本发明专利技术涉及基于橡胶衬套径向变形的横向稳定杆系统刚度的计算方法，属于车辆悬架技术领域。该发明专利技术其特征在于：首先根据稳定杆、橡胶衬套的结构和材料特性及安装位置参数，分别对橡胶衬套的径向线刚度Kx和稳定杆端点处的垂向变形系数Gw进行解析计算；然后，根据稳定杆和橡胶衬套的结构参数及安装位置，及计算所得到的Kx和Gw，便可对基于橡胶衬套径向变形的横向稳定杆系统刚度Kwle的进行解析计算。通过ANSYS仿真验证可知，该计算方法是精确、可靠的，利用该方法可提高车辆悬架稳定杆系统的设计水平和质量，降低设计及试验费用，并且为稳定杆CAD软件的开发提供了可靠的刚度计算方法。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及，属于车辆悬架
。该专利技术其特征在于：首先根据稳定杆、橡胶衬套的结构和材料特性及安装位置参数，分别对橡胶衬套的径向线刚度Kx和稳定杆端点处的垂向变形系数Gw进行解析计算；然后，根据稳定杆和橡胶衬套的结构参数及安装位置，及计算所得到的Kx和Gw，便可对基于橡胶衬套径向变形的横向稳定杆系统刚度Kwle的进行解析计算。通过ANSYS仿真验证可知，该计算方法是精确、可靠的，利用该方法可提高车辆悬架稳定杆系统的设计水平和质量，降低设计及试验费用，并且为稳定杆CAD软件的开发提供了可靠的刚度计算方法。【专利说明】
本专利技术涉及车辆悬架，特别是。
技术介绍
横向稳定杆系统是车辆悬架系统中的重要零部件之一。它不仅可以防止车辆在转向行驶时车身发生过大的侧倾，还直接影响车辆的操纵稳定性和行驶安全性。目前国内、外，由于受橡胶衬套径向变形解析计算的制约，未能给出基于橡胶衬套径向变形的稳定杆系统总刚度进行精确的解析计算方法，只能采用传统逐段积分法对在不考虑橡胶衬套情况下的横向稳定杆自身刚度进行计算，且由于稳定杆结构复杂，存有过渡圆弧部分，在实际稳定杆刚度计算过程中被忽略。目前，国内、外大多数都是利用ANSYS有限元软件，通过建模进行数值仿真，尽管能够得到比较可靠的变形及刚度仿真数值，但是利用有限元仿真软件，只能对给定结构和载荷下的横向稳定杆系统的变形及刚度进行仿真验证，不能提供可靠的解析计算式，因此，无法满足稳定杆计算机CAD设计的要求。随着车辆行业的快速发展及车辆行驶的速度不断提高，对稳定杆系统设计提出了更高的要求，许多车辆制造企业迫切需要稳定杆现代化CAD设计及刚度分析计算软件。因此，必须建立一种精确、可靠的，以满足稳定杆系统设计的要求。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的缺陷，本专利技术所要解决的技术问题是提供一种简便、准确、可靠的，其计算流程图如图1所示，横向稳定杆系统的结构示意图，如图2所示。 为了解决上述技术问题，本专利技术所提供的，其特征在于采用以下步骤: (I)橡胶衬套的径向线刚度Kx的计算: 根据橡胶衬套的内圆半径ra，外圆半径rb，轴向长度L，弹性模量Ex，泊松比μ χ，对橡胶衬套的径向线刚度进行计算，即: 【权利要求】1.，其具体计算步骤如下: (1)橡胶衬套的径向线刚度Kx的计算: 根据橡胶衬套的内圆半径ra，外圆半径rb，轴向长度L，弹性模量Ex，泊松比μ χ，对橡胶衬套的径向线刚度进行计算，即:(2)横向稳定杆端点垂向位移的变形系数Gw的计算: 根据横向稳定杆的总长度1。，臂长I1，过渡圆弧半径R及圆心角Θ，材料弹性模量E，泊松比μ，及横向稳定杆中间两个橡胶衬套的安装距离Itl,对横向稳定杆在端点处的垂向位移的变形系数Gw进行计算，SP:.(3)基于橡胶衬套径向变形的横向稳定杆系统刚度Kwle的计算: 根据稳定杆直径d，总长度1。，及两橡胶衬套之间的安装间距1。，步骤(1)中所得到的橡胶衬套的径向线刚度Kx，及步骤(2)中所得到的横向稳定杆在端点处的垂向位移的变形系数Gw，对基于橡胶衬套径向变形的横向稳定杆系统刚度Kwle进行计算，即:根据横向稳定杆系统刚度Kwle及端点处的受力F，可对横向稳定杆系统在端点处的总变形4进行计算，即:【文档编号】G06F19/00GK104200123SQ201410486587【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年9月22日 优先权日:2014年9月22日 【专利技术者】周长城, 提艳, 张云山, 宋群, 程正午, 潘礼军 申请人:山东理工大学本文档来自技高网...
