【摘要】：載貨汽車鋼板彈簧前懸架系統(tǒng)的性能直接關(guān)系到車輛的行駛平順性以及操縱穩(wěn)定性。載貨汽車前懸架采用少片變截面鋼板彈簧,不僅可以降低懸架系統(tǒng)的質(zhì)量,而且能夠在保證懸架系統(tǒng)的承載能力的前提下,提高整車的行駛平順性。在不改變鋼板彈簧結(jié)構(gòu)的前提下,簧片間的摩擦力直接影響鋼板彈簧前懸架系統(tǒng)的剛度特性。此外,鋼板彈簧前懸架系統(tǒng)的布置對前輪定位參數(shù)的變化特性有較大影響,從而影響著整車的操縱穩(wěn)定性。從近年來國外載貨汽車的發(fā)展方向可以看出,非對稱少片變截面鋼板彈簧的應(yīng)用越來越普遍,而我國對這種非對稱的鋼板彈簧尚未有深入研究。研究表明,相較于普通的少片變截面鋼板彈簧,這種幾何非對稱的鋼板彈簧的重量更輕,從而降低了前懸架系統(tǒng)的總重量,且提高了材料的利用率。將這種鋼板彈簧應(yīng)用于國內(nèi)載貨汽車是很有意義的。針對非對稱少片變截面鋼板彈簧與國內(nèi)載貨汽車的匹配性,本文以山西省高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目——“工程專用自卸車開發(fā)”為依托,在保證操縱穩(wěn)定性的前提下,以提高整車的行駛平順性為目標(biāo),利用有限元法對非對稱少片變截面鋼板彈簧的剛度特性進(jìn)行了仿真分析;采用多體動(dòng)力學(xué)法,將這種鋼板彈簧前懸架與現(xiàn)有鋼板彈簧前懸架進(jìn)行平順性的分析對比,并對新鋼板彈簧前懸架系統(tǒng)的硬點(diǎn)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化匹配。本文建立了非對稱少片變截面鋼板彈簧的有限元模型,并對模型進(jìn)行剛度可信性驗(yàn)證。利用ABAQUS對非對稱少片變截面鋼板彈簧進(jìn)行了不同摩擦系數(shù)下的剛度特性分析。本文通過間接離散梁法建立了非對稱少片變截面鋼板彈簧的離散梁多體動(dòng)力學(xué)模型,并建立了包含鋼板彈簧前懸架、柔性體車架等各子系統(tǒng)在內(nèi)的剛?cè)狁詈险嚩囿w動(dòng)力學(xué)模型。分別對安裝原鋼板彈簧和非對稱少片變截面鋼板彈簧的整車模型進(jìn)行了平順性仿真對比分析,通過對比車架上前懸架位置的垂向加速度的功率譜密度曲線的振幅,表明新鋼板彈簧在提高了整車平順性方面的優(yōu)勢。本文利用ADAMS/Car的懸架測試臺架模塊,對非對稱少片變截面鋼板彈簧前懸架的運(yùn)動(dòng)特性進(jìn)行了雙輪平行跳動(dòng)仿真分析。主要分析了前輪跳動(dòng)時(shí),鋼板彈簧前懸架對前輪定位參數(shù)變化特性的影響,并根據(jù)結(jié)果確定前輪前束角和主銷后傾角為優(yōu)化目標(biāo)。對前懸架硬點(diǎn)進(jìn)行了初步選擇,并對其進(jìn)行了靈敏度分析。利用ADAMS/Insight模塊對影響因子最大的5個(gè)硬點(diǎn)坐標(biāo)進(jìn)行了優(yōu)化,從操縱穩(wěn)定性方面提高了鋼板彈簧與前懸架的匹配性。
【圖文】：

圖 1-1 某牽引車前懸架的非對稱少片變截面鋼板彈簧Fig.1-1Asymmetric taper leaf spring of a traction vehicle非對稱少片變截面鋼板彈簧適用于國內(nèi)載貨汽車，，本文究出發(fā)，研究分析了簧片間摩擦力對鋼板彈簧剛度特性簧進(jìn)行對比，證明了其在提高整車平順性方面的優(yōu)勢；

而這種改變卻不易識別。接觸計(jì)算是通過求解非穿透條件，求出較為準(zhǔn)確的擬合方程，從而得到準(zhǔn)確或近似滿足的接觸力。通�？梢岳昧P函數(shù)法或者拉格朗日乘子法來解決彈性接觸問題[31]。本文所采用的是罰函數(shù)法，使用結(jié)點(diǎn)對邊線的方法，對簧片間的線性插值單元進(jìn)行分析。線性接觸單元模型如圖 2-1。
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：U463.33

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2706707