橫向穩定桿的案例
淺談乘用車主動橫向穩定桿
雖然主動橫向穩定桿系統在國內自主乘用車型上鮮有應用，但已經有多個國外高端乘用車型開始配備，如奧迪SQ7、SQ8，賓利添越，大眾途銳，寶馬X5，保時捷帕拉梅拉、卡宴，豐田陸巡、霸道，日產途樂、英菲尼迪等。
主動橫向穩定桿可以通過驅動電機輸出力矩并轉化為桿的扭轉剛度，進而改變懸架的側傾剛度。主動橫向穩定桿可以改善車輛的側傾穩定性、乘坐舒適性、操縱穩定性、行駛通過性等，也可以根據桿的工作方式增加個性化功能，如迎賓、原地側傾等功能。相比于主動懸架，主動橫向穩定桿的成本較低，且結構簡單，無需過多改變原底盤的空間布置，只要留有足夠的空間即可成功匹配安裝。
展開 Adams橫向穩定桿
原創:有限元探索
為什么汽車會需要橫向穩定桿？
因為汽車平順性要好點，懸架剛度（線剛度）就要低點。但是懸架剛度（線剛度）低將會導致懸架側傾剛度（角剛度）也低，這時當汽車轉彎時，就會產生較大的變形，俗稱過彎信心不足。因此引入了穩定桿，其作用就是增加側傾剛度而不影響線剛度。
橫向穩定桿的剛度理論計算可參考《汽車設計》
Adams橫向穩定桿建模：Adams/car模板中提供了三種穩定桿的建模方式：
剛體建模
梁單元建模
柔性體（FE part）建模
注意：穩定桿建模方式中的柔性體（FE part）建模不同于模態疊加法，該方法可以用來模擬大變形，當然也可使用模態疊加法制作模態中性文件生成穩定桿，但模態疊加法對大變形不太友好，有興趣可以對比驗證一下。
Adams生成柔性體如下圖所示，對穩定桿兩端施加載荷或者位移，得到穩定桿剛度，通過與理論計算值對比，驗證模型的精度
展開 汽車橫向穩定桿有啥用？元王CAE仿真告訴你
橫向穩定桿（sway bar, anti-roll bar, stabilizer bar），又稱防傾桿、平衡桿，是汽車懸架中的一種輔助彈性元件。知道橫向穩定桿這個零件的車友，已經是高段位的汽車達人了，但可能依然有不少人對這根棍棍的具體作用不是很清楚。
橫向穩定桿的功用是防止車身在轉彎時發生過大的橫向側傾，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，并且讓車里的人坐著舒服的，但當汽車轉彎時如果沒有穩定桿就會變成這樣↓↓↓歪的不得了。
穩定桿雖然不起眼，但對于汽車的安全性、穩定性和形式平順性卻起到了不可估量的巨大作用。以汽車穩定桿為研究對象,通過采用CAE軟件對穩定桿進行仿真分析,得到應力應變分布特征，找出所建模型的薄弱點,對穩定桿產品的結構優化有重要意義。
以下為元王為某汽車零部件企業做的汽車穩定桿有限元分析案例。
分析背景
零件1：穩定桿桿體（1個）零件2：襯套（2個）
零件3：卡箍（2個）
相對運動方向：垂直于固定面
工況1：在穩定桿相對運動為84.5mm時，穩定桿的應力分布以及剛度曲線
工況2：在穩定桿相對運動為106.8mm時，穩定桿的應力分布以及剛度曲線
有限元模型
分析結果（工況1）
在穩定桿相對運動為84.5mm時，穩定桿最大等效應力576.2Mpa，低于所用材料屈服強度（SUP9/1180Mpa），未發生塑性變形，滿足設計要求。
應力云圖
穩定桿位移與力（剛度）曲線
分析結果（工況2）
在穩定桿相對運動為106.8mm時，穩定桿最大等效應力728.9Mpa，低于所用材料屈服強度（SUP9/1180Mpa），未發生塑性變形，滿足設計要求。
展開 hyperworks橫向穩定桿六面體網格劃分、線剛度、扭轉剛度和側傾角剛度及強度和疲勞仿真分析
<p> 橫向穩定桿作為性能件，我們需要對其剛度進行設計：</p><div contenteditable="false" width="100%">
<figure class="figure-image" data-img="https://img.jishulink.com/202402/attachment/7f2ca2c57b384cd28fb348e930d772ab.bmp" style="text-align: center">
<img src="https://img.jishulink.com/202402/attachment/7f2ca2c57b384cd28fb348e930d772ab.bmp" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/202402/attachment/7f2ca2c57b384cd28fb348e930d772ab.bmp?image_process=/format,webp/quality,q_40/resize,w_400" data-pc-src="https://img.jishulink.com/202402/attachment/7f2ca2c57b384cd28fb348e930d772ab.bmp?
