平衡懸架
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時間：2021-08-19
平衡懸架的視頻教程
基于CATIA的平衡懸架參數(shù)化建模（無聲）
1、可實(shí)現(xiàn)10-14片多片簧參數(shù)化調(diào)整； 2、可以調(diào)整各片寬度，各片長度，各種弧高； 3、這種模型，校核非常方便； 4、此課程無視頻教程，附件為10-14片的參數(shù)化模型。
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平衡懸架鋼板彈簧有限元分析-自由狀態(tài)（HyperMesh+ABAQUS）
針對設(shè)計工程師，step by step的進(jìn)行操作，讓你能夠?qū)W會用有限元軟件進(jìn)行鋼板彈簧應(yīng)力和剛度的分析，同時知道如何進(jìn)行應(yīng)力曲線的提取。 學(xué)完此課程，能夠掌握自由狀態(tài)板簧的有限元分析，是設(shè)計工程師未來精細(xì)化設(shè)計一項非常重要的技能。 我是一個設(shè)計工程師，課程更多的是針對設(shè)計工程師，為設(shè)計工程師學(xué)習(xí)有限元提供了一種途徑。 附件包含了幾個模型和有限元模型。
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平衡懸架的實(shí)例教程
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商用車平衡懸架主要結(jié)構(gòu)有：推力桿、中后橋、板簧、平衡軸。
1.推力桿主要有直推和V推，其作用是限制橋的位移，直推一般限制橋的縱向位移（X方向），而V推可以限制縱向和橫向（Y方向）的位移。
2.平衡軸分為整體式和斷開式。
商用車平衡懸架的主要作用就是保證中、后橋行駛在不平路面時，輪胎能時刻接地。因為平衡懸架的平衡桿多為等長結(jié)構(gòu)，因此中、后橋的垂向載荷能時刻相等。
Adams建立的平衡懸架如下圖所示。
分析前，我們需要校核下中、后橋輪胎的垂向力，以保證模型的準(zhǔn)確性。
展開 商用車平衡懸架主要結(jié)構(gòu)有：推力桿，中后橋，板簧，平衡軸。推力桿主要是限制橋的位移，直推一般限制橋的縱向位移，而V推可以限制縱向和橫向的位移。平衡軸的主要作用就是保證中、后橋行駛在不平路面時，輪胎能時刻接地。因為平衡懸架的平衡桿多為等長結(jié)構(gòu)，因此中、后橋的垂向載荷能時刻相等。
Adams中提供了_MDI_TASA_TESTRIGS懸架試驗臺，可以幫助我們搭建平衡懸架裝配模型，如下圖所示。
平衡懸架靜載荷計算與仿真分析：
垂向工況下，垂向力主要作用于板簧和車橋連接處a，且中、后橋垂向載荷基本一致。
縱向工況下，縱向力主要作用于推力桿，根據(jù)力矩平衡，可以計算得到推力桿與車橋連接處b載荷。理論計算與仿真值相當(dāng)。
通過理論計算與仿真間接驗證了模型的可信度。
注意點(diǎn)：在搭建模型時，硬點(diǎn)的位置尤為重要。例如垂向工況下，如果中后橋的載荷相差較大，可以是由于平衡軸的中心到中后橋的距離不相等導(dǎo)致；上下推力桿到輪心的位置要與實(shí)際一致，否則縱向工況下，計算與仿真得到的載荷誤差較大大。
來源：有限元探索
展開 載重汽車平衡懸架特性分析
載重汽車平衡懸架的特性分析.part1.rar
載重汽車平衡懸架的特性分析.part2.rar
，但是平衡懸架橫梁上的應(yīng)力比原車架降低8.2％；因此上述各方案中，最優(yōu)方案是方案九。
關(guān)鍵詞：車架；整體結(jié)構(gòu)橫梁；NASTRAN；有限元分析
引言
北奔6X4某類型自卸車經(jīng)常在礦區(qū)使用，平衡懸掛處的背靠背橫梁經(jīng)常發(fā)生斷裂，嚴(yán)重影響客戶的使用，為了滿足此地區(qū)的客戶要求，北奔設(shè)計人員針對此類問題，將原來的鍛件橫梁改為整體鑄造橫梁。
針對這種新結(jié)構(gòu)，在試驗過程中，發(fā)生了整體鑄造橫梁斷裂現(xiàn)象，如下圖1.1所示。針對斷裂現(xiàn)象，北奔設(shè)計人員提出了很多解決方案，例如加大斷裂處的鑄造圓角，移動鑄造橫梁附件的橫梁，在鑄造橫梁附近添加橫梁等方案，通過仿真計算，發(fā)現(xiàn)這幾種方案對于整體鑄造橫梁的受力幾乎沒有影響。最終北奔設(shè)計人員將整體鑄造橫梁重新做了設(shè)計。改進(jìn)后的新結(jié)構(gòu)橫梁，仿真計算時都能滿足設(shè)計指標(biāo)，而且在實(shí)際路試中沒有再出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象。圖1.2為新設(shè)計的結(jié)構(gòu)改進(jìn)后的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖1.1 新設(shè)計整體鑄造橫梁斷裂圖
