启飞汽车

摘要

    底盘悬挂系统就是连接车架和车轮、车桥直接的传力连接装置, 其主要作用就是传力车身和车轮直接的力矩, 如驱动力、制动力和支撑力。文章主要针对汽车底盘悬架结构设计要点进行分析, 结合当下汽车底盘悬架结构设计发展现状为根据, 从汽车底盘悬架结构设计特征、汽车底盘悬架结构、汽车底盘悬架零件方面进行深入研究与探索, 主要目的在于更好地推动汽车底盘悬架结构设计的发展与进步。
    汽车底盘通常由行驶、转向、传统以及制动系统部件组合而成。传统系统主要向驱动轮传递相应的动能, 使其在任何状态下行驶, 具有较强的经济性与动力性。行驶系统不仅可承受车轮各方向的力, 还具有较强的导向性。同时通过车架对相关零件进行科学安装, 可提高汽车协调性。悬架可对车架与车轮间的各种力矩与应力进行传输, 降低汽车行驶期间产生的冲击力, 使汽车行驶较为稳定。

一、汽车底盘悬架结构设计特点

1.电子化特征

    在科学技术发展影响下, 工作人员对于汽车底盘基础系统都开发研制了相应的电子控制系统, 同时各电子控制系统结合汽车运动运行方向可分为三种类别:纵向制动与驱动管控、横向转向与摆动力矩控制、垂向悬架控制。现阶段, 汽车底盘各电子控制系统都主要以相应功能为基础实行运行, 同时利用轮胎与地面的接触形成相应的功能。例如自动抱死装置, 对纵向力进行控制, 使汽车在制动期间可通过轮胎对地面附着系数进行利用, 减小制动的距离, 促进汽车行驶安全性的提升、主动悬架利用对垂向力的控制, 实现对汽车垂向运行、车身侧倾以及俯仰运行控制, 使汽车具有较强的舒适性与操作性。

2.集成化特征

    当前, 汽车总线技术与电设备以及具有较为广泛的运用, 并促进了汽车底盘集成化的快速发展, 首期在汽车企业中有着更为广泛的关注。例如德尔福派克电气公司研究开发的汽车底盘控制系统UCC, 其与驱动 (轮) 防滑系统、电子稳定程序系统以及防抱死制动系统等具有较为直接的关联, 利用传感设备可使底盘更好地对行驶路况进行监控处理, 有效防止驾驶期间出现交通事故, 促进汽车主动安全性的提升。这种集成技术通常是在悬架、驱动、制动以及转向等较为独立的电字控制系统传感器、控制单元以及执行单元上, 利用总线传输技术使汽车的的所有电控单元、传感器等进行科学的连接, 促进集成化控制的实现。虽然其运行原理存在着较大的差距, 但其存在的传感器、传输数据以及执行单元等都具有较强的共享性。

二、汽车悬架零件

1.螺旋弹簧零件

    在汽车底盘悬架结构设计中, 弹簧使用量相对较大。其中弹簧可对大量冲击力进行吸收提高汽车行驶舒适性。但由于其长度较长, 空间占用以及安装处接触面积较大, 致使系统在布置规划期间缺乏相应的紧凑性。螺旋弹簧性质使使其不能对汽车横向应力进行承受, 因此应对四栏杆螺栓弹簧进行使用, 使其在独立悬架中具有良好的运用。为了促进舒适性的提升, 在小振幅好频率冲击期间, 应对柔软弹簧进行使用。若刚性与冲击力相对较大时, 应对冲击行程进行降低, 其中弹簧需要具有较多的刚度, 并对钢丝直径与螺距的不等的弹簧进行使用。在负载较大时, 刚度也相对较大。

2.扭杆弹簧零件

    所谓扭杆弹簧的实质通常为一种长杆, 并有弹簧钢生产加工而成。在汽车底盘悬架结构设计过程中, 设计人员通常将汽车一段对扭杆弹簧进行固定, 并将另一端与悬架上臂进行连接。早期汽车车轮出现上下运动状态时, 扭杆弹簧将出现扭转变形等状况, 同时其也具有弹簧的各种性能。

