Содержание к диссертации
Введение
1. Состояние вопроса и постановка задач исследования... 10
1.1. Анализ методов расчёта плавности хода автомобиля 10
1.2. Анализ методов расчёта колебаний кузова автомобиля в поперечной плоскости 19
1.2.1. Расчёт угловых колебаний кузова автомобиля в поперечной плоскости при криволинейном движении 20
1.2.2. Расчёт угловых колебаний кузова автомобиля при движении по неровностям дороги 26
1.3. Экспериментальные исследования поперечно-угловых колебаний кузова автомобиля: 30
1.4. Выводы
2. Аналитическое определение поперечно-угловых-колебаний кузова автомобиля ..33
2.1. Передаточные функции системы подрессоривания для расчёта поперечно-угловых колебаний кузова 33
2.2. Подготовка исходных данных для примера расчёта 43
2.2.1. Массовые и габаритные параметры машины 44
2.2.2. Упругие и демпфирующие характеристики передней подвески 46
2.2.3. Упругие и демпфирующие характеристики задней подвески 61
2.2.4. Упругие и демпфирующие характеристики шин 70
2.2.5. Условия движения машины 71
2.3. Результаты расчёта контрольного примера 72
2.4. Выводы 73
3. Экспериментальное определение поперечно-угловых колебаний кузова автомобиля 75
3.1. Задачи эксперимента и объект испытаний 75
3.2. Методика проведения испытаний и используемая аппаратура 75
3.3. Результаты испытаний 81
3.3.1. Результаты стендовых испытаний 81
3.3.2. Результаты дорожных испытаний 86
3.4. Выводы 89
4. Исследование поперечно-угловых колебаний кузова автомобиля 91
4.1. Влияние жёсткости подвески на поперечно-угловые колебания кузова автомобиля 92
4.2. Влияние жёсткости стабилизатора на поперечно-угловые колебания кузова автомобиля 95
4.3. Влияние демпфирующих свойств подвески на поперечно-угловые колебания кузова автомобиля 97
4.4. Влияние жёсткости шин на поперечно-угловые колебания кузова автомобиля 99
4.5. Выводы 101
5. Расчёт параметров подвески автомобиля с учётом поперечно-угловых колебаний кузова 103
5.1. Методика расчёта параметров подвески автомобиля с учётом поперечно-угловых колебаний кузова автомобиля 103
5.2. Пример расчёта параметров подвески автомобиля с учётом поперечно-угловых колебаний кузова 110
Заключение 116
Список литературы 118
- Расчёт угловых колебаний кузова автомобиля при движении по неровностям дороги
- Упругие и демпфирующие характеристики передней подвески
- Влияние демпфирующих свойств подвески на поперечно-угловые колебания кузова автомобиля
- Пример расчёта параметров подвески автомобиля с учётом поперечно-угловых колебаний кузова
Введение к работе
Актуальность. В современном автомобилестроении постоянно ужесточаются требования к безопасности, в том числе к устойчивости, управляемости и вибрационной защите водителя, пассажиров и перевозимых грузов. Для выполнения этих требований разработчикам необходимо учитывать перемещения и колебания кузова в различных направлениях. Значительную роль в оценке устойчивости автомобиля и его плавности хода играют углы наклона и колебания кузова в поперечной плоскости.
В настоящий момент расчёт параметров подвески осуществляется исходя из обеспечения требуемой плавности хода при вертикальных колебаниях кузова автомобиля. При этом параметры подвески, обеспечивающие требуемую устойчивость, рассчитываются отдельно от плавности хода. Несмотря на то, что параметры элементов подвески, обеспечивающих устойчивость автомобиля (угловая жёсткость стабилизатора поперечной устойчивости, угловая жёсткость упругого элемента) в малой степени влияют на вертикальные колебания кузова автомобиля, они в значительной степени оказывают влияние на поперечно-угловые колебания. При этом мероприятия, направленные на улучшение устойчивости автомобиля, приводят к росту поперечно-угловых ускорений и, как следствие, снижению плавности хода.