展開 
基于 solidThinking Inspire 的推桿式懸架搖臂的設計
3 工況分析
根據搖臂的受力特性，這里將賽車分為四類行駛工況，對其進行相應的受力分析，并設 減震器對搖臂的反力為 F1，推桿的反力為 F2，橫向穩定桿反力為 P 。
（1）賽車在靜止狀態或勻速直線行駛，根據整車重量和搖臂的杠桿比可求的減震器反 力 F1=766N ， F2=755N 。
（2）在減速或者加速工況下，車子前后軸荷會發生轉移，從而對搖臂的受力產生變化， 由于兩種情況產生的影響類似，這里只對制動時進行分析，并設制動強度 Z=0.8。根據相關條件和公式[3]求的 F1=1057N ， F2=1042N 。
（3）在轉彎工況下，左右輪的載荷也會發生轉移[3]，同時橫向穩定桿起作用了，進而 影響搖臂的受力。本設計擬定左轉彎時對搖臂的受力進行分析，其中選定側向加速度為 1.2g，橫向穩定桿兩端的位移為 62mm，最后得出 F1=1451N ，F2=1430N ，P=2177N [4]。
（4）在轉彎和減速的聯合工況下，在這兩種情況下搖臂所受到的力將更加大，由于力 的可疊加性，可在前面已分析的基礎上，疊加上各部分力即可。由于在制動和左轉向時右前 輪所受到的力最大，則這里只分析右前輪。得出 F1=1755N ，F2=1730N ，P=2177N
4 搖臂的優化設計
4.1 設置約束和載荷
在開始的初步建模中注意要給施加約束和載荷的安裝孔建立獨立的 part 部分，以區分后面定義的設計空間。
展開 底盤零部件路譜轉臺架詳解
二、臺架疲勞耐久試驗方法
零部件耐久試驗方法主要由載荷（行程）大小和循環次數兩部分組成，如下表1是某車型底盤橫向穩定桿（圖1）的疲勞耐久試驗要求：
表1 某車型橫向穩定桿疲勞耐久試驗要求
圖1 某車型橫向穩定桿示意圖
表1中的臺架試驗為級數為3的臺架試驗，其背后所對應的，就是圖1穩定桿所經歷的常規耐久試驗所能產生的損傷，而常規耐久試驗則對應用戶10年16萬公里不損壞的行駛需求，換句話說，如果穩定桿能滿足上述三級Block 臺架試驗要求，則到了用戶手里，就能保證10年16萬公里的行駛需求而不斷裂，這就是一個零件高可靠性的路譜轉臺架的意義所在。
三、試驗場載荷轉臺架Block的核心準則
用戶路面轉試驗場路面暫且略過不提，我們重點討論試驗場載荷轉臺架 Block。下表2為某車型橫向穩定桿在一些典型試驗場路面下的載荷。
表2 某車型橫向穩定桿在部分典型路面上的隨機載荷譜（實際上這里放的是微應變譜）
我們對動態載荷進行觀察，就會發現大多數動態載荷存在隨機性，即無明顯的規律可以尋找。針對這種無明顯規律的隨機動態載荷譜轉臺架疲勞耐久載荷，通常有三個核心準則：
準則1——雨流計數法：雨流計數法大約在上個世紀 50 年代就被發明出來，其發明的目的就是為了應對隨機動態載荷轉變為規則Block。雖然很多資料將雨流計數法進行了長篇大論，但從本質上來說，雨流計數法就是將一組隨機數據的均值和峰值進行篩選統計的一種方法。而就基于目前工業界認可的理論，除SN 曲線外，載荷的均值和峰值，就是決定產品疲勞壽命的關鍵影響因素。
