一种空满载自适应油气弹簧的设计与研究

针对自卸车等工程车辆空满载状态下轴载变化大的特点,设计一种具有两级压力蓄能器的油气弹簧结构,减小蓄能器的总体积,提高悬架系统对载荷的适应性。其中外置低压蓄能器满足车辆空载承载需求,内置高压蓄能器提高满载承载能力,防止油气弹簧的过度压缩。建立了该油气弹簧的AMESim仿真模型,通过仿真给出其在空满载下的力位移特性曲线,油气弹簧在空满载状态下刚度具有显著变化,说明油气弹簧具有较好的载荷适应性。     

自行式载重车自适应悬架组群系统顺应性

对自行式载重车悬架组群系统进行了顺应性描述和顺应效果评价,针对目前传统的液压弹簧悬架系统,设计改进了一种自适应悬架组群系统,建立了整车和自适应悬架组群系统的非线性数学模型;在额定载荷为3200kN的两纵列六轴线自行式载重车的基础上,以随机路面激励为输入,在空载和满载工况下建立了液压弹簧悬架系统和自适应悬架组群系统的仿真模型。仿真分析和现场试验对比结果表明,改进后的自适应悬架组群系统在空载和满载工况下顺应系数分别提高了103.8%与55.1%,系统液压缸输出力更加平缓,具有更好的顺应性,采用改进后的自适应悬架组群系统的自行式载重车在行驶过程中的抗冲击振动能力和改善车辆平顺性方面效果显著。     

越野车用两级压力式油气弹簧的建模与仿真

两级压力式油气悬架可有效地解决传统单气室油气悬架在不同载荷状态下的动力学性能矛盾。为进一步提高越野车辆的行驶性能,提出一种越野车用两级压力式油气弹簧,建立考虑油液压缩性的油气弹簧非线性数学模型,并通过台架试验验证数学模型的准确性。建立1/4车辆模型,在随机路面激励下进行平顺性仿真。结果表明,良好路面的满载工况和一般路面的空载工况下,相对于单气室油气悬架,两级压力式油气悬架的车身加速度均方根值分别下降了20.1%和10.7%,轮胎动载荷均方根值分别下降了36.8%和10.4%,两级压力式油气悬架的动行程均方值分别增加了11.8%和1.9%,其撞击限位块的概率小于0.1%,能够满足车辆的使用要求。     

后悬架结构对铰接式自卸车平顺性影响分析

悬架结构对车辆平顺性具有重要影响,对电传动铰接式自卸车独立式摆臂平衡梁式和油气平衡后悬架结构对整车平顺性影响进行对比分析,通过平顺性评价指标对两种模型进行评价。针对油气弹簧非线性特性,运用泰勒展开将油气弹簧非线性弹性力展开成5次多项式形式。根据两种形式悬架结构特点,通过拉格朗日方程分别建立10自由度油气平衡悬架整车平顺性动力学模型和8自由度摆臂平衡梁结构整车平顺性动力学模型。采用正弦波叠加法模拟随机路面,时域内对两种动力学模型进行求解,通过平顺性评价指标对两种整车模型进行评价。分析在ISO C级路面、车速30km/h分别空载和满载两种典型工况进行两种悬架结构整车性能分析。结果可知:两种悬架结构整车满载工况平顺性要优于空载;两种模型平顺性在满足8小时"疲劳—降低工效"时间要求上,需要进一步对其结构进行改善和优化;相比而言油气平衡悬架模型平顺性优于摆臂平衡梁。     

某地铁车辆油气弹簧外特性分析与计算

为准确描述油气弹簧力学特性,基于流体力学原理,完整建立了某型城市客运车辆双蓄能器式油气弹簧的力学模型,仿真得到了该型油气弹簧的速度特性与位移特性;详细介绍了不同于一般车辆液压悬架阀片式的实体式阻尼阀;讨论油气弹簧关键参数对其外特性的影响,发现振动速度、蓄能器气压等因素对油气弹簧外特性影响较大。双蓄能器式油气弹簧是一类集变刚度特性与非线性阻尼力的气、液耦合体。适合载重量变化较大的城市客运车辆,有利于改善车辆平顺性。     