（a）改進(jìn)前新結(jié)
（b）改進(jìn)后新結(jié)
圖1.2 整體鑄造橫梁新結(jié)構(gòu)改進(jìn)前后示意圖
2.車架有限元模型
圖2計算時的有限元模型
車架的有限元模型包括：車架總成，副車架總成，簡化的懸架、橋、輪胎。車架總成主要是由縱梁、襯梁、橫梁總成、整體鑄造橫梁等零部件構(gòu)成。車架縱梁、襯梁、橫梁，筋板等鈑金件都是等壁厚的，采用殼單元對這些部件劃分，整體鑄造橫梁采用詳細(xì)的四面體十節(jié)點(diǎn)實(shí)體單元劃分。副車架總成為焊接車架模型，副車架里模型主要是鈑金件及型材，所以全部采用殼單元模擬，焊接部位采用相應(yīng)的殼單元來模擬。懸架主要包括：前后鋼板彈簧支座、平衡軸、鋼板彈簧、橫向穩(wěn)定桿。前后鋼板彈簧支座、平衡軸等都是鑄件，采用四面體十節(jié)點(diǎn)實(shí)體單元模擬，穩(wěn)定桿采用桿單元模擬。 橋、輪胎采用簡化的梁單元模擬，橋與橫向穩(wěn)定桿、橋與板簧的連接采用簡化的梁單元模擬。
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平衡懸架的最新內(nèi)容
由后懸右輪力矩平衡可知，前懸架右輪所受最大側(cè)向力為：
Fyf=0.9Fy×b/L=6660.57N
4.仿真結(jié)果和結(jié)論
將以上工況靜力分析結(jié)果加載到前懸上進(jìn)行仿真，仿真結(jié)果如下表所示：
表3 各工況前懸零部件載荷仿真結(jié)果
從表中可以看出橫拉桿球頭的拔出力與擠壓力都很小，可以不作技術(shù)要求，下擺臂襯套及球頭不同工況下的最大受力都較大，應(yīng)作技術(shù)要求以保證汽車的安全性
商用車平衡懸架主要結(jié)構(gòu)有：推力桿，中后橋，板簧，平衡軸。推力桿主要是限制橋的位移，直推一般限制橋的縱向位移，而V推可以限制縱向和橫向的位移。平衡軸的主要作用就是保證中、后橋行駛在不平路面時，輪胎能時刻接地。因為平衡懸架的平衡桿多為等長結(jié)構(gòu)，因此中、后橋的垂向載荷能時刻相等。
長安歐尚X5低趴低質(zhì)心的整車設(shè)計，630mm質(zhì)心高度同級最低，在高速過彎中能夠很好地控制車身，保持車輛穩(wěn)定性；同級最寬1860mm車身，0.859高寬比，整體營造出的低趴姿態(tài)，不僅有速度，更有顏值；擁有46項優(yōu)異運(yùn)動學(xué)指標(biāo)，還擁有平衡穩(wěn)定的底盤懸架，底盤懸架提高了20%的抗側(cè)傾能力，極大保障了駕控的穩(wěn)定性。
橫向穩(wěn)定桿的功用是防止車身在轉(zhuǎn)彎時發(fā)生過大的橫向側(cè)傾，盡量使車身保持平衡。汽車懸架彈簧的核心功能是要讓車輪盡可能地接地，并且讓車?yán)锏娜俗娣模?dāng)汽車轉(zhuǎn)彎時如果沒有穩(wěn)定桿就會變成這樣↓↓↓歪的不得了。
穩(wěn)定桿雖然不起眼，但對于汽車的安全性、穩(wěn)定性和形式平順性卻起到了不可估量的巨大作用。
因為平衡懸架的平衡桿多為等長結(jié)構(gòu)，因此中、后橋的垂向載荷能時刻相等。
Adams建立的平衡懸架如下圖所示。
分析前，我們需要校核下中、后橋輪胎的垂向力，以保證模型的準(zhǔn)確性。
圖2 原車架角板處Von Mises應(yīng)力云圖 單位：MPa
圖3 原車架平衡懸架橫梁處Von Mises應(yīng)力云圖 單位：MPa
表2 CAE分析結(jié)果
方 案
車架變形（mm）
角板Von Mises應(yīng)力（MPa）
平衡懸架橫梁Von Mises應(yīng)力（MPa）
重 量
（Kg）
減重效果
（％）
原 車
2.1 主要參數(shù)及材料常數(shù)
前橋懸架鋼板彈簧滿載垂向剛度為372N/mm，中后橋平衡懸架鋼板彈簧滿載垂向剛度為2174N/mm，鈑金件的彈性模型為2.02x105,泊松比0.3；鑄件的彈性模量1.74x105，泊松比0.3。
載重汽車平衡懸架特性分析
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