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毕
业
设
计
外
文
文
< br>献
翻
译
毕业设计题目
翻译题目
专
业
姓
名
班
级
学
号
指导教师
基于
ANSYS
对汽车钢板弹簧的有限元分析
汽车悬架
车辆工程
尹志强
A1131
肖静
机械与材料工程学院
二
O
一四年十月
译文一
汽车悬架
现代汽车中的悬架有两种,
一种是从动悬架,另一种是主动悬架。
从动悬架即传统式的悬
架,是由弹簧、减振器(减振筒)
、
导向机构等组成,它的功能是减弱路面传给车身的冲击力,
衰减由冲击力而引起的承载系
统的振动。其中弹簧主要起减缓冲击力的作用,减振器的主要作用
是衰减振动。由于这种
悬架是由外力驱动而起作用的,所以称为从动悬架。
而主动悬架的控制
环节中安装了能够产生抽动的装置,采用一种以力抑
力的方式来抑制路面对
车身的冲击力及车身的倾斜力。由于这种悬架能够自行产生作用力,因此称为主动悬架。
主动悬架是近十
几年发展起来的,由电脑控制的一种新型悬架,具备三个条件:
(
1
p>
)具有能够产生作用力的动力源;
(
2
)执行
元件能够传递这种作用力并能连续工作;
< br>(
3
)具有多种传感器并将有关数据集中到微电脑进行运
算并决定控制方式。因此,主动悬
架汇集了力学和电子学的技术知识,是一种比较复杂的
高技术装置。
< br>例如装置了主动悬架的法国雪铁龙桑蒂雅,该车悬架系统的中枢是一个微电脑,悬架上有
< br>5
种
传感器,分别向微电脑传送车速、前轮制动压力、踏动油门踏
板的速度、车身垂直方向的振
幅及频率、转向盘角度及转向速度等数据。电脑不断接收这
些数据并与预先设定的临界值进行比
较,选择相应的悬架状态。同时,微电脑独立控制每
一只车轮上的执行元件,通过控制减振器内
油压的变化产生抽动,从而能在任何时候、任
何车轮上产生符合要求的悬架运动。因此,桑蒂雅
桥车备有多种驾驶模式选择,驾车者只
要扳动位于副仪表板上的“正常”或“运动”按钮,轿车
就会自动设置在最佳的悬架状态
,以求最好的舒适性能。
另外,主动悬架具有控制车身运动的功能。当汽车制动或拐弯时的惯性引起弹簧变形时,主
p>
动悬架会产生一个与惯力相对抗的力,
减少车身位置的变化。
例如德国奔驰
2000
款
CL
型跑车,
当车辆拐弯时悬架传感器会立即检测出车身的倾斜和横向加速度,电脑根据传感器的信息,与预
先设定的临界值进行比较计算,立即确定在什么位置上将多大的负载加到悬架上,使车身的倾斜
减到最小。
汽车主动悬架—液压和空气式
p>
从控制力的角度划分,悬架可分为被动悬架,半主动悬架和主动悬架。目前,大多数汽车的<
/p>
悬架系统装有弹簧和减振器,悬架系统内无能源供给装置,其弹性和阻尼不能随外部工况变
化,
因此称这种悬架是被动悬架。
主动悬架有作为直接力发生器的动作器,可以根据输入与输出进行最优的反馈控制,使悬
架
有最好的减震特性,以提高汽车的平顺性和操纵稳定性。它由弹性元件
C
和一个力发生器
Fe
组
p>
成。
半主动悬架可看作由可变特性的弹簧和减振器组成的悬架系统,
虽然它
不能随外界的输入进
行最优的控制和调节,
但它可按存储在计算
机的各种条件下最优弹簧和减振器的优化参数指令来
调节弹簧的刚度和减振器的阻尼状态
。它由弹性元件
C
和一个一个阻尼系数能在较大范围内调
p>
节的阻尼器组成。
电子技术控制汽车悬架系统主要由(车高、转向角、加速度、
路况预测)传感器、电子控制
ECU
、悬架控制的执行器等组成
。系统的控制功能通常有以下三个:
1
车高调整
当汽车
在起伏不平的路面行驶时,可以使车身抬高,以便于通过;在良
好路面高速行驶时,可以
降低车身,以减少空气助力,提高操纵稳定性。
2
阻尼力控制
用来提高汽车的操纵稳定性,在急转弯、急加速和紧急制动情况下,可以抑
制车身姿态
的变化。
3
弹簧刚度控制
改变弹簧刚度,使悬架满足运动或舒适的要求。采用主动式悬
架后,汽车
对侧倾、
俯仰、
横摆跳动和
车身的控制都能更加迅速、
精确,
汽车高速行驶和转弯的稳定性
提高,
车身侧倾减少。制动时车身前俯小,启动和急加速可减少后仰。即使在坏路面,车
身的跳动也较
少,轮胎对地面的附着力提高。
一
.
p>
主动式液压悬架
电子控制的主动式液压悬架能根据悬架的质量和加速度等,<
/p>
利用液压部件主动地控制汽车的
振动。主动式液压悬架在轿车上的
布置如图所示,在汽车重心附近安装有纵向、横向加速度和横
摆陀螺仪传感器,用来采集
车身振动、车轮跳动、车身高度和倾斜状态等信号,这些信号被输入
到控制单元
ECU
,
ECU
根据
输入信号和预先设定的程序发出控制指令,控制伺服电机并操纵前
后四个执行油缸工作。
二
p>
.
主动式空气悬架
在电子控制的主动式空气悬架系统中,微机根据传感器送来的
信号和驾驶员给予的控制
模式经过运算分析后向悬架发出指令,悬架可以根据微机给出的
指令改变悬架的刚度和阻尼系
数,是车身在行驶过程中保持良好的稳定性能,并且将车身
的振动响应控制在允许的范围内。一
般说来,主动式空气悬架的控制内容包括车身高度、
减振器衰减力、弹簧弹性系数等三项;
1车高的控制;
< br>分标准、
升高和只升高后轮三种工作状态;
2减震器的衰减力控制分低、
p>
中、高三档;
3空气弹簧的弹性系数分软、硬两档。
空气悬架电子控制系统的工作原理
;用空气压缩机形成压缩空气,并将压缩空气送给弹簧和
减震器的空气室中,以此来改变
车辆的高度。在前轮和后轮的附近设有车高传感器,按车高传感
器的输出信号,微机判断
出车辆高度,再控制压缩机和排气阀,使弹簧压缩或伸长,从而控制车
辆高度。
在减震器内设有
电动机,电动机受微机的信号控制。利用电动机可以改变通气孔的大小,从
而改变了衰减
力的大小。
具体说来,
在汽车仪表板上有空气悬架系统的开关,
利用开
关可以形成
6
种不同的工作方式。
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