車輛懸架設計及理論

《車輛懸架設計及理論》是2011年北京大學出版社出版的圖書，作者是周長城。

基本介紹

• 中文名：車輛懸架設計及理論
• 作者：周長城
• 出版社：北京大學出版社
• 出版時間：2011年9月1日
• 頁數：299 頁
• 定價：48.00
• 開本：16 開
• 裝幀：平裝
• ISBN：978-7-301-19298-6

內容簡介

車輛懸架決定和影響車輛行駛的平順性和安全性，因此，《車輛懸架設計及理論》首先介紹了車輛懸架的作用、組成、類型以及研究發展狀況。然後以汽車簡化振動模型和行駛振動模型為基礎，介紹了單質量車身振動及特性、雙質量車身車輪振動及特性、雙軸汽車垂直振動和俯仰平面振動及特性、“人一車”三自由度系統的振動及特性以及車輛行駛隨機振動及特性，介紹了汽車行駛的平順性和安全性及評價，介紹了車輛懸架系統分別基於舒適性和安全性的最佳阻尼匹配，以及基於安全性和舒適性相統一的最佳阻尼比。同時，針對振動懸架系統組成部件的設計理論和方法進行介紹，即分別介紹了懸架彈簧、筒式液壓減振器、懸架穩定桿的設計理論和方法。隨後，分別對空氣彈簧、油氣懸架的類型、結構、工作原理、特性、設計理論，以及特性試驗和分析進行了介紹；最後，對半主動懸架和主動懸架的類型、特點、設計理論、控制規律和控制策略進行了介紹。

作者簡介

周長城，男，博士，教授，1962年出生，山東省泰安市人。1986年本科畢業於山東理工大學，1993年碩士畢業於江蘇大學，2006年博士畢業於北京理工大學。博士論文研究課題"汽車減振器閥系解析計算與特性綜合仿真研究"獲得北京理工大學"全國百篇優秀博士論文"育苗培養獎勵基金，並獲得北京理工大學優秀博士論文獎。博士畢業後一直在山東理工大學從事車輛懸架設計及理論研究，建立了減振器設計基本理論和方法，解決了一直制約減振器閥系參數設計的關鍵性問題，開發了汽車減振器CAD及特性仿真軟體，並於2010年獲得中國汽車工業科技進步三等獎。先後發表車輛懸架設計及理論方面的研究論文96篇，其中EI收錄46篇，國外期刊論文4篇，出版教材和專著9部。

編輯推薦

目前國內外尚缺少有關車輛懸架設計及理論方面的書，《車輛懸架設計及理論》是在作者多年對車輛懸架研究成果的基礎上總結後編寫而成的，很多內容包含了作者的最新研究成果。該書內容敘述力求深入淺出、層次分明，既有理論分析，又有試驗測試，各章節既有理論分析和實例講解，最後又編排有該章小結。《車輛懸架設計及理論》可作為車輛工程、交通運輸及相關專業的本科生和研究生參考用書，也可作為車輛工程技術人員進行車輛懸架設計的重要參考資料。

過去，對於車輛懸架及其零部件設計，大都是採用“經驗十反覆試驗”的方法，即首先憑經驗確定參數，然後進行反覆試驗，最終才確定出參數設計值，而缺乏可靠的解析設計理論和方法、《車輛懸架設計及理論》是在作者多年對車輛懸架研究成果的基礎上總結後編寫而成的，包含了許多車輛懸架創新理論研究成果，為車輛懸架系統及其零部件設計提供了可靠的設計理論和方法、《車輛懸架設計及理論》以車輛行駛平順性、操作穩定性和乘坐舒適性為研究目標，以車輛懸架及各零部件組成的設計理論和方法為主線，對車輛懸架最佳阻尼匹配進行分析：對車輛懸架的重要組成部件，即減振器、彈簧和懸架穩定桿的設計理論和方法進行介紹；對空氣彈簧、油氣懸架的設計理論和方法進行闡述：對車輛半主動懸架和主動懸架的設計理論、控制策略、可控減振器及節流參數控制規律進行了分析。

《車輛懸架設計及理論》理論分析與實際套用相結合，對車輛工程專業的本科生和研究生是一本比較系統的車輛懸架設計及理論的學習參考書，對從事車輛工程的專業技術人員也具有重要的實際套用價值。

