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基于油气弹簧的六臂结构轮对式悬架设计与分析
| 论文题名： | 基于油气弹簧的六臂结构轮对式悬架设计与分析 |
| 关键词： | 车辆悬架;轮对式驱动;油气弹簧;优化设计 |
| 摘要： | 伴随着电机技术的不断突破改进，驱动方式也有了新的选择，将电机集成至车辆轮毂中形成轮毂电机驱动模式，替代传统驱动方式的发动机与传动机构，轮对式驱动还使差速转向成为可能。由于传统驱动方式的传动和转向机构极大的限制了悬架系统的发展，束缚了悬架的自由度，本文针对传统悬架仅考虑单一垂直自由度不能满足新型驱动方式的问题，设计了一种基于油气弹簧的六臂结构轮对式悬架，不仅满足轮毂电机轮对驱动模式，还打破了自由度的限制。本文的主要工作内容如下： 本文针对悬架需求，在Solidworks软件中搭建了六臂结构轮对式悬架模型，分析总结了悬架的结构及其特点。以油气弹簧为基础分析六臂结构悬架设计的可行性，油气弹簧良好的非线性特性给悬架性能带来提升了过程，但给设计工作带来重复性和不确定性，针对这一问题，对所设计的外置单气室油气弹簧进行结构设计和理论分析，搭建了油气弹簧的数学模型，得到油气弹簧的非线性特性曲线。同时研究了影响油气弹簧非线性特性的因素，综合考虑活塞面积、单向阻尼孔、常通阻尼孔、气室初始压力、气室面积、气室初始高度等因素选择合适的参数，使悬架达到理想的性能要求。 本文分析了六自由度下悬架的性能，得到油气弹簧的变化规律与下端球头的运动轨迹，但由于悬架复杂的结构和油气弹簧的非线性特性，使轮对水平转向过程中存在不稳定问题，最终在六臂悬架基础上，辅以四根拉伸弹簧，仿真结果表明，在一定范围内，悬架合力矩基本维持在0?????附近，具有很强的自稳能力。 本文设计的六臂结构轮对式悬架，打破传统悬架的自由度限制，且具备单元化模块化的特点，使其具有极大的灵活性和适用性。可以与轮毂电机轮对式驱动模式组合为独立模块，不仅具有驱动功能，还具有悬架的特性。 |
| 作者： | 冯伟琦 |
| 专业： | 仪器科学与技术 |
| 导师： | 马铁华 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中北大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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