Исследованием поперечно-угловых колебаний при воздействии неровностей дороги на колёса автомобиля занимались: Гришкевич А.И., Жуков А.В., Пархиловский И.Г., Полунгян А.А., Силаев А.А., Смирнов Г.А., Хачату-ров А.А. и др. В трудах Иларионова В.А., Ищенко В.Н., Hales F.D. рассмотрены методики расчёта поперечно-угловых колебаний при воздействии боковой силы (сила ветра, центробежная сила при движении по криволинейной траектории). Методы лабораторных и дорожных экспериментальных исследований колебаний автомобиля и подвески достаточно подробно обобщены в работе Певзне-раЯ.М.
Предложенные методики позволяют оценивать плавность хода и устойчивость автомобиля, однако не позволяют делать это одновременно. Также не да-
ют ответа на вопрос: какие параметры должна иметь система подрессоривания, чтобы одновременно удовлетворялись требования по плавности хода и устойчивости.
Таким, образом, совершенствование методики расчёта параметров подвески легкового автомобиля, одновременно учитывающей заданные требования по плавности хода и устойчивости автомобиля, представляет актуальную задачу. Её решение позволит обоснованно подбирать параметры подвески при проектировочном расчёте, что приведёт к снижению затрат на проведение полигонных испытаний и доводку подвески.
Цель работы - совершенствование методики расчёта параметров подвески автомобиля учётом поперечно-угловых колебаний кузова, обеспечивающей как устойчивость, так и плавность хода.
Задачи исследования:
-
Проанализировать существующие методики расчёта поперечно-угловых колебаний кузова автомобиля. Обосновать необходимость их совершенствования.
-
Разработать математическую модель системы подрессоривания, позволяющую оценить поперечно-угловые колебания кузова автомобиля при силовом и кинематическом воздействии.
-
Разработать методику экспериментального исследования поперечно-угловых колебаний кузова автомобиля. Провести стендовые и дорожные испытания для проверки адекватности разработанной математической модели.
-
Исследовать влияние параметров системы подрессоривания на поперечно-угловые колебания кузова автомобиля при его движении по дорожным неровностям.
-
Уточнить методику проектировочного расчёта жёсткости стабилизатора и упругого элемента подвески учётом поперечно-угловых ускорений кузова автомобиля при его движении по дорожным неровностям.
Методы исследований. Теоретические методы исследования основываются на теории движения и эксплуатационных свойствах транспортных машин,
теории автоматического управления, дифференциальных уравнений и операционного метода вычислений. Экспериментальные исследования выполнены с помощью специализированной стендовой и измерительной аппаратуры в соответствии с разработанной методикой.
Научная новизна исследования заключается в следующем:
-
В математической модели системы подрессоривания произведён одновременный учёт как силового, так и кинематического воздействия на поперечно-угловые колебания кузова автомобиля.
-
Исследовано влияние жёсткости стабилизатора на параметры поперечно-угловых колебаний кузова автомобиля.
-
Методика выбора жёсткости стабилизатора и подвески автомобиля при проектировочном расчёте была уточнена учётом поперечно-угловых ускорений кузова автомобиля при его движении по дорожным неровностям.
Практическая ценность диссертационной работы состоит в том, что её результаты позволяют оценивать угловые перемещения и ускорения кузова в поперечной плоскости в различных режимах движения автомобиля, а также обоснованно выбирать параметры подвески, в том числе жёсткость стабилизатора, на стадии проектирования подвески автомобиля.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на XXXVI, XXXVIII и XXXIX Неделе науки СПбГПУ в 2008, 2009 и 2010 гг.
Публикации. Основной материал диссертации опубликован в шести печатных работах, среди которых три статьи в журналах, входящих в «Перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий, рекомендуемых для публикации основных научных результатов диссертаций на соискание учёной степени кандидата наук», три тезиса доклада.
Структура и объём диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы и восьми приложений. Она изложена на 124 страницах машинописного текста, включает 61 рисунок, 21 таблицу и список литературы из 81 наименования.