目錄

第1章 車輛懸架概述

1.1車輛懸架的定義、作用及性能要求

1.1.1車輛懸架的定義

1.1.2車輛懸架的作用

1.1.3車輛懸架系統的性能要求

1.2車輛懸架的組成

1.2.1彈簧

1.2.2減振器

1.2.3穩定桿

1.3車輛懸架的類型

1.3.1非獨立懸架系統

1.3.2獨立懸架系統

1.3.3半主動懸架系統

1.3.4主動懸架系統

1.4車輛懸架研究與發展狀況

1.4.1被動懸架的研究及發展狀況

1.4.2半主動懸架的研究及發展狀況

1.4.3主動懸架的研究及發展狀況

小結

第2章車輛簡化模型及振動

2.1車輛振動簡化模型

2.2單質量車身振動

2.2.1單質量車身振動微分方程

2.2.2單質量系統的自由振動回響

2.2.3單質量系統在簡諧激振力下的回響

2.2.4單質量系統在單位諧波函式激勵下的回響

2.5單質量系統振動回響的傅氏積分法

2.2.6單質量車身在路面激勵下的振動回響

2.3雙質量車身車輪振動

2.3.1雙質量系統振動微分方程

2.3.2雙質量無阻尼系統的自由振動

2.3.3雙質量振動系統的傳遞特性

2.4雙軸汽車垂直和俯仰平面振動

2.4.1雙軸汽車垂直振動和俯仰振動微分方程

2.4.2雙軸汽車振動頻率回響函式及振動回響

2.5"人一車"三自由度系統的振動

2.5.1"人一車"系統振動模型

2.5.2振動回響傳遞特性

2.6車輛隨機振動

2.6.1隨機振動的基本概念

2.6.2隨機振動的統計特性

2.6.3線性振動系統的隨機回響計算

小結

第3章汽車行駛平順性與安全性

3.1道路路面不平度的統計描述

3.1.1路面譜及其分類

3.1.2空間頻率與時間頻率功率譜密度的關係

3.1.3車輛路面不平輸入的功率譜密度

3.2平順性分析

3.2.1系統回響量的功率譜密度和均方值

3.2.2單質量系統的車輛平順性分析

3.2.3雙質量系統模型的車輛平順性分析

3.2.4雙質量系統參數的車輛平順性影響分析

3.3車輛平順性及評價

3.3.1汽車平順性的定義

3.3.2人體對振動的反應

3.3.3人體振動評價

3.3.4車輛振動評價

小結

第4章車輛懸架系統阻尼匹配

4.1基於舒適性的懸架系統最佳阻尼比

4.1.1單輪二自由度懸架系統回響的頻響函式

4.1.2車身垂直加速度均方值

4.1.3基於舒適性的車輛懸架最佳阻尼比εoc

4.2基於安全性的懸架系統最佳阻尼比

4.3基於舒適性和安全性的最佳阻尼比

4.3.1懸架動撓度

4.3.2基於舒適性和安全性的半主動懸架最佳阻尼比

4.3.3路況及車速預測

4.4被動懸架系統最佳阻尼可行性設計區

4.5懸架系統最佳匹配減振器的阻尼特性

4.5.1懸架系統最佳阻尼係數

4.5.2減振器最佳阻尼分段線性特性

小結

第5章液壓筒式減振器設計及理論

5.1筒式減振器的結構和工作原理

5.1.1減振器的結構

5.1.2減振器的工作原理

5.2液壓減振器阻尼構件及阻尼力分析

5.2.1阻尼構件分析

5.2.2節流壓力損失與疊加原理

5.2.3減振器的阻尼力分析

5.3減振器的特性及特性參數

5.3.1減振器的示功圖

5.3.2減振器的速度特性

5.3.3減振器的阻尼特性參數

5.4減振器設計的基本理論

5.4.1減振器節流閥片變形解析計算

5.4.2節流閥片應力解析計算

5.4.3減振器疊加閥片等效厚度計算

5.4.4減振器疊加節流閥片等效拆分設計原則和方法

5.4.5減振器油液非線性節流損失解析計算

5.5基於速度特性的減振器閥系參數設計

5.5.1減振器閥系參數設計順序和設計方法

5.5.2基於速度特性的減振器復原閥系參數的單點速度設計數學模型

5.5.3基於速度特性的減振器壓縮閥系參數的單點速度設計數學模型

5.5.4基於速度特性的減振器常通節流孔面積的曲線擬合最佳化設計

5.5.5基於速度特性的減振器節流閥片厚度的曲線擬合最佳化設計

5.5.6基於速度特性的減振器其他閥系參數的曲線擬合最佳化設計

