郭灏;江伟;包从望;邹静
【摘 要】汽车座椅与悬架系统的舒适性已经被社会广泛关注,在本次研究中,将从对于影响舒适性和结构优化的角度,对汽车座椅与悬架系统的结构设计问题进行了阐述.本田crv怎么样
【期刊名称】《科技视界》
【年(卷),期】2019(000)008
【总页数】2页(P20-21)
【关键词】汽车座椅;悬架系统;舒适性;结构优化
【作 者】郭灏;江伟;包从望;邹静
【作者单位】六盘水师范学院矿业与土木工程学院,贵州 六盘水 553004;六盘水师范学院矿业与土木工程学院,贵州 六盘水 553004;六盘水师范学院矿业与土木工程学院,贵州 六盘水 553004;六盘水师范学院矿业与土木工程学院,贵州 六盘水 553004
【正文语种】中 文
【中图分类】U463.33;U463.836
0 前言
随着人们生活水平的提高,汽车作为一种常见的代步工具已经走入到人们生活中,并且受现代汽车制作工艺的影响,人们对汽车的舒适度、实用性等提出了较高的要求,而汽车座椅与悬架系统是影响汽车舒适度的重要因素,直接决定了驾驶员的身体感觉,因此应该得到相关人员的重视。
1 汽车座椅舒适性结构优化
1.1 汽车座椅舒适度设计的基本要求
基于车辆行驶的座椅应该满足人体工程学的特征,因此其基本设计要求主要体现为:座椅的舒适性、座椅的静态舒适性、座椅的动态舒适性等。
1.2 座椅的布置设计
在本次的座椅结构设计中,遵照文献[1]研究所得出的参数与工作经验,确定了座椅的常规数据,相关资料为:
(1)座椅的行程。座椅行程在设定原则上,必须要充分覆盖95%医生的人体舒适线范围,座椅设计位置向前滑动距离LO1,200-240mm;座椅设计位置向后滑动距离L02,20-40mm;座椅设计位置向上滑动距离L03,20-40mm;座椅设计位置向下滑动距离 L04,15-20mm
(2)座椅靠背的角度(A40)。根据人体舒适性的要求,本文将靠背的角度范围设置在25-30°之间。
(3)座椅与周边部件的设置。座椅与周边部件的布置也需要考虑人员舒适使用的要求,因此在座垫外轮廓与门护板的间隙设定中,考虑到座椅外侧不同形式的调节手柄对该间隙的设定存在差异,因此需要根据具体情况进行划分 [2]。其中轮式手柄的间距最小为50mm,泵式与掀式手柄的最小间距为45mm。而在座垫外轮廓与中控台的间隙控制中,考虑到间隙过小会导致座椅内侧表面的安全带锁扣与中空台产生摩擦,进而出现噪声,会严重影响舒适度[3]。所以为了避免上述问题的发生,应该根据座椅的造型特征,提前预留15-20mm的间距,这样就可以避免出现噪音问题。
1.3 座椅的结构参数
出于对人体舒适度的考虑,本文认为座椅结构的舒适性受到多方面因素的影响,主要内容包括:(1)受人体到座椅骨架之间的距离影响,需要考虑乘客在乘坐时的舒适性
(2)而在座垫尺寸的控制中,侧翼角 度(°):过 H点向前 200mm垂直与滑轨的截面 25~32;侧翼高度:过H点垂直于滑轨的截面30~38,过 H点向前 200mm垂直与滑轨的截面 25~30;中间高度:过 H点垂直于滑轨的截面320~325,过H点向前 200mm垂直与滑轨的截面 325~335;座垫宽度:过 H点垂直于滑轨的截面 480~520,过 H点向前 200mm垂直与滑轨的截面 510~540。
(3)坐压分布情况会直接影响座椅的舒适度,因此在设计之前,需要优先定义好座椅的各种参数,在条件允许的情况下采用CAE仿真分析的方法,对座椅的坐压分布情况进行评价。若仿真分析结果发现了大范围的应力集中问题,则需要对发泡的舒适性进行调整,来减少后期修改的经济损失。
1.4 座椅骨架材料的选择
人体舒适度对汽车座椅的材质也提出了一定的要求,相关研究[4]指出,在当前汽车轻量化的发展趋势下,借助结构轻量化不仅可以降低汽车的整体重量,也能改善汽车的座椅舒适性,保证驾驶安全。目前在座椅材料的选择中,常见的材料主要包括:(1)铝合金材料。铝合金是目前常见的轻质材料,并且目前已经被广泛的应用在社会生产中,多数企业的实践经验也证明,铝合金材料可以更好的适应外部冲击,对于各种行车风险具有满意的抵抗能力。且在座椅设计中,通过使用铝合金材料能够减少硬质物质的使用,让设计人员更加灵活的设计发泡厚度与座垫参数,也可以提高人体舒适度。(2)高强度钢。与传统材质的钢相比,高强度钢具有质量轻、硬度高等优点,不仅可以显著降低整个车的重量,还可以满足人体对座椅舒适性的要求。