Расчёт угловых колебаний кузова автомобиля при движении по неровностям дороги
В большинстве работ [16, 27, 45, 46, 47,49, 70, 80, 81] углы наклона кузова в поперечной плоскости рассматриваются, прежде всего, при исследовании устойчивости и управляемости автомобиля в процессе криволинейного движения. Здесь даются, такие понятия, как: угловая жёсткость подвески; высота центра крена; ось крена; плечо крена. Приводятся схемы для определения высоты центра крена для различных типов подвески. В результате определяются боковые реакции на колёса, увод шин, условия заноса и опрокидывания автомобиля. Данные схемы используются при проектировочном расчёте параметров подвески автомобиля: угловой жёсткости подвески и стабилизатора поперечной устойчивости. Однако при этом не учитывается влияние угловой жёсткости подвески и стабилизатора на ускорения кузова в поперечной плоскости при движении автомобиля по дорожным неровностям. Среди работ, в которых предлагаются схемы, для расчёта колебаний кузова в поперечной плоскости при движении автомобиля по дорожным неровностям следует отметить [16, 18, 49, 57, 58]. Однако они не позволяют оценить угловые перемещения кузова при силовом воздействии, а также не учитывают наличие стабилизатора поперечной устойчивости. Тем самым выбор параметров подвески автомобиля осуществляется только исходя из обеспечения поперечной устойчивости, не учитывая при этом плавность хода. Проверку соответствия плавности хода установленным нормам готового образца проводят по результатам полигонных испытаний.
Данная диссертационная работа посвящена совершенствованию методики расчёта параметров подвески автомобиля учётом поперечно-угловых колебаний кузова.
Для решения поставленной цели были сформулированы следующие задачи: 1. Проанализировать существующие методики расчёта поперечно-угловых колебаний кузова автомобиля. Обосновать необходимость их совершенствования. 2. Усовершенствовать математическую модель системы подрессоривания, позволяющую оценить поперечно-угловые колебания кузова автомобиля при силовом и кинематическом воздействии. 3. Разработать методику экспериментального исследования поперечно-угловых колебаний кузова автомобиля. Провести стендовые и дорожные испытания для проверки адекватности разработанной математической модели. 4. Исследовать влияние параметров системы подрессоривания. на поперечно-угловые колебания кузова автомобиля. 5. Уточнить методику проектировочного расчёта жёсткости стабилизатора и упругого элемента подвески учётом поперечно-угловых ускорений кузова, автомобиля при его движении по дорожным неровностям. В первой главе проведён обзор работ в области исследования плавности хода и устойчивости транспортных средств, сделан вывод о необходимости учёта поперечно-угловых колебаний кузова автомобиля при анализе и проектировании его подвески. Во второй главе показан вывод основных зависимостей для расчёта показателей плавности хода при колебаниях кузова автомобиля в поперечной плоскости, описание программы и примера расчёта. В третьей главе представлена методика и результаты экспериментальных исследований поперечно-угловых колебаний кузова автомобиля. В четвёртой главе приводятся результаты расчётных исследований влияния параметров подвески (жёсткости упругого элемента, сопротивления амортизаторов, жёсткости стабилизаторов и шин) на поперечно-угловые колебания кузова при различных условиях движения автомобиля: движение по неровностям дороги, движение в режиме «обгон», резкое приложение боковой силы (маневр «рывок»). В пятой главе представлена методика и пример проектировочного расчёта параметров подвески легкового автомобиля массой 2400 кг с учётом поперечно-угловых колебаний кузова. Основные результаты диссертационной работы изложены в выводах. Научную новизну решённых в диссертационной работе задач представляют: 1. В математической модели системы подрессоривания произведён одновременньш учёт как силового, так и кинематического воздействия на поперечно-угловые колебания кузова автомобиля. 2. Исследовано влияние жёсткости стабилизатора на параметры поперечно-угловых колебаний кузова автомобиля. 