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懸架設(shè)計-穩(wěn)定桿系統(tǒng)-連桿
2018-04-08 11:52:14· 來源：懸架Suspension設(shè)計開發(fā)Dev
通過前期的數(shù)據(jù)逆向，和硬點逆向，慢慢的會過度到零部件細節(jié)的設(shè)計， 本文主要是分享穩(wěn)定桿系統(tǒng)中一個零部件的細節(jié)設(shè)計，其實這個設(shè)計過程更多的是一種正向設(shè)計的思想，因為個人不是零部件的開發(fā)負責(zé)人，對于零部件的實驗大綱，實驗內(nèi)容和工藝細節(jié)，個人只能算是了解，所以就不賣（xian）弄（chou）這方面的東西了，把這些留給零部件工程師，本文主要從系統(tǒng)出發(fā)分析穩(wěn)定桿連桿的設(shè)計要點。
通過前期的數(shù)據(jù)逆向，和硬點逆向，慢慢的會過度到零部件細節(jié)的設(shè)計， 本文主要是分享穩(wěn)定桿系統(tǒng)中一個零部件的細節(jié)設(shè)計，其實這個設(shè)計過程更多的是一種正向設(shè)計的思想，因為個人不是零部件的開發(fā)負責(zé)人，對于零部件的實驗大綱，實驗內(nèi)容和工藝細節(jié)，個人只能算是了解，所以就不賣（xian）弄（chou）這方面的東西了，把這些留給零部件工程師，本文主要從系統(tǒng)出發(fā)分析穩(wěn)定桿連桿的設(shè)計要點。
好了，現(xiàn)在回到主題，汽車穩(wěn)定桿系統(tǒng)應(yīng)該包含穩(wěn)定桿， 穩(wěn)定桿襯套和穩(wěn)定桿連桿，穩(wěn)定桿連桿又稱為防側(cè)傾連接桿等，英文為 ARB link，或者droplink。如下圖 ：
穩(wěn)定桿連桿通過兩端的球鉸將穩(wěn)定桿和減震器連接在一起，也有連接擺臂的， 本文只說與減震器的連接方式。
在開始分析穩(wěn)定桿連桿的設(shè)計之前，先普及幾個名詞；
1，Bumpsteer
兩邊輪胎同時垂向跳動時，輪胎toe角的變化量。
2，Rollsteer
兩邊輪胎反向輪跳時， 輪胎toe角的變化量
3，不足轉(zhuǎn)向
不足轉(zhuǎn)向是指整車有切出既定軌跡的趨勢。
4，過度轉(zhuǎn)向
過度轉(zhuǎn)向是指整車有切入既定軌跡的趨勢。
基于前懸設(shè)計而言，如果一個車輛需要有良好的直線行駛能力，就需要bumpsteer在輪胎上跳時趨向于負toe角變化，但如果變化率太大，會增加輪胎的磨損，但如果變化率太小，就會影響車輛過彎時不足轉(zhuǎn)向趨勢。
這時就可以通過穩(wěn)定桿連桿的設(shè)計來彌補車輛直線行駛和過彎時的矛盾。
穩(wěn)定桿連桿的設(shè)計主要有以下幾個方面的考慮：
1，傳遞穩(wěn)定桿提供的抗側(cè)傾力矩，以實現(xiàn)前懸架更快的側(cè)傾相應(yīng)和輪胎側(cè)滑率。保證車身側(cè)傾姿態(tài)和不足轉(zhuǎn)向趨勢；
2，通過設(shè)定穩(wěn)定桿連桿與減震器的安裝點相對于主銷在整車X方向上的位置，可以實現(xiàn)對rollsteer補償（大部分是負補償，也有0補償和正補償，需要綜合考慮camber變化和后懸架的toe角特性）如下圖
穩(wěn)定桿連桿在主銷后方，對于rollsteer有負補償作用。
3，通過設(shè)定穩(wěn)定桿連桿與懸架主銷的夾角大小，來滿足不同懸架要求的不同額補償量，如夾角大，穩(wěn)定桿連桿會提供更多的繞主銷轉(zhuǎn)動的力矩，增加rollsteer變化趨勢，如下圖為某車型連接位置力矩示意，
力值F會提供一個繞減震器逆時針方向的力矩M