基于模糊PID控制的矿用自卸车满载和空载平顺性优化

为了进一步满足矿用自卸车在空载和满载两种工况下的平顺要求,建立了1/4车辆二自由度矿用自卸车主动悬架模型。分别使用PID控制器和模糊PID控制两种控制方式。以车身垂直加速度和车身垂直加速度变化率作为控制器的输入信号,对主动悬架系统进行仿真分析。对空载和满载两种工况下的矿用自卸车轮胎动载荷、悬架动行程和垂直加速度的均方根值进行比较。结果表明,被动悬架空载时的车辆平顺性要比满载时差。垂直加速度值差异最为明显,相差了91.10%。使用两种控制方式对两种工况都有优化效果,模糊PID的优化效果要更好,空载比满载的优化效果好,垂直加速度的优化效果要比其他两个好。     

重型多轴车辆互连油气悬架特性分析

以重型多轴车辆互连悬架系统为研究对象,建立了四轴互连油气悬架液压系统数学模型。模型中考虑了管路沿程压力损失、局部压力损失和油缸活塞杆运动摩擦力的影响,并进行仿真分析,通过台架试验验证了模型的正确性。基于互连油气悬架液压系统数学模型,对比分析了垂向和侧倾工况下互连悬架和独立悬架的刚度和阻尼特性,以及对互连悬架阻尼特性进行参数化分析。结果表明：在垂向工况下,互连悬架蓄能器内气体体积变化量相当于各活塞杆进出油缸的体积,与独立悬架蓄能器内气体体积变化量相等,因此互连悬架与独立悬架刚度特性相同,但其阻尼力大于独立悬架;侧倾工况下,互连悬架在增加侧倾刚度的同时也明显增大了阻尼力。两种工况下,独立悬架阻尼特性不变,互连悬架阻尼力随单向阀直径增大、阻尼阀直径增大、油管直径增大、油缸内径减小和活塞杆直径增大而减小。     

新型轨道车辆双蓄能器式油气悬架特性研究

为准确描述双蓄能器式油气悬架力学特性,基于流体力学原理,完整建立了某型城市客运车辆双蓄能器式油气悬架的力学模型,仿真得到了该型油气悬架的速度特性与位移特性;详细介绍了不同于一般车辆液压悬架阀片式的实体式阻尼阀;讨论了油气悬架关键参数对其外特性的影响,发现振动速度、蓄能器气压等因素对油气悬架外特性影响较大。双蓄能器式油气悬架是一类集变刚度特性与非线性阻尼力的气、液耦合体,适合载重量变化较大的城市客运车辆,有利于改善车辆平顺性。     

工程机械液压稳定系统动态特性与实验研究

为了提高装载机整车结构的可靠性与稳定性,设计了一套具有蓄能器、电磁换向阀、可调节流阀的液压行驶稳定系统,建立了简化的整车动力学模型,分析了蓄能器的容积和预充压力对油缸刚度的影响,研究了不同车速、不同载荷等参数下整车结构的刚度变化规律.仿真结果表明加入行驶稳定系统之后,满载和空载工况下垂直方向车架的振动加速度得到了明显的降低.实验结果表明,蓄能器能够较好的跟随液压系统完成工作任务,起到了较好的减震效果.经过正交实验得到了蓄能的性能参数MAP图,为控制策略设计提供了数据参考.     