3. Методика выбора жёсткости стабилизатора и подвески автомобиля при проектировочном расчёте была уточнена учётом поперечно-угловых ускорений кузова автомобиля при его движении по дорожным неровностям. На защиту выносятся: — методика расчёта угловых колебаний кузова автомобиля в поперечной. плоскости, учитывающая тип и параметры подвески, наличие стабилизаторов поперечной устойчивости, а также различный характер приложения внешней нагрузки; — результаты расчётного исследования влияния жёсткости подвески, стабилизатора, шин и сопротивления амортизаторов на параметры плавности хода легкового автомобиля при его колебаниях в поперечной плоскости; — методика экспериментального определения поперечно-угловых колебаний кузова легкового автомобиля при различных видах воздействия; — результаты обработки и анализа экспериментальных данных, полученных автором при стендовых и дорожных исследованиях; — применимость метода при проектировочных расчётах подвески. Практическая ценность диссертационной работы состоит в том, что её результаты позволяют оценивать угловые перемещения и ускорения кузова в поперечной плоскости в различных режимах движения автомобиля, а также обоснованно выбирать параметры подвески, в том числе жёсткость стабилизатора, на стадии проектирования подвески автомобиля. В целом, разработанный метод повышает точность расчётов угловых колебаний автомобиля, позволяет на стадии проектирования обоснованно выбирать параметры подвески, повьппающих качество и надёжность работы системы подрессоривания и, как следствие, улучшение плавности хода и повышение скоростей движения. Таким образом обеспечивается повышение технического уровня разрабатываемых автомобилей, а также снижение времени и затрат на доводку модернизируемых и вновь проектируемых систем подрессоривания. Результаты работы используются в учебном процессе при подготовке бакалавров, инженеров и магистров на кафедре «Колесные и гусеничные машины» Санкт-Петербургского государственного политехнического университета. Диссертационная работа в целом, а также её отдельные разделы докладывались на научных семинарах кафедры «Колёсные и гусеничные машины» Санкт-Петербургского политехнического университета в 2008-2010 гг. По материалам диссертационной работы опубликовано пять печатных работ [52, 53, 54, 55, 56].
Упругие и демпфирующие характеристики передней подвески
Учитывая не однотипное влияние параметров подвески на поперечно-угловые колебания кузова автомобиля, необходимо определять их исходя из одновременного выполнения следующих условий: - обеспечение требуемой поперечной устойчивости автомобиля; - обеспечение требуемых норм плавности хода для продольных и поперечных колебаний кузова автомобиля при движении по дорожным неровностям. Принято [45, 61], что для обеспечения требуемой поперечной устойчивости, угол крена кузова автомобиля не должен превьппать 3...60 при воздействии удельной боковой силы равной ju = 0,4. Из этих условий обычно определяется требуемая угловая жёсткость подвески Су.т. Угол крена кузова в поперечной плоскости без учёта жёсткости шин равен [45]: где ц — относительная боковая сила, действующая на подрессоренную массу автомобиля; Мп — подрессоренная масса автомобиля; hK — плечо крена; g — ускорение свободного падения; Су-угловая жёсткость подвески (включая стабилизатор). Откуда следует, что требуемая угловая жёсткость подвески Су.т равна: Угловая жёсткость стабилизатора определяется как разность между требуемой угловой жёсткостью подвески и угловой жесткостью, полученной при проектировочном расчёте:
Далее, по методике, изложенной во второй главе, определяются поперечно-угловые перемещения и ускорения кузова при различных видах воздействия: силовое воздействие на кузов и кинематическое воздействие на колёса. Для определения перемещений и ускорений кузова используются формулы (2117) и (2.23). В качестве силового воздействия используется центробежная сила. Кинематическое воздействие задано разностью высот неровностей дороги между левой и правой стороной автомобиля.
Расчёты проводятся для различных значений угловой жёсткости стабилизатора Сст в диапазоне (0...2)-Сст. По» результатам расчёта строится характеристика поперечно-угловых перемещений и- ускорений кузова в зависимости от относительной жёсткости стабилизатора Сст/Сст.0. За номинальную жёсткость стабилизатора Сст.0 принимается значение, рассчитанное по формуле 5.2. При этом на графике для данного типа автомобиля наносятся уровни предельно допустимых угловых ускорений [у/] и перемещений [і//] кузова. В. случае если полученные значения угловых перемещений и ускорений превышают заданные уровни, то необходимо корректировать угловую жёсткость стабилизатора, либо жёсткость подвески и стабилизатора.
