武汉理工大学：《汽车理论》课程教学课件（中文讲稿）第六章 汽车平顺性 6.3-1 汽车振动系统的简化

汽车振动系统的简化主讲：余晨光武汉理工大学汽车工程学院

武汉理工大学汽车工程学院 汽车振动系统的简化 1 主讲：余晨光

简化步骤1将汽车车身质量看作为刚体7的立体模型。汽车的车身质量（悬挂质量）为m。该质量m2通过减振器和悬架弹簧与车轴、车轮相连接。车轮、车轴构成的车轮（非悬挂质量）质量为mi。车轮再经过具有m一定弹性和阻尼的轮胎支承在不平的路面上。该立体模型，车身质量主要考虑垂直、俯仰、侧倾3个自y()1由度，4个车轮质量有4个垂直自由度，共7个自由度2武汉理工大学汽车工程学院

武汉理工大学汽车工程学院 简化步骤 1 2 • 将汽车车身质量看作为刚体 的立体模型。汽车的车身质 量(悬挂质量)为m2。该质量 通过减振器和悬架弹簧与车 轴、车轮相连接。车轮、车 轴构成的车轮 (非悬挂质量 ) 质量为 m 1。车轮再经过具有 一定弹性和阻尼的轮胎支承 在不平的路面上。 • 该立体模型，车身质量主要 考虑垂直、俯仰、侧倾 3个自 由度 ， 4 个车轮质量有 4 个 垂 直自由度，共 7个自由度

简化步骤2当汽车对称干其纵轴线，且左、右车辙的不平度函数x(I)=V(I)，m2fm2x此时汽车车身只有垂直振动和俯仰振动aO(ly），这两个自由度的m2cD振动对平顺性影响最mmir大。另外平面模型2个车轮质量有2个垂直自ba由度，共4个自由度3武汉理工大学汽车工程学院

武汉理工大学汽车工程学院 简化步骤 2 3 • 当汽车对称于其纵轴 线，且左、右车辙的 不平度函数x(I)= y(I) ， 此时汽车车身只有 垂 直振动 z和俯仰振动φ (ly) ，这两个自由度的 振动对平顺性影响最 大。另外平面模型 2 个 车轮质量有 2个垂直自 由度， 共 4个自由度

简化步骤3忽略轮胎阻尼，同时把质量为m2，转动惯量为I.的车身按动力学等效的条件分解为前轴上、后轴上及质心上的三个集中质量m2flm2rlm2c。这三个质量由无质量的刚性杆连接，它们的大小由下述三个条件决定m2f + m2r +m2c = m21）总质量保持不变mra-m,b=02）质心位置不变3）转动惯量保持不变I, =mp, = m2ra2 +m,b业得出三个集中质量的值为m2j=mm2r=mzPy1=mm2cab武汉理工大学汽车工程学院

武汉理工大学汽车工程学院 简化步骤3 4 • 忽略轮胎阻尼，同时把质量为m2，转动惯量为Iy的车身按 动力学等效的条件分解为前轴上、后轴上及质心上的三 个集中质量m2f、m2r、m2c 。这三个质量由无质量的刚性 杆连接，它们的大小由下述三个条件决定： 1)总质量保持不变 2）质心位置不变 3）转动惯量保持不变 • 得出三个集中质量的值为 m2 f  m2r  m2c  m2 m2 f a  m2r b  0 2 2 2 2 2 I y  m2  y  m f a  m r b 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1 y f y r y c m m aL m m bL m m ab                       

简化步骤3PSTm2fm令悬挂质量分配系数p3美8=abmmr当8=1时，联系质量m2=0。美美大部分汽车=0.8～1.2，即接近1。此时集中质量m2flZmz,的垂直方向运动是相互独m2立的。CLK<这样在8=1的情况下，可以分别讨论右图上m，和前轮轴m以及m和后轮轴所构成的两个双质量系统的振动。K5武汉理工大学汽车工程学院

武汉理工大学汽车工程学院 简化步骤 3 5 • 令悬挂质量分配系数 • 当 ε=1时，联系质量 m2c=0 。 • 大部分汽车ε=0.8 ～1.2，即 接近 1 。此时集中质量 m2f、 m2r的垂直方向运动是相互独 立的。 • 这样 在 ε=1 的情况下，可以 分别讨论右图 上 m2f和前轮轴 以及 m2r 和后轮轴所构成的两 个双质量系统的振动。 aby2   

C简化步骤4RSIT在远离车轮部分固有频率fZm2(10～15Hz)的较低激振频率范围（如5Hz以下），轮胎动变形很小，忽略其弹性与?车轮质量，得到分析车身垂K直振动的最简单的单质量系q统。6武汉理工大学汽车工程学院

武汉理工大学汽车工程学院 简化步骤4 6 • 在远离车轮部分固有频率ft (10～15Hz)的较低激振频率 范围（如5Hz以下），轮胎 动变形很小，忽略其弹性与 车轮质量，得到分析车身垂 直振动的最简单的单质量系 统

思考题·如何将汽车振动系统简化？·什么是悬挂质量分配系数？其值对汽车振动有何影响？武汉理工大学汽车工程学院

武汉理工大学汽车工程学院 思考题 • 如何将汽车振动系统简化？ • 什么是悬挂质量分配系数？其值对汽车振 动有何影响？ 7

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