铰接式自卸车不同悬架结构整车平顺性分析

车辆的平顺性反映了整车品质的一个重要因素,针对采用油气平衡悬架、摆臂平衡梁的铰接式自卸车平顺性进行对比分析。根据两种形式车辆的结构特点,基于拉格朗日方程分别建立10自由度油气平衡悬架整车平顺性动力学模型和8自由度摆臂平衡梁结构整车平顺性动力学模型。采用正弦波叠加法模拟随机路面,时域内对两种动力学模型求解,通过平顺性评价指标对两种整车模型进行了评价。结果表明:满载工况的平顺性优于空载工况;两种整车模型的平顺性都有待于进一步完善,相比而言油气平衡悬架模型的平顺性优于摆臂平衡梁,但考虑其复杂的悬架结构、密封工艺及成本,选择摆臂平衡梁结构为所设计电传动铰接式自卸车的后悬结构。     

全地面起重机连通式油气悬架平顺性研究

基于全地面起重机连通式油气悬架单桥四自由度车辆模型,建立ADAMS单桥动力学模型、AMESim液压系统模型以及MATLAB/Simulink的C级路面谱模型,以AMESim作为主控程序进行联合仿真,分析蓄能器初始充气压力、蓄能器容积及悬架油缸中阻尼孔径等参数对车辆平顺性的影响规律。分析结果得出:在一定范围内,随着蓄能器的总容积和悬架油缸阻尼孔径的增大,车身的加权加速度均方根值变小,即油气悬架的平顺性变好,随着蓄能器的初始充气压力的增大,车身的加权加速度均方根值先变小后变大,即油气悬架的平顺性先变好后变差。     

基于极限工况的悬架蓄能器选型计算方法研究

该文针对悬架液压系统中常用的皮囊式、隔膜式以及活塞式三种不同类型的蓄能器,分别介绍了每种蓄能器的结构特点与工作原理。基于理想气体状态方程,给出了蓄能器极限工作压力的确定原则,分析了极限工作压力与预充气体积、预充气压力、油气弹簧跳动量以及环境温度等因素之间的关系。最后,根据极限压力分析结果,总结了悬架蓄能器选型流程图,为蓄能器的选型提供理论依据。     

基于ADAMS矿用车辆平顺性影响因素分析

车辆平顺性是车辆在行驶过程中对振动的适应度的性能,对其的影响因素较多。应用三维建模软件Soldworks和机械系统动力学仿真分析软件ADAMS,建立矿用汽车在随机路面和波形路面输入条件下的平顺性仿真模型,并进行各种工况的仿真。分别改变车速、悬架刚度、簧载质量、簧载质量质心位置、路面不平度等影响整车平顺性的因素,分析这些因素对平顺性的影响程度。仿真结果表明,矿用汽车满载比空载工况行驶平顺性更好;满载时,将油气悬架的刚度等效为线性刚度来分析汽车的振动情况,误差较小;分析结果为进一步设计分析提供参考。     

重型挂车油气弹簧平衡悬架系统设计

车辆油气悬架系统是决定车辆行驶过程中平顺性,在车辆的行驶过程中提供操作稳定性。油气弹簧是汽车油气悬架的不可缺少的一部分,在对油气弹簧进行系统分析时,对于提高自主研发油气弹簧的能力并且改善油弹簧的质量具有重要意义。本设计对油气弹簧平衡悬架的特点,油气弹簧及平衡悬架的结构和设计研究方法进行阐述。     

双气室油气悬架特性研究

为改善越野车辆的行驶平顺性,提出一种双气室油气悬架.对双气室油气悬架的结构进行了分析,阐述其工作原理,并建立其数学模型.基于某越野车的参数,建立1/4车辆振动模型,通过仿真分别研究双气室油气悬架的各个参数对其车身加速度、悬架动挠度及车轮相对动载的影响.结果表明,内置蓄能器对车轮相对动载影响大于外置蓄能器;外置阻尼器对平顺性的影响大于活塞上阻尼孔的影响.通过对结果的优化确定了双气室油气悬架的参数,分别在时域和频域内对装有双气室油气悬架、单气室油气悬架以及螺旋弹簧的车辆的平顺性进行了对比.仿真结果表明,与单气室油气悬架和被动悬架相比,采用双气室油气悬架可明显改善车辆的行驶平顺性,更适合于越野车辆.     

