[发明专利]同轴式驾驶室稳定杆系统扭管长度的设计方法

摘要

本发明涉及同轴式驾驶室稳定杆系统扭管长度的设计方法，属于驾驶室悬置技术领域。本发明可根据驾驶室对稳定杆系统侧倾角刚度的设计要求，稳定杆的结构参数和材料特性参数，及橡胶衬套的结构参数、材料特性参数，对同轴式驾驶室稳定杆系统的扭管长度进行解析设计。通过设计实例及仿真验证可知，该方法可得到准确可靠的同轴式驾驶室稳定杆扭管长度的设计值，为驾驶室悬置及稳定杆系统设计提供了可靠的设计方法，并且为CAD软件开发奠定了可靠的技术基础。利用该方法，不仅可提高同轴式驾驶室悬置及稳定杆系统的设计水平和质量，提高车辆的行驶平顺性和乘坐舒适性；同时，还可降低驾驶室悬置系统设计及试验费用，加快产品开发速度。 1

主权项

1.同轴式驾驶室稳定杆系统扭管长度的设计方法，其具体设计步骤如下：

(1)驾驶室稳定杆系统侧倾线刚度K_ws设计要求值的计算：

根据稳定杆的悬置距离L_c，及驾驶室稳定杆系统侧倾角刚度的设计要求值对驾驶室稳定杆系统的侧倾线刚度K_ws的设计要求值进行计算，即

(2)驾驶室稳定杆橡胶衬套径向刚度K_x的解析计算：

根据橡胶套的内圆半径r_a，外圆半径r_b，长度L_x，及弹性模量E_x和泊松比μ_x，对驾驶室稳定杆橡胶衬套的径向刚度K_x进行计算，即

其中，

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)；

(3)对同轴式驾驶室稳定杆系统的扭管长度L_w进行设计：

根据摆臂长度l₁，扭管的内径d和外径D，弹性模量E和泊松比μ，步骤(1)中计算所得到的K_ws，步骤(2)中计算得到的K_x，对同轴式驾驶室稳定杆系统的扭管长度L_w进行设计，即

(4)同轴式驾驶室稳定杆系统刚度的验算及ANSYS仿真验证：

根据同轴式稳定杆的结构和材料特性参数，及设计所得到的驾驶室稳定杆系统的扭管长度L_w，橡胶衬套的结构和材料特性参数，通过施加一定载荷F及变形计算，对稳定杆系统的侧倾角刚度进行验算；同时，利用ANSYS仿真软件，建立与实施例相同参数的仿真模型，施加与计算验算中相同的载荷F，对所设计驾驶室稳定杆系统的变形进行仿真验证，从而对所提供的同轴式驾驶室稳定杆系统扭管长度的设计方法进行验证。