準則 2——Miner法則，也叫線性損傷累計疊加法則。
展開 工作隨想：在中國汽車行業高速發展環境下，二次粘接穩定桿襯套技術的應用將成為必然趨勢。
橫向穩定桿是用彈簧鋼制成的扭桿彈簧，形狀呈“U”形，橫置在汽車的前端和后端。桿身的中部通過橡膠襯套與車身或車架鉸接相連，兩端通過側壁端部的橡膠墊或球頭銷與懸架導向臂連接。
作用：
穩定桿襯套主要通過卡箍固定在車架上，功能上必須具備支撐、定位、緩沖、吸振以及降噪的特性；
就橡膠制品而言，還應具備耐磨性、回彈性好，壓縮永久變形小、耐臭氧、耐老化、耐低溫等特點。
同時穩定桿襯套的剛度對于整車的操控性和乘坐舒適性也起著重要作用。
穩定桿襯套類型：
純膠穩定桿襯套（滑動）：
主要利用穩定桿與橡膠襯套間的相對滑動原理，須采用自潤滑橡膠
優點：
結構簡單、成本低、生產效率高。
弊端：
1、產品剛度低，整車操穩性較差
2、一般產品硬度高，在冬季或過泥濘路面時較大概率出現異響現象，難以杜絕。
特氟龍穩定桿襯套：
同樣是利用穩定桿與橡膠襯套間的相對滑動原理，增加特氟龍織布降低摩擦系數。
優點：
增加特氟龍后，新車階段能明顯減少和消除異響問題。
弊端：
1、特氟龍工藝復雜、成本高
2、通過近年來各車型市場表現，使用兩年后異響爆發率會明顯增加，無法永久杜絕異響。
抱緊穩定桿襯套（夾持）：
為滿足調校需要，襯套設計增加骨架（or底座）起支撐作用、加大內孔和外形裝配過盈量；將橡膠襯套與穩定桿抱緊，在一定角度范圍內橡膠運動起主要作用。
優點：
一般剛度較大，可有效降低滑動異響問題，有利于整車性能調校。
弊端：
1、對襯套要求高，在大角度條件會加劇橡膠磨損、失效快；
2、總裝時裝配難度大；
3、根據市場表現，使用一定時間后由于橡膠磨損會出現異響。
展開 ADAMS在汽車動力學仿真中的應用研究
根據實際問題的需要，在ADAMS軟件中采用力約束rotational—spring—damping來模擬扭桿彈簧的作用。
（四）橫向穩定桿模型
橫向穩定桿對汽車的操縱穩定性有重要影響。在ADAMS中，建立簡化的橫向穩定桿的模型：方法是將穩定桿中間斷開，聯以扭桿彈簧，其扭轉剛度由中間處的扭轉彈簧表示。
（五）減振器模型
減振器是懸架系統的主要元件，與彈性元件并聯安裝，車輪與車身的相對振動，主要是通過減振器衰減的，即由于懸架匹配了適當的阻尼，車身的自由振動被迅速衰減，車身的強迫振動也會受到抑制。根據前、后減振器的速度—阻尼力特…………
閱讀全文：http://tech.caenet.cn/Article2152.html
展開 汽車懸架知識專題（1）：懸架概述
保證貨物完好和人員舒適；衰減由于彈性系統引進的振動，使汽車行駛中保持穩定的姿勢，改善操縱穩定性；同時懸架系統承擔著傳遞垂直反力，縱向反力（牽引力和制動力）和側向反力以及這些力所造成的力矩作用到車架（或車身）上，以保證汽車行駛平順；并且當車輪相對車架跳動時，特別在轉向時，車輪運動軌跡要符合一定的要求，因此懸架還起使車輪按一定軌跡相對車身跳動的導向作用。