对于相关人员而言,在座椅舒适度结构设计中,应该根据座椅的具体性能指标,灵活选择材料,最终为提高座椅舒适度奠定基础。
a45 amg2 汽车悬架装置的舒适性设计
2.1 汽车悬架装置技术分析
空气悬架具有满意的弹性特征与自适应的特征,可以强化汽车簧载质量,尤其是在负载变化的情况下,保持着理想的稳定性。汽车悬架结构主要是指车身与车轮之间实现传力的连接的装置,在车辆运行过程中,路面会对车辆产生支撑力、侧向力等作用,这些作用力与其相应的力矩都会共同作用在车轮上,且通过车身与车轮时间的传统装置共同作用在车身上,这样可以对车辆的行驶产生牵引作用。在这种情况下,为了确保车辆的正常运行,汽车悬架作为一种传导结构,可以稳定的传导各种作用力,并且对路面力量的变动进行缓冲,其缓冲结果会对舒适性产生直接影响[5]。
根据目前汽车悬架装置技术的发展现状可以发现,空气悬架是一种常见的技术,其本质上是一种振动弹簧系统,通过空气弹簧取代传统的金属螺旋弹簧,并且多数时间结果也证明,这种改进方法可以调整空气弹簧的压力与空气量水平,并持续改进空气弹簧的刚度水平。
2.2 汽车悬架系统的设计
汽车的外观尺寸都是固定的,若想让车辆满足多种环境下的行驶要求,则需要确保车辆在空车、满载等多种情况下都具有稳定的运行效果。针对上述要求可以认为,在车辆悬架系
统设计中,需要综合考虑钢板弹簧的静挠度、动挠度、偏倾等参数的要求,且不同车辆行驶环境也对汽车悬架系统产生直接影响。
因此在悬架设计中,需要考虑整个车辆的平顺性要求,弹簧的刚度不易过高,且在确定悬架高度的情况,确保悬架具有理想的动挠度与静挠度匹配情况。基于上述要求,本文提出了一种优化悬架的设计方案。
在结构设计中,优先确定悬架的偏频,其计算公式为:
在上述公式中,n代表悬架的偏频,单位为 Hz;C代表悬架的弹性刚度,单位为N/mm;m代表悬上质量,单位为kg。在上公式中C的值保持不变,但m会随着空载或满载的情况发生变化,所以当乘客较少时,悬架的偏频也会相应的减小,为了使其值不受m的影响,由上式可得:C=(2π*n)2*m,所以如果要保证偏频不变,设计时便要求悬架的刚度C与悬上的质量m成正比变化。
二手劳斯莱斯在不考虑侧倾稳定性的情况下,通过合理的匹配悬架刚度,让前后悬架的偏频的设计指标处于理想范围内。之后,需要调整悬架动挠度,一般在车辆运行参数确定的情况下,确定
空满载等状态下的悬架高度。在这种情况下,通过合理调整动挠度水平,使其与静挠度匹配,这样就可以满足整个车辆悬架设计的要求。且之后通过在板簧上增加垫铁调整板簧离车架的动挠度。如何提高汽车舒适性
2.3 悬架结构
本文所设计的悬架结构主要包括盖板、活塞座、气囊等,在车辆运行中,弹簧会充满压缩空气,而这些压缩空气将会成为弹簧工作的基础,若弹簧被压缩,会导致气囊发生不规律的挠区变形。
在弹簧高度控制阀组件中,该组件可以实现空气弹簧内部气体压力控制工作,被安装在车架与车桥之间。在车辆运行的情况下,随着荷载参数的增加,就会持续压缩弹簧,导致车架与车桥之间发生未知,受高度控制阀的影响,控制臂会向上移动,将原本弹簧与储气筒之间原本封闭的气道打开,加快空气流向空气弹簧,这样受空气流动作用的影响,弹簧内部压力变大,进而伸张。在这种变化下,车桥与车架之间的就离增加,控制臂会向着平衡位置移动,关闭了储气筒气道。而弹簧所承受的荷载降低后,控制阀会出现相反的动作,将多余的压缩空气从气囊中释放出来,借助振动缓冲等设备的作用,实现缓解冲击的目的。
结论:综上所述,好的座椅结构设计和悬架系统设计对于一辆汽车的驾乘舒适性的体验扮演着至关重要的角。
【参考文献】
【相关文献】途观 价格
[1]刘顺安,胡庆玉.POS-BP网络算法在汽车悬架优化中的应用[J].吉林大学学报(工学版),2018,39(3):571-575.
南京网上车管所[2]潘国建,刘献东.汽车悬架参数优化的最优控制理论[J].农业机械学报,2015,36(11):21-24.
[3]张志飞,袁琼,徐中明,等.基于体压分布的汽车座椅舒适性 研 究 [J].汽 车 工 程 ,2014(11):1399-1404.
[4]刘伟,史文库,桂龙明.基于平顺性与操纵稳定性的悬架系统多目标优化[J].吉林大学学报(工学版),2018,41(5):1900-1904.
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