統的設計水平和質量，提高車輛的行駛平順性和乘坐舒適性；同時，還可降低駕駛室懸置系統設計及試驗費用，加快產品開發速度。
【專利說明】同軸式駕駛室穩定杆系統扭管長度的設計方法

【技術領域】
[0001]本發明涉及車輛駕駛室懸置，特別是同軸式駕駛室穩定杆系統扭管長度的設計方 法。

【背景技術】
[0002]全浮式駕駛室懸置及穩定杆系統，必須滿足駕駛室側傾角剛度的設計要求，其中， 駕駛室懸置系統的側傾角剛度，不僅與駕駛室懸置的結構、彈簧剛度有關，而且還與穩定杆 系統剛度有關，即與駕駛室穩定杆系統的扭管的內徑、外徑和長度有關，其中，扭管的長度 對穩定杆系統剛度具有重要影響。然而，由於受橡膠襯套變形及剛度耦合等關鍵問題的制 約，對於同軸式駕駛室穩定杆系統的扭管長度設計，一直未能給出可靠的解析設計方法，只 能將橡膠襯套對穩定杆系統剛度的影響，用在〇· 75?0· 85區間的一個折算係數，對同軸式 穩定杆系統的扭管長度進行近似設計，因此，難以得到準確可靠的同軸式駕駛室穩定杆系 統的扭管長度設計值。目前，國內外對於同軸式駕駛室穩定釺系統，大都是利用 ANSYS仿真 軟體，通過實體建模對給定結構的同軸式穩定杆系統的特性進行仿真驗證，儘管該方法可 得到比較可靠的仿真數值，然而，該方法由於不能提供精確的解析計算式，不能實現解析設 計，更不能滿足同軸式駕駛室穩定杆系統 CAD軟體開發的要求。隨著車輛行業快速發展及 車輛行駛速度的不斷提高，對同軸式駕駛室懸置及穩定杆系統設計提出了更高的要求，車 輛製造廠家迫切需要同軸式駕駛室穩定杆系統CAD軟體。因此，必須建立一種精確、可靠 的同式駕駛室穩定杆系統扭管長度的設計方法，滿足駕駛室懸置及穩定杆系統設計的要 求，提高產品設計水平和質量，提高車輛行駛平順性和安全性；同時，降低設計及試驗費用， 加快產品開發速度。


【發明內容】

[0003]針對上述現有技術中存在的缺陷，本發明所要解決的技術問題是提供一種簡便、 可靠的同軸式駕駛室穩定杆系統扭管長度的設計方法，其設計流程圖如圖i所示；同軸式 駕駛室穩定杆系統的結構示意圖如圖2所示；穩定杆橡膠襯套的結構示意圖如圖3所示。
[0004]為解決上述技術問題，本發明所提供的同軸式駕駛室穩定杆系統扭管長度的設計 方法，其特徵在於採用以下設計步驟：
[0005] (1)駕駛室穩定杆系統側傾線剛度kws設計要求值的計算：
[0006] 根據穩定杆的懸置距離L。，及駕駛室穩定杆系統側傾角剛度的設計要求值， 對駕駛室穩定杆系統的側傾線剛度Kws的設計要求值進行計算，gp
[0007]

【權利要求】
1.同軸式駕駛室穩定杆系統扭管長度的設計方法，其具體設計步驟如下： (1) 駕駛室穩定杆系統側傾線剛度Kws設計要求值的計算： 根據穩定杆的懸置距離L。，及駕駛室穩定杆系統側傾角剛度的設計要求值&"x，對駕 駛室穩定杆系統的側傾線剛度Kws的設計要求值進行計算，即
(2) 駕駛室穩定杆橡膠襯套徑向剛度Kx的解析計算： 根據橡膠套的內圓半徑ra，外圓半徑rb，長度Lx，及彈性模量Ex和泊松比yx，對駕駛室 穩定杆橡膠襯套的徑向剛度Kx進行計算，即
(4)同軸式駕駛室穩定杆系統剛度的驗算及ANSYS仿真驗證： 根據同軸式穩定杆的結構和材料特性參數，及設計所得到的駕駛室穩定杆系統的扭管 長度Lw，橡膠襯套的結構和材料特性參數，通過施加一定載荷F及變形計算，對穩定杆系統 的側傾角剛度進行驗算；同時，利用ANSYS仿真軟體，建立與實施例相同參數的仿真模型， 施加與計算驗算中相同的載荷F，對所設計駕駛室穩定杆系統的變形進行仿真驗證，從而對 本發明所提供的同軸式駕駛室穩定杆系統扭管長度的設計方法進行驗證。
【文檔編號】G06F17/50GK104268358SQ201410568033
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年10月23日 優先權日:2014年10月23日
【發明者】周長城, 於曰偉 申請人:山東理工大學