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悬架系统设计计算报告
故此LF7133侧倾角刚度在通常车型选用范围之内。
3.6 侧翻阀值校核
汽车侧翻是指汽车在行驶过程中，绕其纵轴线转动90度或更大的角度，以至车身与地面相接触的一种极其危险的侧向运动。本计算说明书仅校核汽车在大附着率地面转弯行驶时，在横向加速度的作用下，使得内侧车轮垂直支持力为零的一种状态。对于车辆侧滑遭遇障碍物所引起的侧翻视为一种非正常驾驶工况，可不予考虑。
图8 汽车侧倾简图
在良好路面上行驶时，汽车侧倾物理模型如上图所示，侧翻阀值：
ayg式中 ：
?B1=1.43 ?2hg[1?R?(1?hr/hg）]B ：轮距，考虑侧滑先后顺序，取小值满载后轮距 B =1460mm hg ：满载质心高度， hg =511mm Rφ ：满载侧倾柔度， Rφ=1/Cφ=1.7×10-8 hr ：侧倾中心高度， hr = hg – h= 129 mm
由于侧偏过程中轮胎弹性变形，使轮胎接地中心向内偏移，轮距减小，这使侧倾阀值将减少5%，故汽车侧翻阀值为：1.43×（1– 5%）=1.38。显而易见，该阀值是处于微型轿车的侧倾阀值范围1.1~1.5之内，满足设计要求。
3.7 纵向稳定性校核
汽车在制动或加速行驶时，由于惯性力的作用会造成轴荷的转移，并伴随前后悬架的变形，表现为制动时的前部下沉和加速时的前部上抬现象，设计中以抗前俯率和抗后倾率来表征该特性。对于乘用车其值一般取50%~70%。
制动时的抗前俯率：
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?d?e1?L?100%=43% d1h式中： e1 ：前纵倾中心离地高度， e1 =460mm
β
：制动力分配系数，
β =0.741
L ：满载轴距， L =2544mm d1 ：前纵倾中心离前轴距离， d1 =3967mm h ：满载质心高度， h =511mm
驱动抗后倾率：
?d?e1L?100%=58% d1h式中： e1 ：前纵倾中心离地高度， e1 =460mm
β
：制动力分配系数，
β =0.741
L ：满载轴距， L =2544mm d1 ：前纵倾中心离后轴距离， d1 =3967mm h ：满载质心高度， h =511mm
3.8 减震器参数的确定
汽车的悬架中安装减振装置的作用是衰减车身的振动保证整车的行驶平顺性和操纵稳定性。下面仅考虑由减振器引起的振动衰减，不考虑其他方面的影响，以方便对减 震器参数的计算。
汽车车身和车轮振动时，减震器内的液体在流经阻尼孔时的摩擦和液体的粘性摩擦形成了阻尼力，吸收悬架垂直振动的能量，并转变为热能，散发到周围的空气中去，达到迅速衰减振动的目的。汽车的悬架有了阻尼以后，簧载质量的振动是周期衰减振动，用相对阻尼比?来评定振动衰减，相对阻尼比的物理意义是指出减震器的阻尼作用在与不同刚度和不同质量的悬架系统匹配时，会产生不同的阻尼效果。
减震器中的阻力F和速度v之间的关系可以用下式表示：
F??vi
式中： δ：为减震器阻尼系数；
i ：是常数，i =1；
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以下是LF7133车型前后减震器阻力－速度特性曲线：
阻力F(N)CP J08前减震器阻力-速度特性曲线180016001400120010008006004002000050010001500J08后减震器阻力-速度特性曲线CP 160014001200阻力F(N)10008006004002000050010001500
速度v(mm/s)速度v(mm/s)图9 减振器特性曲线图
根据上图曲线，前后减震器速度为0.524 m/s时，以空载状态分别对前后悬架的相对阻尼比（复原行程的阻力值与压缩行程的阻力值之比）进行计算:
表3 减振器参数
压缩行程 前减震器 复原行程 平均 压缩行程 后减震器 复原行程 平均 阻力值 F（N） 634.2 827.3 730.8 560.2 655.4 607.8 阻尼系数δ （N/（m/s）） 1210.3 1578.8 1394.6 1069.1 1250.8 1160.0 压缩拉伸阻尼比 0.77 0.85 前悬架的减震器安装如下图所示：
图10 前减震器安装数模示意图
在上图中，车轮处的阻尼力始终随减震器运动，因此此处不存在杠杆比。减震器相对摆臂垂直方向有一个14°的空间安装角。计算得到前悬架的相对阻尼系数为：
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?cos2??前??0.29 24?mniα为减震器与垂直线所成夹角，单位rad； m为簧载质量，单位kg； n 为偏频，单位Hz； i 为常数，i=1。
后悬架的减震器安装状况如下：
图11 后减震器安装侧视图
后减震器在侧视图中存在杠杆比i =L1/L4=402.9/438.1=0.92， 其与后轴运动臂线垂直方向的空间夹角α是12.3°。计算得到后悬架的相对阻尼比为；
?后?cos2???0.36 24?mni4 总结
以上计算的各项参数是基于对标杆车参数测量的情况下做的一系列设计计算，由上述计算值可以看出，LF7133各项悬架特征参数与标杆车基本一致，部分参数优于标杆车型，且均符合汽车一般的取值范围，由此悬架特征参数的选择是合理的。但由于LF7133载荷变化等更改因素的影响，具体数值待LF7133样车出来后做进一步优化。计算中所列参数如表4所示。
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