【技术保护点】
基于橡胶衬套径向变形的横向稳定杆系统刚度的计算方法，其具体计算步骤如下：(1)橡胶衬套的径向线刚度Kx的计算：根据橡胶衬套的内圆半径ra，外圆半径rb，轴向长度L，弹性模量Ex，泊松比μx，对橡胶衬套的径向线刚度进行计算，即：Kx=1ur(rb)+y(rb);]]>其中，ur(rb)=1+μx2πExL(lnrbra-rb2-ra2ra2+rb2),]]>y(rb)=a1I(0,αrb)+a2K(0,αrb)+a3+1+μx5πExL(lnrb+rb2ra2+rb2),]]>a1=(1+μx)[K(1,αra)ra(ra2+3rb2)-K(1,αrb)rb(3ra2+rb2)]5πExLαrarb[I(1,αra)K(1,αrb)-K(1,αra)I(1,αrb)](ra2+rb2),]]>a2=(μx+1)[I(1,αra)ra(ra2+3rb2)-I(1,αrb)rb(3ra2+rb2)]5πExLαrarb[I(1,αra)K(1,αrb)-K(1,αra)I(1,αrb)](ra2+rb2),]]>a3=(1+μx)(b1-b2+b3)5πExLαrarb[I(1,αra)K(1,αrb)-K(1,αra)I(1,αrb)](ra2+rb2);]]>b1=[I(1,αra)K(0,αra)+K(1,αra)I(0,αra)]ra(ra2+3rb2),]]>b2=[I(1,αrb)K(0,αra)+K(1,αrb)I(0,αra)]rb(rb2+3ra2),]]>b3=αrarb[I(1,αra)K(1,αrb)-K(1,αra)I(1,αrb)][ra2+(ra2+rb2)lnra],]]>α=215/L,]]>Bessel修正函数I(0,αrb)，K(0,αrb)，I(1,αrb)，K(1,αrb)，I(1,αra)，K(1,αra)，I(0,αra)，K(0,αra)；(2)横向稳定杆端点垂向位移的变形系数Gw的计算：根据横向稳定杆的总长度lc，臂长l1，过渡圆弧半径R及圆心角θ，材料弹性模量E，泊松比μ，及横向稳定杆中间两个橡胶衬套的安装距离l0，对横向稳定杆在端点处的垂向位移的变形系数Gw进行计算，即：Gw=Q1-Q2+Q3+Q4+Q5-Q6πE;]]>其中，Q1=64l133,]]>Q2=64[(l1cosθ+Rsinθ)3+18(l0-lc)3]3,]]>Q3=64R[12l12(θ+sin2θ2)+12R2(θ-sin2θ2)+l1Rsin2θ],]]>Q4=8l0(l0-lc)23,]]>Q5=64R(μ+1)[R2(3θ2+sin2θ4-2sinθ)+12l12(θ-sin2θ2)+4l1Rsin4θ2],]]>Q6＝32(μ+1)[R(cosθ‑1)‑l1sinθ]2[2l1cosθ‑lc+2Rsinθ]；(3)基于橡胶衬套径向变形的横向稳定杆系统刚度Kwle的计算：根据稳定杆直径d，总长度lc，及两橡胶衬套之间的安装间距l0，步骤(1)中所得到的橡胶衬套的径向线刚度Kx，及步骤(2)中所得到的横向稳定杆在端点处的垂向位移的变形系数Gw，对基于橡胶衬套径向变形的横向稳定杆系统刚度Kwle进行计算，即：Kwle=d4Kxl02d4lc2+Kxl02Gw;]]>根据横向稳定杆系统刚度Kwle及端点处的受力F，可对横向稳定杆系统在端点处的总变形fT进行计算，即：fT=FKwle=F(d4lc2+Kxl02Gw)d4Kxl02.]]>...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：周长城，提艳，张云山，宋群，程正午，潘礼军，
申请(专利权)人：山东理工大学，
类型：发明
国别省市：山东;37
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。