懸架結構形式和性能參數的選擇合理與否，直接對汽車行駛平順性、操縱穩定性和舒適性有很大的影響。由此可見懸架系統在現代汽車上是重要的總成之一。
一般懸架由彈性元件、導向機構、減振器和橫向穩定桿組成。彈性元件用來承受并傳遞垂直載荷，緩和由于路面不平引起的對車身的沖擊。彈性元件種類包括鋼板彈簧、螺旋彈簧、扭桿彈簧、油氣彈簧、空氣彈簧和橡膠彈簧。減振器用來衰減由于彈性系統引起的振，減振器的類型有筒式減振器，阻力可調式新式減振器，充氣式減振器。導向機構用來傳遞車輪與車身間的力和力矩，同時保持車輪按一定運動軌跡相對車身跳動，通常導向機構由控制擺臂式桿件組成。種類有單桿式或多連桿式的。鋼板彈簧作為彈性元件時，可不另設導向機構，它本身兼起導向作用。有些轎車和客車上，為防止車身在轉向等情況下發生過大的橫向傾斜，在懸架系統中加設橫向穩定桿，目的是提高橫向剛度，使汽車具有不足轉向特性，改善汽車的操縱穩定性和行駛平順性。
展開 穩定桿設計及穩定桿襯套的部分討論 ￥1
本文主要探討了穩定桿的設計方案和注意事項 ，同時 也說明了穩定桿襯套異響問題的解決思路，
懸架設計中穩定桿系統-穩定桿連桿設計 ￥1
本文主要討論懸架系統設計過程中一個子零件的設計開發，及穩定桿連桿的設計開發，穩定桿連桿的布置會影響懸架的rollsteer，不足轉向，減震器的強度，疲勞，及穩定桿強度等
汽車行駛系知識.
懸架一般由彈性元件、導向裝置、減振器和橫向穩定桿組成。
1，彈性元件用來承受并傳遞垂直載荷，緩和不平路面、緊急制動、加速和轉彎引起的沖擊或車身位置的變化。
2，導向裝置用來使車輪按一定的運動軌跡相對車身運動，同時傳遞力的作用。
3，減振器用來減輕由于彈性系統引起的振動。
4，橫向穩定桿目的是提高側傾剛度，使汽車具有不足的轉向特性，改善汽車的操縱穩定性和行駛平順性。
有限元技術在某自卸車結構改進中的應用
懸架主要包括：前后鋼板彈簧支座、平衡軸、鋼板彈簧、橫向穩定桿。前后鋼板彈簧支座、平衡軸等都是鑄件，采用四面體十節點實體單元模擬，穩定桿采用桿單元模擬。 橋、輪胎采用簡化的梁單元模擬，橋與橫向穩定桿、橋與板簧的連接采用簡化的梁單元模擬。計算時根據板簧和穩定桿的工作原理，釋放前后板簧及橫向穩定桿的相應自由度。
2.1 主要參數及材料常數
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。
2.2 邊界條件處理
2.2.1 鋼板彈簧的模擬
采用等效剛度的等截面直梁模擬前后鋼板彈簧，等效剛度的等截面直梁長度、截面參數及彈性模量等物理特性根據材料力學相關理論進行確定：當直梁的截面寬度和高度滿足H3B=KL3/4E時，等截面的直梁滿足在其兩端約束情況下中點處的等效剛度為K。式中H為梁截面高度，B為截面寬度，E為等效梁的彈性模量，L為等效梁的長度，K為鋼板彈簧的等效剛度。
2.2.2 連接處理
根據緊固件的幾何和物理參數，采用梁單元模擬主縱梁、襯梁、橫梁總成、平衡軸等部件的連接關系。