Вариант I (рис. 5.1). В данном варианте перемещения и ускорения кузова при номинальных параметрах подвески не превышают допустимые уровни (точки а и Ь, рис. 5.1). В данном случае жёсткость стабилизатора можно изменять в диапазоне от С ст до С "ст. При жёсткости стабилизатора равной С ст поперечно-угловые перемещения примут предельное значение [(//] (точка с, рис. 5.1). При жёсткости стабилизатора равной С" поперечно-угловые ускорения примут предельное значение [у/] (точка d рис. 5.1). Жёсткость стабилизатора выбирается в зависимости от требований к автомобилю: для спортивной езды необходимо выбрать наибольшее значение жёсткости; для максимальной комфортабельности — минимальное значение жёсткости.
Вариант II (рис. 5.1). В представленном варианте поперечно-угловые ускорения, при номинальных параметрах подвески, превьппают предельный уровень ускорений [і//] (точка е, рис. 5.1). Для уменьшения ускорений до допустимого уровня (точка f рис. 5.1) необходимо снизить угловую жёсткость стабилизатора до значения CV- Таким образом жёсткость стабилизатора следует выбирать в диапазоне от С ст до С"ст, в зависимости от требований к автомобилю.
В варианте II для снижения поперечно-угловых ускорений кузова достаточно изменения жёсткости стабилизатора. Однако возможен случай, когда необходимо корректировать как угловую жёсткость стабилизатора, так и угловую жёсткость подвески автомобиля (см. вариант III). В данном варианте ускорения кузова при номинальных параметрах подвески превышают допустимый уровень (точка Ь, рис. 5.2). Для снижения ускорений необходимо уменьшить угловую жёсткость стабилизатора до значения С . При этом поперечно-угловые перемещения будут равны предельному значению [і//] (точка d, рис. 5.2), а ускорения снизятся до значения в точке с (рис. 5.2). Дальнейшее снижение поперечно-угловых ускорений (точка е, рис. 5.2) за счёт уменьшения жёсткости стабилизатора приведёт к превышению допустимого уровня поперечного крена (точка /, рис. 5.2). Таким образом, необходимо корректировать угловую жёсткость подвески.
Влияние демпфирующих свойств подвески на поперечно-угловые колебания кузова автомобиля
На рис. 5.3 представлена зависимость поперечно-угловых перемещений и ускорений кузова, рассчитанная с учётом скорректированной жёсткости стабилизатора С ст. Таким образом, при номинальных параметрах, угол крена будет равен предельному значению (точка а, рис. 5.3). Для уменьшения ускорений необходимо снизить жёсткость подвески до значения Су. При этом возрастут угловые перемещения на величину Лц/. Как показали исследования (п. 4.1), жёсткость подвески практически не влияет на угол крена при движении автомобиля по дорожным неровностям. Следовательно, искомая жёсткость подвески - Су.
Вариант IV (рис. 5.4). В данном варианте угол крена кузова при номинальных параметрах подвески превышает допустимый уровень (точка а, рис. 5.4). Для снижения угловых перемещений кузова необходимо увеличить угловую жёсткость стабилизатора до Сст. При этом поперечно-угловые перемещения будут равны предельному значению [і//] (точка d, рис. 5.4). Угловую жёсткость стабилизатора можно выбирать в диапазоне от С ст. до С "ст. При жёсткости стабилизатора равной С ст поперечно-угловые ускорения будут равны предельному значению [ J (точка с, рис. 5.4). Жёсткость стабилизатора выбирается в зависимости от требований к автомобилю.
