四連桿機構(gòu)里上V形桿的布置問題

1、四連桿機構(gòu)里上V形桿的布置問題四連桿機構(gòu)里上V形桿的布置問題1 關(guān)于V型桿夾角的選擇（1） 從上、下桿受力均勻考慮推力桿承受縱向力的頻次（驅(qū)動、制動）比承受側(cè)向力的頻次（轉(zhuǎn)彎、橫坡）要多，我們先分析縱向受力情況，見圖1。設(shè)上、下桿均平行布置，距地面高度分別為、，作用在地面上的縱向力為(制動或驅(qū)動力，只是方向相反)，則上、下桿的桿向受力為： 多數(shù)情況下，布置成，即有：這樣，為使上、下桿受力均等，采用一根上桿，兩根下桿，可得到合理的結(jié)構(gòu)受力。同時，可以采用上、下桿不等長、不平行的設(shè)計，側(cè)傾時不存在干涉問題。若上桿采用V形桿，由兩根斜桿組成，其縱向受力情況見圖2。上桿也屬二力桿件，只承受桿向力（不計

2、鉸接頭扭轉(zhuǎn)剛度和摩擦），合力和分力的關(guān)系是：如果要使上桿與下桿在承受縱向力時的桿向力均等，則令： ，這說明采用以下的夾角，在縱向力作用時，上桿受力不會大于下桿。（2） 從承受側(cè)向力時減輕上桿受力考慮上桿側(cè)向受力情況見圖3。二力桿件承受的桿向力為：當時，為了保證上桿的側(cè)向投影桿長不能太短，以獲得較好的車軸運動軌跡，不可能選太大?，F(xiàn)有的V形桿夾角多數(shù)是和，個別的有 。這幾種布置的桿向力分別為：時，時，時，顯然，夾角越大，V形桿在承受側(cè)向力時桿向力越小，但承受縱向力時桿向力越大。若與下桿受力情況對比，V形桿有富裕的承載能力，所以角應盡可能選大些。當然，對于有車架縱梁結(jié)構(gòu)的，V形桿的固定端往往要布置在

3、縱梁外側(cè)。2 關(guān)于V形桿固定端、活動端跨距的選擇（1） 固定端跨距大，活動端小（倒八字）多數(shù)設(shè)計采用這種布置，見圖4。由于下縱桿平行于汽車縱軸線，其瞬心在無窮遠，故對側(cè)向運動沒有約束。上V形桿的交點為車軸相對車身的瞬時轉(zhuǎn)動中心，由它約束兩者的側(cè)向和縱向運動，即，車軸只能繞該點相對車身作水平轉(zhuǎn)動。但由于縱桿的桿向約束，限制了兩者的相對水平轉(zhuǎn)動，也就是說，上、下桿共同約束了車軸對車身的側(cè)向和縱向運動。以上分析只是對剛性、無間隙的鉸接頭來講是正確的?，F(xiàn)代的懸架推力桿鉸接頭普遍采用橡膠襯套，沿桿向、垂直桿向、以及扭轉(zhuǎn)都有一定彈性。以下來分析這種彈性約束的影響。從圖4可見，車軸承受側(cè)向力時，對瞬心產(chǎn)生一

4、個力矩。因為偏距不大，所以偏轉(zhuǎn)力矩也不大，相應的彈性變形也較小，即，上桿的切向位移較小。其次，下桿活動端距瞬心也較近，因此，其切向位移及其縱向、側(cè)向位移分量、也較小。這就是，車軸相對車身的偏轉(zhuǎn)位移較小。還有，下縱桿活動端至瞬心的連線與汽車橫軸線的交角較小，使切向位移沿桿向（縱向）的分量相對較大。而推力桿桿向約束（即剛度）比側(cè)向約束要大得多，所以下縱桿能更有效地控制車軸的偏轉(zhuǎn)及側(cè)移?？傊?，這種布置對車軸的偏轉(zhuǎn)、側(cè)移提供了較強的約束。（2） 固定端跨距小，活動端大（正八字）少數(shù)設(shè)計采用這種布置，見圖5。行駛中出現(xiàn)強烈擺振現(xiàn)象，以致設(shè)計被否定。從圖5可見，車軸承受側(cè)向力時，由于偏距很大，對瞬心的偏轉(zhuǎn)

5、力矩也大，所有的偏轉(zhuǎn)變形即切向位移、及其分量、均較大。此外，下縱桿活動端至瞬心的連線與汽車橫軸線的交角很大，使切向位移沿桿向（縱向）的分量相對較小，而側(cè)向位移分量相對較大。因為推力桿桿向約束強，側(cè)向約束弱，結(jié)果是下桿對偏轉(zhuǎn)及側(cè)移的控制變差?？傊?，這種布置對車軸的偏轉(zhuǎn)、側(cè)移的約束力較差。3 結(jié)論（1） 在保證桿長的前提下，上V形桿的夾角應盡量選大些，但不能超過 。（2） 固定端跨距大，活動端?。ǖ拱俗郑┑牟贾帽容^合理，而且應盡量使車輪接地點與V形桿的交點（瞬心）位于同一橫向垂直面里。（3） 固定端跨距小，活動端大（正八字）的布置對車軸側(cè)向運動的約束差，容易引起側(cè)向擺振，盡量不采用。若因結(jié)構(gòu)上的原因非要采用，應有相應措施，如：