车辆系统动力学 1 4 4 第七章 汽车悬架控制系统动力学 7
1 概述 悬架系统是指车身与车轴之间连接的所有组合体零件的总称
一般由弹性元件、减振装置和导向机构组成,有些还装有横向稳定杆、缓冲块等
悬架系统的基本功能可以归纳为以下几条: 1
缓和路面不平的冲击,使汽车行驶平顺、乘坐舒适; 2
车轮跳动时使车轮定位参数变化小,保证良好的操纵稳定性; 3
使车轮与地面有良好附着性,较小车轮动载变化,以保证良好的安全性
悬架按控制力学的角度可以分为被动悬架和主动悬架两大类
被动悬架即常规悬架,按导向机构型式又可分为非独立悬架、独立悬架、复合式悬架(半刚性悬架)三种[3]
主动悬架可分为全主动式悬架、半主动悬架、主动阻尼式悬架几种
下面首先介绍一下各种被动悬架的特点,主动悬架将在本章第4节中详细介绍
非独立悬架的特点是左右车轮用一根刚性轴连接起来,并通过悬架与车身(或车架)相连
其典型代表是纵置板簧式悬架
其优点是结构简单,制造成本低,维修方便;其缺点是非簧载质量大,所需空间大,而且容易产生陀螺效应,引起前轮摆振
独立悬架的特点是左右车轮不连在一根车轴上,单独通过悬架与车身(或车架)相连,每个车轮能独立上下运动
独立悬架有双横臂式、麦克弗逊式、纵臂式、斜臂式等几种
其优点是非簧载质量小,不易产生陀螺效应,发动机、行李箱布置空间大,而且越野性好;缺点是结构复杂,成本高
图 7-1 复合式悬架示图 复合式悬架由焊在一根横梁上的2根纵向摆臂组成(见图9-1)
这根横梁承受所有的垂直力和侧向力产生的力矩,并且必须可扭转,同时起到横向稳定杆的作用[9]
其优点是整个车轴便于拆装,行李箱空间大,车轮上下跳动时,前束、轮距几乎不产生第七章 汽车悬架控制系统动力学 1 4 5 变化等;其缺点是侧倾中心低,易产生过多转向(利用轨迹校正轴承加以克服)
根据汽车整车性能对悬架的要求,