铰接车橡胶弹簧悬挂系统非线性特性建模分析

2021-04-02翟振辉

机械设计与制造 2021年3期

谢芳，翟振辉

（1.河南职业技术学院，河南郑州 450046；2.河南工学院，河南新乡 453003）

1 引言

悬挂系统对整车安全行驶具有重要作用，系统中弹性元件有钢质弹簧，其基本性能是线性的，非线性弹簧如空气弹簧、油气弹簧和橡胶弹簧，非线性弹簧用于车辆悬挂系统在国内外得到研究和开发[1]。橡胶弹簧悬挂系统结果简单且具有良好非线性刚度特性，减振性能良好，在非公路车辆、大型载重车辆和工程车辆中有广阔应用前景。因此，对橡胶弹簧悬挂系统非线性特征进行研究具有重要意义。

对悬架系统研究取得一定成果：文献[2]针对刚度的影响，建立了两自由度车辆模型进行分析；文献[3]通过对比分析，寻找提升悬挂系统建模精度的方法；文献[4]在室内整车道路模拟实验台上进行各种路面模拟试验，可预测车辆动力学性能指标；文献[5]采用Matlab 对不同方案的悬架系统进行对比分析。针对铰接式自卸车悬挂采用的橡胶弹簧悬架系统非线性特性进行分析，从橡胶弹簧的实际结构出发，通过静、动态试验，对橡胶弹簧的静刚度、动刚度及阻尼损耗因子等基本特性进行分析。在试验基础之上，同时基于有限元方法，建立橡胶弹簧的有限元模型，分析橡胶弹簧的结构参数与刚度的关系，为橡胶弹簧的工程设计提供依据。