2.2.3 副車架與主車架接觸處理
副車架與主車架在接觸部分采用桿單元模擬。
2.2.4 約束位置
約束施加在簡化的輪胎模擬處。
2.2.5 載荷條件
載荷的施加，根據自卸車的使用條件，載荷按55噸計算，按著實際使用條件，分布到副車架上。根據實際使用條件，模擬了三種工況：彎曲工況，扭轉工況，轉彎工況。計算時，由于動力總成、駕駛室、油箱，電瓶等相對于載荷質量較小，且考察的主要指標是整體鑄造橫梁，它們質量對整體橫梁影響很小，所以計算時忽略了這幾處的質量。
展開 汽車懸架系統專題（7）：圖解各類獨立懸架
汽車懸架知識專題：圖解橫向穩定器
現代轎車懸架很軟，即固有頻率很低，為提高懸架的側傾角剛度，減小橫向傾斜，常在懸架中添設橫向穩定器（桿），保證良好操縱穩定性。如下圖所示桿式橫向穩定器。
1. 支桿；2. 套筒；3. 桿；4. 彈簧支座
彈簧鋼制成的橫向穩定桿3呈扁平的U形，橫向地安裝在汽車前端或后端（也有轎車前后都裝橫向穩定器）。桿3的中部的兩端自由地支承在兩個橡膠套筒內，套筒2固定于車架上。橫向穩定桿的兩側縱向部分的末端通過支桿1與懸架下擺臂上的彈簧支座4相連。
當兩則懸架變形相同時，橫向穩定器不起作用。當兩側懸架變形不等時，車身相對路面橫向傾斜時，車架一側移近彈簧支座，穩定桿的同側末端就隨車架向上移動，而另一側車架遠離彈簧座，相應橫向穩定桿的末端相對車架下移，橫向穩定桿中部對于車架沒有相對運動，而穩定桿兩邊的縱向部分向不同方向偏轉，于是穩定桿被扭轉。彈性的穩定桿產生扭轉內力矩就阻礙懸架彈簧的變形，減少了車身的橫向傾斜和橫向角振動。
汽車懸架知識專題：扭桿彈簧知識
汽車懸掛的金屬彈簧有三種形式，分別是螺旋彈簧、鋼板彈簧和扭桿彈簧。螺旋彈簧形似螺旋線而得名，具有重量小且占位置少的優點，當路面對輪子的沖擊力傳來時，螺旋彈簧產生變形，吸收輪子的動能轉換為螺旋彈簧的位能（勢能），從而緩和了地面的沖擊對車身的影響。鋼板彈簧的中部通過U型螺栓（又稱騎馬螺栓）固定在車橋上，兩端的卷耳用銷子鉸接在車架的支架上，通過鋼板彈簧將車橋與車身連接起來，當路面對輪子的沖擊力傳來時，鋼板產生變形，起到緩沖、減振的作用。扭桿彈簧一端與車架固定連接，另一端與懸架控制臂連接，通過扭桿的扭轉變形達到緩沖作用。在三種彈簧中，螺旋彈簧和鋼板彈簧都是常見的汽車彈簧，它們的作用比較好理解。而許多人對扭桿彈簧的形狀與作用則不太明了。
展開 懸架建模操作步驟及相關的硬點信息通訊器 ￥38
懸架模型的簡化
1.1模型的簡化原則
1.2懸架系統的簡化
1.2.1前懸架系統
1.2.2轉向系統
1.2.3前懸橫向穩定桿系統
2. 各關鍵點位置的確定
2.1懸架系統
2.2轉向系統
2.3穩定桿系統
3.各部件之間約束副的施加
4．連接端口的建立與匹配
4.1 懸架系統通訊器
4.2 轉向系統通訊器
4.3 穩定桿系統通訊器
4.4 通訊器的匹配
4.4.1懸架與轉向系統的通訊器匹配
4.4.2懸架與穩定桿系統通訊器的匹配
