前置后驱车型悬置限位方式对悬置支架载荷影响的研究

问题提出：

悬置支架有静态强度试验要求，按某司企业标准规定前置后驱车型悬置本体支架/支架总成/悬置连接支架的静态强度试验载荷为±22g,评价标准为破坏试验记录的历程曲线力峰值超过1.2倍的目标破坏载荷，则其静态强度试验合格。

基于以上要求，工程师发现某前置后驱车型后悬置按此要求做试验无法通过，但实车耐久性试验却没有问题，为了找出二者的差异，我们做了如下研究。

1、悬置布置方式检查

该车型悬置布置方式如下图1所示，前左右悬置采用V型布置，X方向没有设置限位，由后悬置的前撞块来限制X向的位移。

图1 悬置布置方式

经过对图1悬置布置方式及结构的检查，认为可能是由于前左右悬置没有设置限位导致了后悬置通过28工况计算得到的静强度试验载荷力过大，导致了台架试验无法通过，而在实车路试过程中，没有达到22g 加速度的工况，所以导致了路试与台架试验无法对应的情况。

基于以上猜测，我们用ADAMS建模对前左右悬置有无限位的情况下后悬置的受力进行了计算。所建模型如图2所示。

图2 ADAMS模型

对于前悬置的X向没有限位时其设计刚度曲线见图3.

图3 前左右悬置X向刚度曲线

而增加限位后的前左右悬置X向非线性曲线设计见图4.

图4 增加限位后的前左右悬置X向非线性刚度曲线

只改变左右悬置X向的刚度曲线，其他方向保持不变的情况下，计算在22g的加速度下后悬置所受的力，得到的载荷结果对比如图5、6所示。

图5 x方向无限位时后悬置X向耐久载荷计算

图6 x方向有限位时后悬置X向耐久载荷计算

显然，有限位时计算出来的耐久载荷15KN左右比无限位结构的31KN小了接近一半，这或许就是台架试验无法通过的原因。

另外我们还计算了后悬置的限位结构不同时后悬置受力的差异！

图7 后悬置限位结构对比

图8为前悬置无限位时后悬置改为中间螺栓限位结构时后悬置支架静强度试验载荷计算结果：

图8 前悬置无限位中间螺栓限位时后悬置载荷计算值

显然在前左右悬置没有限位的情况下只是更改后悬置限位方式耐久计算载荷差异不大。

如果前左右悬置有限位，后悬置改为中间螺栓限位，计算得到后悬置静强度载荷计算结果见图9，显然这种情况下载荷又增大了不少。

图9 前左右悬置有限位，后悬置改为中间螺栓限位载荷计算值

把以上几种方案的计算结果列表如下：

表1

方案	载荷计算结果（N)	比较
前无限位后撞块限位	31660
前有限位后撞块限位	15270	最小
前无限位后中间螺栓限位	33310	最大
前有限位后中间螺栓限位	25580

结论：

通过对表1进行分析，得出如下结论：

1、前悬置设置有无限位对后悬置支架的受力影响很大，如有可能最好考虑设置限位。

2、后悬置限位结构对前悬置不设置限位的情况下，计算得到的静强度试验载荷差异很小。

3、后悬置限位结构对静强度试验计算载荷影响较大。

要进行以上分析计算需要用到悬置非线性刚度设计以及ADAMS计算28工况载荷计算的知识，大家如果想学习可以扫描文首和文末图片中的二维码了解。