三、汽车底盘悬架结构设计需求
 
    首先, 在阻尼特性与弹性特性设计过程中, 可使汽车在实际运行期间具有较强的稳定性与平顺性, 振动加速度与振动频率相对较小, 减震性能具有较强的适宜性, 可较好地防止汽车底盘悬架压缩伸张极限位置出现硬冲击现象, 同时还具有车轮接地性。其次, 通多导向机构设计, 可使车轮、车身以及车架之间的存在的力矩与间力传递具有较强的安全性与稳定性, 使得汽车车轮定位标准参数与变化规律等满足各种需求。各铰链点位置受力较小, 可充分降低橡胶元件弹性, 使汽车导向精准性较强。与此同时, 汽车在转向期间, 还应具有较强完善的抗侧倾能力。汽车在加速与制动期间, 车身保持稳定状态, 防止在行驶中出现汽车纵倾问题。最后, 需要对各零部件的强度与使用时间进行强化与提升, 并对成本控制进行重视, 真正落实汽车后期维修养护工作。

四、汽车底盘悬架结构设计要点

    在进行汽车底盘悬架结构设计期间, 相关工作人员需要对科学合理的结构模型与标准参数进行选择与明确, 并对设计流程进行严格的落实。其中这两种设计活动还具有较强的交互特征, 并与各总成布置具有相应的关联, 需要对各种内容进行分析与研究。

1.底盘悬架与设置

    在进行汽车底盘悬预设置期间, 通常需要对以下内容进行重视:结合底盘悬架设计实际需求与状况, 对汽车整体形态进行明确。在其确定后, 很难进行修改与调整。在车型存在差距时, 车轮的跳动行程也存在较大的差距。在对汽车底盘悬架进行预布置期间, 应根据上跳与下跳10cm为基础, 对车轮行程进行明确。在之后的调整工作中, 由于后轴荷载出现较为明显的改变, 因此应对红后悬架实施科学取值, 使其大于前悬架, 同时还需要对轮胎防滑链加装现象进行考虑。从四驱保护角度进行分析, 悬架通常受到驱动结构影响。若轿车在对扭转梁结构为基础对后悬架进行设置, 会提高工作难度。利用水平方式对纵向导向杆进行设计, 可较好对车轮上跳与回弹轴距的改变进行科学控制。

2.前悬架设计

    通常情况下轿车前悬架主要对独立悬架设计模式进行使用, 其中悬架模式的明确主要为实际前期工作内容。
    其一, 转向系统几何大小。在对转向系统进行设计期间, 需要先对转向梯形进行明确。确保车轮转向中心在各圆周上进行无滑动滚动。其中在轿车设计期间, 断开式转向梯形模式具有较强的实用性, 可通过对其进行调整与改变, 提高汽车行驶的灵活性, 降低转弯半径。
    其二, 主销大小界定。在这一工作中通常包括主销内倾角、后倾角等内容。其中主销后倾角与相对轮心偏距可较促进车轮侧向力回正力矩具有合理性, 使汽车保持直线行驶。设计人员可通过测量参考样车方法明确主销相关数据信息。
    其三, 减震器设计。减震器主要为双向与单相两种模式。在汽车车轮处于减震状态时, 减震器中液体通过阻尼孔进行摩擦, 促进振动阻力的实现。根据热能模式对振动能量进行替代, 在通过故发, 促进振动衰减的出现。在实际设计期间, 主销轴线与减震器轴线需要具有完善的重合性。

3.后悬架设置

    在后悬架设置期间, 需要对汽车截面大小、车轮规格、上跳下跳距离等参数进行明确。掌握前悬架特点与零件技术, 为实际设计工作的落实创建良好条件。

五、结语

    综上所述, 汽车底盘悬架结构在设计期间具有较强的专业性与复杂性, 其整体设计工作需要对各种专业因素进行分析与考虑。在悬架系统中, 弹簧的刚度有着重要作用, 对于汽车舒适度有着直接影响。结合汽车底盘悬架设计要点, 通过空气悬架弹簧弹性参数, 可提高汽车对于行驶路面的适应程度, 并科学对自身振动进行控制, 提高汽车行驶的安全性与稳定性。

作者：陈鹏  来源：科技创新导报

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