Для уменьшения ускорений кузова необходимо снизить угловую жёсткость подвески. Для выбора угловой жёсткости подвески проводятся расчёты для различных значений Су в диапазоне (0,6...1,4)СУ с учётом скорректированной жёсткости стабилизатора С ст. По результатам расчёта строится характеристика поперечно-угловых перемещений и ускорений кузова в зависимости от относительной угловой жёсткости подвески Су/Су о (рис. 5.6). За номинальную жёсткость подвески Су.о принимается значение, рассчитанное при проектировочном расчёте. При скорректированной жёсткости стабилизатора С ст угол крена будет равен предельно допустимому значению [у/] (точка а, рис. 5.6). Для уменьшения поперечно-угловых ускорений кузова до уровня [у/] (точка с, рис. 5.4) необходимо снизить угловую жёсткость подвески до значения Су. При этом, возрастёт угол крена на величину Лу/ . Если Лу/ будет превышать заданное значение, то необходимо повторить расчёт с учётом скорректированного значения угловой жёсткости подвески С у, увеличить угловую жёсткость стабилизатора до значения, при котором угол крена не будет превышать допустимого значения. Расчёты проводятся то тех пор, пока Лу/ не будет превышать заданного значения. Методика расчёта параметров подвески автомобиля с учётом поперечно-угловых колебаний кузова рассмотрена на примере легкового автомобиля среднего класса массой 2400 кг. Цель расчёта - определение угловой жёсткости передней подвески и стабилизатора (параметры для задней подвески рассчитываются аналогично). Исходные данные, необходимые для расчёта, приведены в табл. 5.1.
Угловая жёсткость стабилизатора передней оси. Определяем необходимую угловую жёсткость передней подвески со стабилизатором исходя из условия, что при воздействии удельной боковой силы равной ju = 0,4 угол крена не будет превышать 5±0,25 град (0,08726 рад) [45,61]. Для расчёта угловой жёсткости используется формула (5.1). Для подвески на двойных поперечных рычагах (при полной загрузке) плечо крена совпадает с высотой центра тяжести. Таким образом, принимаем \ =hg=0,7M. Тогда необходимая угловая жёсткость передней подвески со стабилизатором равна: При этом исходная угловая жёсткость стабилизатора определяется разностью между необходимой угловой жёсткостью подвески со стабилизатором и угловой жёсткостью подвески без стабилизатора, определённой при ее проектировочном расчёте: рад Далее-определяются поперечно-угловые перемещения и ускорения кузова для различных значений угловой жёсткости стабилизатора Сст в диапазоне (0...2)-Сст при силовом воздействии на кузов и кинематическом воздействии на колёса. Для определения перемещений и ускорений кузова используются формулы (2.17) и (2.23). В качестве боковой силы принята центробежная сила, действующая на кузов автомобиля при маневрировании по траектории с радиусом 17,7 м со скоростью 30 км/ч. При данных параметрах боковое ускорение кузова составит 3,9 м/с , т.е. удельная боковая сила будет равна ft = 0,4 . Кинематическое воздействие задается разностью высот неровностей дороги между левой и правой стороной автомобиля. Для определения параметров поперечно-угловых колебаний была выбрана булыжная дорога П типа с высотой неровностей 0,022 м [61]. В табл. 5.2 представлены результаты расчёта в зависимости от относительной жёсткости стабилизатора C JC Q. За номинальную жёсткость стабилизатора Сст.0 принято ранее полученное значение Сст.о = Сст.а = 14943 Н-м/рад.
Пример расчёта параметров подвески автомобиля с учётом поперечно-угловых колебаний кузова
Из анализа полученных результатов, видно, что при номинальной-жёсткости стабилизатора Сст.0 угол крена не превышает допустимого уровня (точка а, рис. 5.7). Однако ускорения,кузова выше допустимого уровня (точка Ь, рис. 5.7). Для снижения угловых ускорений до допустимого значения необходимо уменьшить жёсткость стабилизатора. При ее снижении на 42 % угол крена стал равен предельно допустимому значению (точка d, рис. 5.7), а поперечно-угловые ускорения кузова уменьшились до значения 1,42 рад/с2 (точка с, рис. 5.7). Ввиду отсутствия возможности дальнейшего уменьшения жёсткости стабилизатора (будет превышено предельно допустимое значение угла крена), следующим шагом необходимо уменьшить угловую жёсткость самой подвески.