5.6減振器閥系參數黃金分割最佳化設計

5.6.1單分段速度特性的黃金分割速度設計點

5.6.2多分段速度特性的黃金分割速度設計點

5.7基於車輛參數的減振器閥系參數設計

5.7.1車輛懸架最佳阻尼匹配減振器速度特性

5.7.2基於車輛參數的減振器閥系參數設計

5.8減振器閥系參數CAD設計

5.8.1減振器閥系參數CAD系統簡介

5.8.2CAD軟體的研發工具

5.8.3減振器CAD軟體的相關技術

5.8.4C++與AutoCAD數據傳遞接口設計

5.8.5基於控制項技術實現圖形與圖紙處理

5.8.6減振器閥系參數CAD設計實例

5.9減振器特性試驗

5.9.1汽車減振器特性試驗內容

5.9.2試驗設備

5.9.3汽車減振器阻尼特性試驗

5.9.4汽車減振器摩擦力試驗

5.9.5汽車充氣減振器充氣力試驗

5.9.6汽車減振器耐久特性試驗

5.9.7汽車減振器溫度特性試驗

5.9.8汽車減振器抗泡沫性試驗

小結

第6章懸架彈簧設計

6.1懸架主要參數的確定

6.1.1前、後懸架的偏頻

6.1.2前、後懸架的靜撓度

6.1.3懸架的動撓度

6.1.4懸架的彈性特性

6.2懸架及彈簧剛度的設計

6.2.1懸架剛度設計

6.2.2彈簧剛度設計

6.3懸架主、副彈簧剛度設計

6.3.1LC例中項法

6.3.2平均載荷法

6.4螺旋彈簧設計與安裝

6.4.1螺旋彈簧設計

6.4.2螺旋彈簧的安裝

6.4.3特殊彈簧的使用

6.5扭桿彈簧設計

6.5.1扭桿斷面形狀及端部結構

6.5.2扭桿直徑設計

6.6橡膠扭簧設計

6.6.1橡膠扭簧

6.6.2橡膠扭簧寬度h的設計

6.6.3橡膠扭簧的強度校核

6.7鋼板彈簧設計

6.7.1鋼板彈簧的布置方案

6.7.2鋼板彈簧主要參數的確定

6.7.3鋼板彈簧各片長度的確定

6.7.4主、副鋼板彈簧厚度的解析設計

6.7.5鋼板彈簧的剛度驗算

6.7.6鋼板彈簧總成在自由狀態下的弧高及曲率半徑計算

6.7.7鋼板彈簧弧高與曲面形狀的解析設計

6.7.8鋼板彈簧總成弧高的核算

6.7.9鋼板彈簧的強度驗算

6.7.10少片鋼板彈簧

小結

第7章懸架穩定桿設計

7.1穩定桿安裝結構

7.2穩定桿懸架軸套的變形

7.2.1橡膠襯套及疊加力學模型

7.2.2橡膠襯套徑向變形求解

7.2.3橡膠軸座的線性徑向剛度

7.3穩定桿端點的位移

7.3.1橡膠支座變形引起的穩定桿端點位移

7.3.2穩定桿變形產生的端點位移

7.3.3穩定桿端點的總位移及等效線性剛度

7.4橫向穩定桿最佳剛度匹配

7.4.1汽車側傾模型

7.4.2汽車側傾剛度

7.4.3穩定桿剛度匹配設計

7.5穩定桿直徑設計

7.5.1穩定桿直徑設計數學模型

7.5.2穩定桿直徑設計實例

7.6穩定設計影響因素分析

小結

第8章空氣懸架設計

8.1空氣懸架的研究發展狀況、組成及分類

8.1.1空氣懸架的研究發展狀況

8.1.2室氣懸架的組成

8.1.3空氣懸架的分類

8.2空氣懸架的工作原理及使用特點

8.2.1空氣懸架的工作原理

8.2.2使用特點

8.2.3空氣彈簧的特點

8.3空氣彈簧的布置

8.4高度控制閥

8.4.1高度控制閥的分類

8.4.2高度控制閥的工作原理

8.5囊式、膜式、複合式空氣彈簧

8.5.1囊式空氣彈簧

8.5.2膜式空氣彈簧

8.5.3複合式空氣彈簧

8.6空氣彈簧的剛度及固有頻率

8.6.1空氣彈簧的垂直剛度

8.6.2空氣彈簧的平衡位置剛度

8.6.3空氣彈簧的動、靜剛度

8.6.4空氣彈簧的固有頻率

8.7空氣彈簧的阻尼特性

8.8空氣彈簧懸架的特性試驗與分析

8.8.1空氣彈簧懸架的試驗原理

8.8.2空氣彈簧懸架的靜特性試驗

8.8.3空氣彈簧懸架的動特性試驗

8.8.4空氣彈簧懸架的動特性

分析

小結

第9章氣懸架設計

第10章半主動懸架設計及控制

第11章主動懸架系統設計

參考文獻