懸架設(shè)計(jì)-穩(wěn)定桿系統(tǒng)-穩(wěn)定桿設(shè)計(jì)及穩(wěn)定桿襯套的部分討論

關(guān)于穩(wěn)定桿(如上圖中高亮標(biāo)注的部件),大家應(yīng)該都知道是用于提供車(chē)輛轉(zhuǎn)彎時(shí)的側(cè)傾剛度,同時(shí)又不影響同向輪跳時(shí)的懸架剛度。其實(shí),帶有穩(wěn)定桿的獨(dú)立懸架可以簡(jiǎn)單的理解為獨(dú)立懸架和扭梁半獨(dú)立懸架復(fù)合在一起的一種過(guò)渡型懸架,穩(wěn)定桿剛度過(guò)高在提升側(cè)傾剛度的同時(shí)也會(huì)增加左右輪胎在跳動(dòng)過(guò)程的干涉問(wèn)題,震動(dòng)問(wèn)題,穩(wěn)定桿剛度太低可能提供不了足夠的側(cè)傾剛度和不足轉(zhuǎn)向度。
個(gè)人對(duì)于穩(wěn)定桿也有一些更多的看法,總結(jié)如下:
車(chē)輛在轉(zhuǎn)彎時(shí),總需要側(cè)向支撐以提供足夠的車(chē)輛因轉(zhuǎn)向所需要的向心力。而側(cè)向力大部分是通過(guò)連桿輸入給車(chē)身系統(tǒng)完成這樣的動(dòng)作的,對(duì)于前懸架而言, 由于車(chē)輛轉(zhuǎn)彎時(shí)我們需要實(shí)現(xiàn)不足轉(zhuǎn)向,也就是說(shuō)前后輪胎規(guī)格參數(shù)一致的情況下,需要前懸提供更多的側(cè)向力(更多的輪胎側(cè)偏角才能產(chǎn)生更多的側(cè)向力,更多的側(cè)偏角也意味著更多的不足轉(zhuǎn)向趨勢(shì),注意這樣的假設(shè)沒(méi)有考慮前后懸架前束 ,外傾的變化趨勢(shì),前后軸荷差異等),更多的側(cè)向力意味車(chē)連桿方向與整車(chē)Y方向的夾角更小,也即更低的側(cè)傾中心,由于側(cè)傾中心低,在相同的向心力作用下,側(cè)身側(cè)傾角會(huì)變大,舒適性不好。
對(duì)于后懸架而言,道理正好相反,由于保證較好的不足轉(zhuǎn)向特性后輪僅需要更少的側(cè)向力,連桿方向與整車(chē)Y方向的夾角相對(duì)于前懸架來(lái)說(shuō)會(huì)更大,但是更大的夾角意味測(cè)連桿上的力在整車(chē)Z方向的分力更多,沖擊更多,為了彌補(bǔ)夾角過(guò)大的問(wèn)題,需要一定的穩(wěn)定桿來(lái)平衡這種問(wèn)題。
總結(jié)來(lái)看,穩(wěn)定桿并不全是用于提供更好的操縱穩(wěn)定性,也有一部分用意是為了保證更好的舒適性。
關(guān)于穩(wěn)定桿的布置,可以考慮兩個(gè)方面:
但在開(kāi)始討論之前,我們應(yīng)該知道,穩(wěn)定桿提供的整車(chē)側(cè)傾剛度來(lái)源于兩個(gè)方面(不考慮穩(wěn)定桿襯套柔性差異性)
a,) 如下圖:

假設(shè)穩(wěn)定桿頭部位置從位置1,移動(dòng)到位置2,穩(wěn)定桿會(huì)扭轉(zhuǎn)一定的角度θ。
b,)如下圖:

假設(shè)穩(wěn)定桿頭部從位置1移動(dòng)到位置2,穩(wěn)定桿會(huì)有一點(diǎn)的彎曲角度α,當(dāng)然,實(shí)際情況,α值應(yīng)該較小。
下面是穩(wěn)定桿布置的一些討論:
1,穩(wěn)定桿與襯套安裝點(diǎn)相對(duì)于穩(wěn)定桿與穩(wěn)定桿連桿安裝點(diǎn)在X方向的距離,
如果此距離越小,意味著穩(wěn)定桿因彎曲角度α提供的側(cè)傾剛度比例越高,意味著穩(wěn)定桿扭轉(zhuǎn)角度θ變小。如果此距離越大,意味著穩(wěn)定桿因扭轉(zhuǎn)提供的側(cè)傾剛度比例越高。
其實(shí)這其中有一個(gè)讓步的過(guò)程,如果扭轉(zhuǎn)角度θ提供的大部分的側(cè)傾剛度,穩(wěn)定桿材料性能的利用率會(huì)很低,浪費(fèi)材料。如果彎曲角度α提供大部分的側(cè)傾剛度,穩(wěn)定桿的應(yīng)力會(huì)很高,材料性能的利用率很高,但是需要很好的CAE計(jì)算和后期質(zhì)量控制的能力。α角過(guò)大也會(huì)影響穩(wěn)定桿襯套安裝支架緊固件的扭矩設(shè)計(jì)計(jì)算和布置方式的改變(如從水平布置改為夾角布置或者垂直布置)
2,穩(wěn)定桿扭轉(zhuǎn)角度θ的大小還關(guān)系到另外一個(gè)問(wèn)題---穩(wěn)定桿襯套的異響和耐久問(wèn)題。目前穩(wěn)定桿襯套的異響主要通過(guò)三種方式進(jìn)行解決:
a,)增加襯套與穩(wěn)定桿的過(guò)盈量
b,)將穩(wěn)定桿襯套和穩(wěn)定桿硫化在一起(增加膠黏劑)
c,)在穩(wěn)定桿襯套內(nèi)表面增加尼龍?zhí)?,使穩(wěn)定桿與襯套之間是純滑動(dòng)
d,)將襯套的金屬骨架布置在襯套內(nèi)表面,這樣與穩(wěn)定桿裝配和金屬骨架可以和穩(wěn)定桿很好的抱死。
目前個(gè)人的覺(jué)得方案a和方案c基本上沒(méi)有什么用處,因?yàn)樵黾舆^(guò)盈量會(huì)增加襯套的徑向剛度,但減小襯套的扭轉(zhuǎn)剛度,添加尼龍?zhí)讜?huì)后后期的磨損問(wèn)題,包含尼龍?zhí)妆旧砗头€(wěn)定桿漆面的磨損,及銹蝕問(wèn)題。
以上差不多就是個(gè)人對(duì)于穩(wěn)定系統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)總結(jié), 當(dāng)然, 還有很多問(wèn)題沒(méi)有涉及,如穩(wěn)定桿系統(tǒng)的拓?fù)涮幚?,穩(wěn)定桿3D數(shù)據(jù)的制作, 穩(wěn)定桿的布置需要考慮是否影響發(fā)動(dòng)機(jī)艙空間的利用率,穩(wěn)定桿是否便于拆裝,以方便后期調(diào)教,穩(wěn)定桿襯套安裝支架是水平安裝還是垂直安裝?基于上句話,支架安裝螺栓的扭矩計(jì)算如何?穩(wěn)定桿軟模樣件工藝問(wèn)題控制和量產(chǎn)樣件工藝控制 等等..
后期有機(jī)會(huì)可以再次討論。
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