Угловая жёсткость передней подвески. Для определения необходимой угловой жёсткости подвески проведены расчёты при различных значениях Су в диапазоне (0,6...1,4)-Су. В табл. 5.3 представлены результаты расчёта в зависимости от относительной жёсткости подвески Су/Су.о- За номинальную жёсткость подвески Су.о принято ранее полученное значение Су.0 — Сум— 24630 (Н-м)/рад. При этом в расчётах использовалось скорректированное значение угловой жёсткости стабилизатора С „ — = 0,58 Ссг.о = 0,58-14943 = 8667 (Н м)/рад.
В итоге, уточнённые параметры подвески равны: — угловая жёсткость передней подвески без стабилизатора: - угловая жёсткость стабилизатора передней подвески: Таким образом, угловая жёсткость стабилизатора, рассчитанная по уточненной методике, отличается от общепринятой схемы расчёта на 42 %. Это расхождение вызвано тем, что для рассматриваемого легкового автомобиля поперечно-угловые ускорения кузова оказались существенными, что подтверждает необходимость учёта ускорений в поперечной плоскости при выборе параметров подвески. Приведём основные результаты диссертационной работы: 1. Усовершенствована методика проектировочного расчёта параметров подвески автомобиля учётом поперечно-угловых колебаний его кузова, позволяющая одновременно удовлетворить требования по устойчивости и плавности хода. Для выбора жёсткости подвески и стабилизатора предложено использовать зависимости угловых перемещений и ускорений кузова от относительного изменения параметра подвески (жёсткости упругого элемента, стабилизатора поперечной устойчивости) при различных видах воздействия. 2. Разработана математическая модель системы- подрессоривания, позволяющая с достаточной точностью описывать колебания кузова автомобиля в поперечной плоскости при различных видах силового и кинематического воздействия (резкое и постоянное приложение боковой силы, неровности дороги). 3. Разработана методика экспериментальных исследований колебаний подрессоренной массы автомобиля при различных видах воздействия: кинематическое гармоническое воздействие на колесо; силовое воздействие на кузов боковой гармонической силы. Проведены стендовые и дорожные испытания автомобиля, подтвердившие адекватность разработанной модели. 4. Проведено исследование, в результате которого определена степень влияния параметров системы подрессоривания на поперечно-угловые колебания кузова при различных видах воздействия. 5. Применение уточнённой методики позволило снизить поперечно-угловые ускорения кузова (до 36 %), что позволяет снизить затраты на доводку параметров подвески во время полигонных испытаний. Предложенная методика удобна в инженерном пользовании и позволяет на стадии проектирования обоснованно выбирать параметры подвески. В результате обеспечивается повышение технического уровня разрабатываемых 117 автомобилей, а также снижение времени и затрат на доводку модернизируемых и вновь проектируемых систем подрессоривания. Научную новизну решённых & диссертационной работе задач представляют: 1. В» математической модели системы подрессоривания произведён одновременный учёт как силового, так и кинематического воздействия на поперечно-угловые колебания кузова автомобиля. 2. Исследовано влияние жёсткости стабилизатора на параметры поперечно-угловых колебаний кузова автомобиля. 3. Методика выбора жёсткости стабилизатора и подвески автомобиля при проектировочном расчёте былауточненаучётом поперечно-угловых ускорений кузова автомобиля при его движении по дорожным неровностям. Практическая ценность диссертационной работы состоит в том, что её результаты позволяют оценивать угловые перемещения и ускорения кузова в поперечной плоскости в различных режимах движения автомобиля, а также обоснованно выбирать параметры подвески, в том числе жёсткость стабилизатора, на стадии проектирования подвески автомобиля.
Перспективы дальнейших исследований. Хотелось бы отметить, что в диссертации изложены общие принципы подбора параметров подвески с учётом поперечно-угловых колебаний кузова автомобиля. Реальная задача представляет собой поиск решения многопараметрической системы, в которую включены не только уравнения, описывающие поперечно-угловые колебания автомобиля, но и продольно-угловые. Решение системы и её оптимизация выходит за рамки данного диссертационного исследования и может быть рассмотрено как перспективное направление в исследовании устойчивости и плавности хода автомобиля.
