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              自主构架外新型恒稳杆变革预设办法

              发布者:阿强来源:

              本篇文章2507字,读完约6分钟

              经典的前横向稳定杆设计方法前横向稳定杆在用于独立悬架时,设汽车左右车轮接地点处分别作用大小相等,方向相反的垂向力微量dfw,在该二力作用下左右车轮处的垂向位移为dfw,相应的稳定杆端部受到的垂向力和位移分别为dfb、dfb。由于此时要考察的是稳定杆在车轮处的等效侧倾角刚度,因而不考虑悬架中弹簧的作用力,则前横向稳定杆的直径d的确定一般有下面的计算公式:cφb=cfw(fwfb)2lb2(1)d=1283πcφbl2e[l13-a3+l2(a+b)2+4l2(b+c)](2)式中:cφb稳定杆的角刚度。

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              在简单的改进设计中,使用上述方法需要分析受力及位移等情况,计算起来颇复杂,所以选用以计算前横向稳定杆的自振频率的方法。

              理论计算扭转振动频率的方法理论上,前横向稳定杆的自振频率的计算公式为:fn=n2s2×π2×eipa(3)式中:n频率阶数;s杆的长度,m;e弹性模量,取2.1×1011pa;i圆截面惯性矩,i=π×d464,d为直径,m;p密度,7800kg/m3;a圆截面面积。

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              将原型前横向稳定杆的基本参数代入公式(3),s=1.725m,d=0.02m.经计算,理论原型横向稳定杆的第一阶扭转频率约为48.2hz.取第一阶扭转频率相等,经计算:加长60mm后,需加大圆截面的直径为22mm.

              前横向稳定杆的模态分析使用ansys软件进行cae分析的现代方法操作简单、结果直观。在前横向稳定杆的改进设计中,可采用在ug软件中建立简化后的模型,如所示。然后导入ansys中进行模态分析的方法来解决。

              简化的前横向稳定杆ug模型在ansys中,将导入的ug模型进行修改,提取其中心线,使用beam梁单元,定义好截面形状,主要是半径,对中心线进行网格划分,然后进行模态分析。

              首先对原型前横向稳定杆进行了模态分析,以了解其模态形式和有关的刚度信息。然后在ug软件中对前稳定杆模型进行了加长,加长量为60mm,直径的改变量以改变前后的第一阶扭转模态刚度基本不变为前提条件,解算的结果为改动后前横向稳定杆的直径应加粗为22mm.改动前后前横向稳定杆的第一阶扭转模态情况,如~所示。

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              由此可见,加长60mm加粗直径到22mm时的一阶频率为44.508hz,与原型件一阶频率43.687十分相近。所以横向稳定杆加长后需将直径加粗到22mm.

              原件第一阶扭转模态改进件(加长60mm)的第一阶扭转模态改进件(加长60mm、加粗直径到22mm)时的一阶频率结论(1)在前横向稳定杆的改进设计中,除了利用经典的理论设计方法进行计算以外,还可以采用以改进前后一阶自振频率相等为原则的模态分析法。

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              (2)在前横向稳定杆的模态分析中,采用了理论计算和an-sys分析两种方法,经过互相对比以及检验,证实该方法得到的结果是准确的、可信的。

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