非独立悬架和独立悬架汽车特性计算与比较

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非独立悬架和独立悬架汽车特性计算与比较 非独立悬架和独立悬架三轮汽车特性计算与比较
刚守堂， 楚金甫， 唐喜林
(河南奔马股份有限公司， 河南 长葛
461501)
摘要: 计算了非独立钢板弹簧后悬架和单横摆臂式独立后悬架三轮汽车的平顺性和操纵稳定性指标， 通过比较可见， 具有单横
摆独立后悬架的三轮汽车有较好的平顺性和操纵稳定性， 并建立了计算三轮汽车车架侧倾角的公式。
关键词:三轮汽车; 悬架; 振频; 侧倾
中图分类号: U 463. 33




文献标识码: A




文章编号: 1006 - 0006( 2009) 01- 0067 - 03
Character Calcul ati on ofDependent and
Independent Suspensi on of Tricar
GANG Shou
tang， CHU J in
pu， TANG X i
lin
( H enan Benm a Co . ， Ltd . ， Changg e 461501 ， Ch i na)
Abstr ac: t The pape r ca lcu l ated the i ndex es o f ridi ng com fort and contro l stability f o r tr i car w i th lea f spr i ng rea r
suspension and si ng l e transverse ar m rear s uspension . It sho w s tr i carw ith s i ng le transve r se a r m i ndependent suspensi on has a
series o f advantages t han that w ith dependent suspension . The for m ula o f the fra m e ro ll ang le for tr i car is estab lished and
ca lcu l ated .
Key wor ds : Tricar ; Suspension ; V i bra ti on frequency ; Late ra l sl anti ng

三轮汽车以简单结构、 低廉的成本和实用性强， 博得了广大农民
兄弟的喜爱， 但是操纵稳定性和平顺舒适性差也是-大缺点。现行
的三轮汽车前悬架是使用二轮摩托车的前叉结构， 后悬架是纵置钢
板弹簧非独立悬架。由于其变速差速结构集中于连体后桥中， 致使
非悬架质量很重， 又由于前悬架的前叉结构和后悬架的非独立悬架的
组合导致三轮汽车呈过度转向操纵特性， 致使操纵不稳定， 极易翻车。
为改善这种状况， 我们在本公司产品的基础上， 研发了后悬架改
用单横臂式后独立悬架结构的三轮汽车。下面对本公司生产的单横
臂式后独立悬架结构和非独立钢板弹簧后悬架结构进行分析对比，
说明采用后横摆臂独立悬架的优越性。
1
振动偏频的计算及比较
1 . 1
非独立钢板弹簧后悬架振动偏频
钢板弹簧后悬架如图 1所示。
图 1
非独立钢板弹簧后悬架侧视图
Fig . 1 La teral V i ew of dependen t Lea fSpr i ng Rear Suspension
钢板弹簧基本参数: 主簧片数 n 7; 簧片厚度 h 8 mm; 簧片宽
度 w 63 mm; 主片长度 l 1 000 mm; 其余分别为: 1 000， 826 ， 716 ，
528 ， 362， 200mm。
副簧参数: 片数 n 6 mm; 簧片厚度 h 8 mm; 簧片宽度 w
63 mm; 主片长度 l 635mm; 其余分别为: 652 ， 546 ， 418 ， 284 ， 152mm。
断面形状如图 2所示; 两者骑马螺栓跨距为 118 mm。
图 2
钢板弹簧断面形状
F i g . 2 SectionShape o f Leaf Sp ring
现用共同曲率法计算钢板弹簧的刚度
C 6
E


n
K 1
a3
k 1 ( yk - yk 1 )
( 1)
式中， ak 1 l 1 - lk 1， l1和 lk 1指主片和其第 k 1片的-半长度; yk
1 /
Jk ，

Jk 为第 k片处所有片的惯性矩之和， 单片 Jk 1 890
mm 4
;
为经验修正系数， 对矩形凹面钢板弹簧
0 . 85。
主簧副簧安装到车上， 经骑马螺栓鹏后的刚度， 经过计算结
果为
主簧刚度
Cm 121 300 N /m
副簧刚度
Cf
462 300 N /m
主副簧复合刚度
C j
583 600 N /m
对满载时， 后非独立悬架纵置的钢板弹簧悬架的刚度与钢板弹
簧的刚度是-致的; 主副簧按刚度分配其载荷。其后悬架的偏频为
f
1
2

Cm Cf
M 1g
( 2)
式中，M 1 g为后悬架的簧上重量， N。
在此单侧簧上质量M 1 /2 1 256 . 7 kg。
将M 1 g /2 ， Cm ， C f
代入式 ( 2 )计算， f 3. 42H z 。
1 . 2
单横摆臂独立后悬架振动偏频
单横摆臂独立悬架如图 3所示。螺旋弹簧参数如图 4所示。