匹配液压互联悬架某客车平顺性分析及优化设计

发布时间：2020-05-30 06:06

【摘要】：液压互联悬架(Hydraulically Interconnected Suspension,HIS)系统因其独特的四轮互联方式,使得车身各模态运动解耦,从而极大提高车辆综合性能,因而引起国内外广泛关注。以往学者们对于HIS研究集中于其本身特性及其对于车辆整体性能影响。但关于搭载HIS车辆同时优化机械参数与液压参数对车辆性能影响的研究较少。本文结合工程实践,完善了抗侧倾液压互联悬架(Anti-roll HIS)阻尼阀模型,对比分析原车弹簧刚度优化前后对安装Anti-roll HIS整车平顺性的影响,并提出综合考虑车辆平顺性和操稳性的优化方法。本文进行的主要工作如下:(1)基于液压互联悬架系统阻尼产生机理,进行Anti-roll HIS阻尼阀建模,并基于AMESim搭建与实际结构相对应元件级阻尼阀物理模型并进行模型验证,最后进行阻尼阀阀芯关键参数对其阻尼外特性的影响仿真分析;(2)基于车身运动模态理论推导,仿真分析Anti-roll HIS中液压参数对不同模态下可产生的刚度或力矩的影响,表明Anti-roll HIS可提供一定程度的非线性垂向刚度;同时对不同模态下HIS各油口油液流量分布情况进行研究,对垂向阻尼和侧倾阻尼解耦机理进行分析;(3)基于整车动力学分析,通过AMESim/Trucksim/Simulink平台建立匹配Anti-roll HIS整车机液耦合联合仿真模型,进行不同工况下的仿真分析,并将仿真结果与样车操稳性道路试验结果进行对比,验证模型的正确性;(4)基于整车模型,探讨搭载Anti-roll HIS车辆降低原车弹簧刚度对平顺性的改善效果,对比分析原车弹簧刚度降低不同比例下对车辆平顺性及操稳性的影响;同时分析侧倾阻尼对整车操稳性的影响,提出基于整车平顺性的原车弹簧刚度降低及Anti-roll HIS参数优化设计方法。仿真结果表明优化后整车在保证操纵稳定性前提下一定程度提升车辆平顺性;综上所述,本文在前人对HIS研究的基础上,进行HIS阻尼阀非线性物理建模,并提出基于平顺性匹配Anti-roll HIS整车悬架优化设计方法,本文的研究成果具有较好的工程借鉴价值。
【图文】：

示意图,示意图,悬架,车轮

：ｉ逡逑图１．１ＫＤＳＳ示意图逦图１．２邋ＨＢＭＣ示意图逡逑同时，，国内外众多高校近几年来均对ＨＩＳ系统展开研宄，具体现状如下。逡逑１．２．１国外研究现状逡逑Ｓｍｉｔｈ和Ｗａｌｋｅｒ提出互联悬架的定义，指出某一车轮的运动可在除该车轮以逡逑外的车轮上产生力，从而影响其他车轮运动的悬架系统，均属于互联悬架范畴［１８］。逡逑互联悬架系统按照结构可分为机械式与液压式，首先对机械互联悬架进行介绍。逡逑横向稳定杆为机械式互联悬架中最典型应用。其结构即是利用扭杆弹簧将左逡逑右车轮相连，提升前后轴侧倾刚度同时不影响垂向刚度，因其结构简单、容易安逡逑装、低成本、效果显著等优点，目前在市场上得到广泛应用［１９］。上世纪中期，针逡逑对路面状况较差及人们对舒适性需求，雪铁龙２ＣＶ由此而生，其方案如图１．３，逡逑通过机械连接方式将前后悬架互联

示意图,雪铁龙

下刚度、阻尼解耦也更加灵活。因此，更多的学者们对ＨＩＳ系统展开研宄。逡逑２０世纪２０年代，Ｈａｗｌｅｙ提出了四种双作用液压缸的ＨＩＳ系统布置形式，如逡逑图１．４所示，但没有进一步对悬架特性进行研究，方案的具体细节也没有介绍１２１］。逡逑ＤＤＭＭ逡逑图１．４邋ＨＩＳ系统４中布置形式逡逑２０世纪中期，Ａｌｅｘ邋Ｍｏｕｌｔｏｎ等人发明设计了名为Ｈｙｄｒｏｌａｓｔｉｃ和Ｈｙｄｒａｇａｓ的逡逑平衡浮子零部件，并基于该浮子弹簧设计了一种互联悬架系统［２２］。油气弹簧逡逑Ｈｙｄｒｏｌａｓｔｉｃ及Ｈｙｄｒａｇａｓ的结构如图１．５，其阻尼阀将油腔分割为两个空间，互联逡逑方式为两车轮处的Ｈｙｄｒｏｌａｓｔｉｃ或Ｈｙｄｒａｇａｓ的油腔通过一根管路相连，如图１．６逡逑所示：逡逑图邋１．５邋Ｈｙｄｒｏｌａｓｔｉｃ、Ｈｙｄｒａｇａｓ邋示意图逡逑４逡逑
【学位授予单位】：湖南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U463.33

【参考文献】