【摘 要】
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随着汽车工业的快速发展及汽车的广泛应用,人们对汽车的性能和品质要求(如,高速行驶下的操纵稳定性和乘坐舒适性)日益提高,其中,对悬架性能的要求尤为突出。得益于袋鼠自然进
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随着汽车工业的快速发展及汽车的广泛应用,人们对汽车的性能和品质要求(如,高速行驶下的操纵稳定性和乘坐舒适性)日益提高,其中,对悬架性能的要求尤为突出。得益于袋鼠自然进化而来的腿部结构,其跳跃具有速度快、能耗低、地面适应性好、运动稳定和低振动等诸多优点。故受此启发,试图将自然进化而来的袋鼠腿部结构抽象成工程缓冲减振结构,并将其应用于汽车悬架中。然后,通过构建一种带有仿袋鼠腿缓冲结构的汽车悬架,并开展该悬架结构参数特性的研究,以提高其性能和品质。本文以双横臂悬架为应用对象,构建一种带有仿袋鼠腿缓冲结构的双横臂悬架,并对其参数特性开展研究。本文通过对袋鼠腿部结构的研究,提出了一种三连杆仿袋鼠腿缓冲结构,并运用虚位移原理分析研究了该结构的刚度特性,列出了相应的刚度特性公式。利用ADAMS/View软件建立了仿袋鼠腿结构的虚拟样机模型,得出了该模型在上跳下落过程中各部件的运动特性曲线。利用动力学分析软件ADAMS/Car模块,分别建立了双横臂悬架和带有仿袋鼠腿结构的双横臂悬架模型,并对这两种悬架模型进行了双轮平行跳动仿真研究。经对比分析发现,带有仿袋鼠腿结构的双横臂悬架车轮外倾角变化范围减小0.5°,约减少21%;主销内倾角变化范围减小0.4°,约减少13%;前轮前束角变化范围增大0.6°,约增加14%。对带有仿袋鼠腿结构的双横臂悬架刚度特性进行了研究,发现其刚度值随悬架行程的变化分为压缩和拉伸两个阶段,并呈现出拉伸阶段悬架刚度线性缓慢递增、压缩阶段悬架刚度非线性快速递增的规律。阶段分界点接近悬架静平衡位置。该结果验证了虚位移原理推导出的刚度方程的正确性。此外,分析发现,影响仿袋鼠腿结构刚度变化的参数有,弹簧与仿袋鼠腿杆件间的夹角,仿袋鼠腿杆件的长度和弹簧在仿袋鼠腿杆件上的布置位置等。本文的研究结果可为新型仿生悬架的研发提供理论依据和参考。
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