4，過多的夾角也會帶來另外一個問題：減震器側(cè)向力大會因此增大，這會影響減震器活塞與減震器內(nèi)筒之間的作用力，降低減震器活塞的耐久壽命，降低減震器的屈曲極限，極限情況容易造成減震器屈曲。因此應(yīng)盡可能的保證穩(wěn)定桿連桿與主銷只有在Y方向上的夾角，減小在X方向上的夾角，以減少總夾角值：
如下圖：
Y方向上有一定夾角，X方向上的夾角基本為0
當(dāng)然，以上設(shè)計點并不是此連桿布置的所有內(nèi)容，以下部分內(nèi)容還需要考慮：
1，穩(wěn)定桿連桿與周邊零部件的間隙問題，如與驅(qū)動軸等，
2，球銷擺角問題，上下球銷擺角是否能夠滿足零部件的設(shè)計要求
3，穩(wěn)定桿本身的布置問題，是否可以布置在適當(dāng)?shù)奈恢帽ＷC穩(wěn)定桿連桿所需的參數(shù)。
好了，現(xiàn)在回到主題，汽車穩(wěn)定桿系統(tǒng)應(yīng)該包含穩(wěn)定桿， 穩(wěn)定桿襯套和穩(wěn)定桿連桿，穩(wěn)定桿連桿又稱為防側(cè)傾連接桿等，英文為 ARB link，或者droplink。如下圖 ：
穩(wěn)定桿連桿通過兩端的球鉸將穩(wěn)定桿和減震器連接在一起，也有連接擺臂的， 本文只說與減震器的連接方式。
在開始分析穩(wěn)定桿連桿的設(shè)計之前，先普及幾個名詞；
1，Bumpsteer
兩邊輪胎同時垂向跳動時，輪胎toe角的變化量。
2，Rollsteer
兩邊輪胎反向輪跳時， 輪胎toe角的變化量
3，不足轉(zhuǎn)向
不足轉(zhuǎn)向是指整車有切出既定軌跡的趨勢。
4，過度轉(zhuǎn)向
過度轉(zhuǎn)向是指整車有切入既定軌跡的趨勢。
基于前懸設(shè)計而言，如果一個車輛需要有良好的直線行駛能力，就需要bumpsteer在輪胎上跳時趨向于負toe角變化，但如果變化率太大，會增加輪胎的磨損，但如果變化率太小，就會影響車輛過彎時不足轉(zhuǎn)向趨勢。
這時就可以通過穩(wěn)定桿連桿的設(shè)計來彌補車輛直線行駛和過彎時的矛盾。
穩(wěn)定桿連桿的設(shè)計主要有以下幾個方面的考慮：
1，傳遞穩(wěn)定桿提供的抗側(cè)傾力矩，以實現(xiàn)前懸架更快的側(cè)傾相應(yīng)和輪胎側(cè)滑率。保證車身側(cè)傾姿態(tài)和不足轉(zhuǎn)向趨勢；
2，通過設(shè)定穩(wěn)定桿連桿與減震器的安裝點相對于主銷在整車X方向上的位置，可以實現(xiàn)對rollsteer補償（大部分是負補償，也有0補償和正補償，需要綜合考慮camber變化和后懸架的toe角特性）如下圖
穩(wěn)定桿連桿在主銷后方，對于rollsteer有負補償作用。
3，通過設(shè)定穩(wěn)定桿連桿與懸架主銷的夾角大小，來滿足不同懸架要求的不同額補償量，如夾角大，穩(wěn)定桿連桿會提供更多的繞主銷轉(zhuǎn)動的力矩，增加rollsteer變化趨勢，如下圖為某車型連接位置力矩示意，
力值F會提供一個繞減震器逆時針方向的力矩M
4，過多的夾角也會帶來另外一個問題：減震器側(cè)向力大會因此增大，這會影響減震器活塞與減震器內(nèi)筒之間的作用力，降低減震器活塞的耐久壽命，降低減震器的屈曲極限，極限情況容易造成減震器屈曲。因此應(yīng)盡可能的保證穩(wěn)定桿連桿與主銷只有在Y方向上的夾角，減小在X方向上的夾角，以減少總夾角值：
如下圖：
Y方向上有一定夾角，X方向上的夾角基本為0
當(dāng)然，以上設(shè)計點并不是此連桿布置的所有內(nèi)容，以下部分內(nèi)容還需要考慮：
1，穩(wěn)定桿連桿與周邊零部件的間隙問題，如與驅(qū)動軸等，
2，球銷擺角問題，上下球銷擺角是否能夠滿足零部件的設(shè)計要求
3，穩(wěn)定桿本身的布置問題，是否可以布置在適當(dāng)?shù)奈恢帽ＷC穩(wěn)定桿連桿所需的參數(shù)。
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