同侧耦连油气悬架车辆平顺性分析

针对同侧耦连油气悬架对多轴车辆行驶平顺性的影响,建立同侧耦连油气悬架液压系统模型和整车与油气悬架耦合动力学模型。开展油气悬架台架试验,验证了油气悬架模型的正确性。安装同侧耦连油气悬架和独立悬架车辆在随机路面输入下进行了行驶平顺性仿真分析,并对同侧耦连油气悬架车辆平顺性进行参数化分析。结果表明,随机路面输入下,同侧耦连油气悬架各油缸刚度特性一致,因此车身俯仰角较独立悬架较小,且能够平衡各轴轮胎动载荷;随着车速的增加,车身质心加权加速度和轮胎动载荷均呈增加趋势,但车身质心加权加速度在车速为50~60 km/h过程中稍有下降,在车速为60~80 km/h过程中基本保持不变;蓄能器静平衡初始体积减小,刚度增大,车身质心加权加速度随蓄能器静平衡初始体积减小呈增大趋势,但在车速为60~80 km/h过程中不同初始体积对加速度影响不同,蓄能器静平衡初始体积变化对轮胎动载荷影响不明显。     

橡胶悬架挺起重卡的脊梁产品优势突显获市场认可

橡胶空气弹簧悬架是车辆悬架系统中的主要弹性元件,其弹性特性直接影响该系统的振动特性。橡胶空气弹簧悬架是在橡胶气囊中充入压缩空气,利用空气的可压缩性实现弹性作用的一种非金属弹簧。由于它和金属弹簧相比较有诸多优点,因此在汽车上得到广泛应用。橡胶悬架总成是一种技术含量很高、用于重型商用车的产品,适用于公路牵引车、公路载货车等,具有承载能力强,无论空载、满载都有良好的舒适性。随着橡胶悬架市场用量的增加,市场对橡胶悬架产品使用要求的逐渐严格,生产厂家开发越来越多的橡胶悬架产品投向市场受到欢迎。     

液压互联悬架系统关键参数对车辆动力学响应影响及试验验证

液压互联悬架系统能有效改善车辆的操纵稳定性与安全性,因此分析其关键设计参数对车辆动力学响应的影响具有重要意义。以某SUV为应用对象,设计一套侧倾互联式液压悬架系统。在机械液压耦合边界处,车辆将其运动状态量传递至液压系统,引起蓄能器内气体体积变化,从而改变液压回路中系统油压,进而引起耦合边界处作用力变化。将该作用力引入车辆运动方程,提出一种机械液压耦合车辆动力学模型。开展相关试验验证该模型应用于车辆动力学研究的有效性。选取蛇行试验工况,分析液压互联悬架系统关键参数对车辆响应的影响。仿真结果表明,侧倾角和轮胎动载荷的幅值与系统油压、液压作动器上下腔面积差和面积比呈负相关,与蓄能器初始气体体积呈正相关;各关键参数对车辆侧向加速度峰值影响不明显。考虑开展相关试验研究的可行性,对车辆进行实车测试及数据分析,验证仿真分析结论。     

基于神经网络的车辆空气悬架系统阻尼优化

在研究膜式空气弹簧结构参数和受力状况关系的基础上,建立了空气悬架车辆的柔性双质量振动模型,并对模型进行了仿真计算和分析.采用径向基函数神经网络,对空气悬架系统阻尼进行了不同负载工况下的多级优化.结果表明,空气悬架系统阻尼最优值随着载荷的减少而降低,优化阻尼后的车辆,在保证悬架行程的情况下,同时提高了平顺性和轮胎接地性能.     

振动能量回收装置在电动物流车悬架系统的设计与应用

设计了一种安装于钢板弹簧和车桥之间的压电能量收集装置,用于收集悬架系统中损耗的振动能量.建立了四分之一车辆压电馈能悬架系统模型,并进行随机路面试验,通过拟合对比试验数据和仿真数据,验证了所建模型的准确性和可信性.分别在随机路面与脉冲路面输入下分析了不同工况下压电发电装置输出功率的均方根值(RMS),结果表明,在随机路面输入下,输出功率RMS与车辆行驶速度、载货状态成正比.在脉冲路面输入下,输出功率RMS随车辆行驶速度先增大后减小,车辆空载以30km/h速度行驶时,输出功率最大,为102.24W.