[发明专利]悬架稳定杆橡胶衬套安装间距的设计方法

权利要求书

1.悬架稳定杆橡胶衬套安装间距的设计方法，其具体设计步骤如下：

(1)橡胶衬套径向线刚度K_x的计算：

根据橡胶衬套的内圆半径r_a，外圆半径r_b，轴向长度L，弹性模量E_x，泊松比μ_x，对橡胶衬套的径向线刚度K_x进行计算，即：

Kx=1u(rb)+y(rb);]]>

其中，

y(rb)=a1I(0,αrb)+a2K(0,αrb)+a3+(1+μx)5πExL(ln rb+rb2ra2+rb2),]]>

a1=(1+μx)[K(1,αra)ra(ra2+3rb2)-K(1,αrb)rb(3ra2+rb2)]5πExLαrarb(ra2+rb2)[I(1,αra)K(1,αrb)-K(1,αra)I(1,αrb)],]]>

a2=(μx+1)[I(1,αra)ra(ra2+3rb2)-I(1,αrb)rb(3ra2+rb2)]5πExLαrarb(ra2+rb2)[I(1,αra)K(1,αrb)-K(1,αra)I(1,αrb)],]]>

a3=-(1+μx)(b1+b2+b3)5πExLαrarb(ra2+rb2)[I(1,αra)K(1,αrb)-K(1,αra)I(1,αrb)],]]>

b1=[I(1,αra)K(0,αra)+K(1,αra)I(0,αra)]ra(ra2+3rb2),]]>

b2=-[I(1,αrb)K(0,αra)+K(1,αrb)I(0,αra)]rb(rb2+3ra2),]]>

b3=αrarb[I(1,αra)K(1,αrb)-K(1,αra)I(1,αrb)][ra2+(ra2+rb2)ln ra];]]>

Bessel修正函数：I(0,αr_b)，K(0,αr_b)；I(1,αr_b)，K(1,αr_b)；

I(1,αr_a)，K(1,αr_a)；I(0,αr_a)，K(0,αr_a)；

(2)建立稳定杆端部垂向位移的变形系数G_w的表达式：

以两橡胶衬套之间的安装距离l₀作为待设计参量，根据横向稳定杆的总长度l_c，臂长l₁，过渡圆弧的圆心角θ，圆弧半径R，材料弹性模量E和泊松比μ，建立稳定杆端部垂向位移的变形系数G_w的表达式，即：

Gw(l0)=G+8(l0-lc)2lc3πE;]]>

其中，G_w(l₀)是关于两橡胶衬套之间的安装距离l₀的表达式；

G=G1+G2+G3+G4πE;]]>

G1=-64[l13+(l1cosθ+R sinθ)3]3,]]>

G2=32R[l12(θ+sin2θ2)+R2(θ-sin2θ2)+2l1R sin2θ],]]>

G3=32R(μ+1)[R2(3θ+sin2θ2-4sinθ)+l12(θ-sin2θ2)+8l1R sin4θ2],]]>

G₄＝-32(μ+1)[R(cosθ-1)-l₁sinθ]²[2l₁cosθ-l_c+2Rsinθ]；

(3)橡胶衬套安装间距l₀优化设计数学模型的建立及设计：

根据前桥或后桥的轮距B，稳定杆的直径d，总长度l_c，稳定杆系统侧倾角刚度的设计要求值步骤(1)中计算所得到的橡胶衬套的径向线刚度K_x，步骤(2)中所建立的稳定杆端部变形系数G_w的表达式，以橡胶衬套安装间距l₀作为待设计量，建立橡胶衬套安装间距l₀的优化设计数学模型，即：

利用Matlab计算程序，求解上述数学模型，便可得到满足稳定杆系统侧倾角刚度设计要求的橡胶衬套安装间距l₀的优化设计值。