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汽车悬架仅有弹性元件而无摩擦或减振装置

几种典型悬架的非簧载质量与簧载质量的比例关系汽车轴荷随整车装载质量不同而变化,尤其对于载货汽车的后悬架,空满载时的轴荷相差甚远,如果在预期的载荷变化范围之内悬架具有定刚度,即悬架的弹性特性是线性的,则可能满载时满足偏频要求而空载时偏频过大使平顺性降低,或者是空载时满足偏频要求而满载时动挠度过小,使行驶过程中频繁撞击限位块。为了解决这一矛盾,大客车的悬架与载货汽车的后悬架常采用空气弹簧、变刚度钢板弹簧的办法,使其具有非线性的弹性特性,使空载和满载固有频率保持一定或很小变化。所示为理论上的理想弹性特性,具有这种特性的悬架,在任意载荷状况下,系统的固有振动频率都保持不变,即:式中P0―设计载荷,N;CS0―设计载荷下的悬架刚度,N/mm;f―悬架的挠度,mm.

  相对阻尼比影响汽车平顺性的另一重要指标是相对阻尼比。当汽车悬架仅有弹性元件而无摩擦或减振装置时,汽车悬挂质量的振动将会延续很长时间,使乘客感到不舒服。因此,悬架中一定要有减振的阻尼力。对于选定的悬架刚度,只有恰当地选择阻尼力才能充分发挥悬架的缓冲减振作用。

  对于一个带有线性阻尼减振器的悬架系统可以用相对阻尼比来评价阻尼的大小或振动衰减的快慢程度。它表达为:k-悬架阻尼元件的阻力系数上式表明,减振器的阻尼作用除与其阻尼系数k有关外,也与悬架刚度及簧载质量有关。不同刚度和不同质量的悬架系统匹配时会产生不同的阻尼效果。为了获得良好的平顺性,典型的相对阻尼比如所示。

  汽车悬架的偏频及相对阻尼比对于不同的道路情况,要求的阻尼力也不尽相同。行驶在平坦的良好路面时,要求悬架有小的阻尼,行驶在坏路时,则要求有较大的阻尼。此外,现代汽车的减振器在压缩行程和伸张行程的阻尼系数k值也不一样,为充分发挥弹簧在压缩行程中作用,常把压缩行程的阻尼比设计得比伸张小,约为伸张行程的1/2左右。

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