摩托车单减震器后悬挂系统的设计


  摘要:与传统的双减震后悬挂系统相比较,单减震后悬挂系统在稳定性、舒适性和适应性等方面更具有优势,虽然目前大量摩托车仍采用双减震系统,但是伴随着社会的发展进步单减震系统将会占据市场的主导地位。通过分析单减震后悬挂系统的特点,对它的设计工艺进行仔细的分析探讨。
  关键词:保证创作量;写完多检查;保证创作量
  随着经济的飞速发展和社会的不断进步,我国人民的生活水平在原来的基础上有了很大的提高,对交通工具的使用提出了更高的要求。摩托车是目前我国群众使用最多的交通工具,它的安全性、舒适性和耐用性成为人们选择的重要标准。而后悬挂系统作为摩托车的重要组成部分,其性能的好坏直接决定了摩托车行驶时的平稳性和舒适性,因而人们对摩托车后悬挂系统的减震效果越来越关注。国外对摩托车单减震后悬挂系统开发的较早,并且也取得了较好的使用效果,而我国在此方面则起步较晚,现在大多数摩托车仍采用的是双减震后悬挂系统,但是已经有一些型号的摩托车如嘉陵CB125T和幸福XF125越野车,率先采用了这种新型的减震后悬挂系统,本文将对该系统的设计和实际特点进行分析。
  1.摩托车单减震器后悬挂系统的优点分析
  1.1摩托车单减震后悬挂系统的定义分析
  摩托车单减震后悬挂系统又被称为中心减震悬挂系统,由于它的后减震器是在整个车的中心平面,以及摩托车的重心点就是它减震器的上部支点所以得名。它常用的两种形式分别是单减震系统和渐进连杆系统,其中单减震系统通过将减震前段固定在摩托车的中部位置,后面则通过杠杆与后臂连接的方法,克服了减震器自身受力不均和单行不均等缺点,从而保证了摩托车行驶的安全平稳性;而渐进连杆系统则是,把减震器活塞运行的速度与后轮运行速度的比值作为连杆的比,能够通过放大杠杆增加与地面的基础距离进行缓冲,达到增大后轮运动能力扩大行程的目的等。
  1.2单减震器后悬挂系统的优点分析
  作为一种新型的操作系统,单减震后悬挂系统与传统的双减震后悬挂系统相比,在舒服性、平稳性和操作性等方面有非常大的优势。双减震系统的两个缓冲装置是由双摇臂支撑的,而车轮则是被双摇臂与后轮轴连接起来的,如果在行驶的过程中轮胎受到路面的挤压,那么不同的作用力就会随着后轮轴传达到减震的缓冲装置上,这就必然导致缓冲装置的受力不同,使得整个摩托车的受力不均衡,必然影响整个摩托车的形势不稳定。而单减震系统则采用的是连杆式的双摇臂单减震系统,将中心受力结构进行简化处理,一旦车轮受到路面的压力,这时减震器并不是第一时间就接收到路面的信息,而是经过轮胎自身以及摇臂构件的弱化处理后再接收,这样就把振动性大大降低了从而保证了摩托车运行的平稳性。
  2.单减震后悬挂系统的工作原理分析
  以嘉陵CB125T为研究对象,对单减震后悬挂系统的工作原理进行说明,如下图
  图:单减震各个工作环节的位置
  如图所示,当后轮向上方移动即从A0点到A1点时,减震器由于被压缩所以其长度也发生了变化,由245mm变成了235mm,被压缩了10mm,当A1到达A2时跨度比上一次有所增大,减震器同样被压缩由原来的235mm变成了224mm,被压缩了11mm,当A2转到A3时,跨度比上一次更大,减震器由原来的224mm变成了209mm,被压缩了15mm。由此可以得出,在向同一个角度进行摇臂时,减震器的压缩量是越来越大的,那么减震器受到的力也是越来越大。从A0到A3的位置时,后轮经历的路程是105mm,而减震器所经受的压缩量是36mm,因此即便后轮的运动量再大,减震器的工作长度也不会发生太大的变化。
  3.摩托车单减震器后悬挂系统的设计
  3.1减震弹簧的设计
  弹簧的性能对于摩托车单减震后悬挂系统作用的发挥有非常大的促进作用,虽然要想达到理想中的弹性特征是不可能的,但是可以通过设计接近理想中的弹簧性能。首先要对所需弹簧的参数进行掌握,否则就难以设计出与整个车完美搭配的弹簧。而这些参数的获取不是随便取得的,而是根据整个摩托车的结构进行设计的,可以通过建立模型的方式,对这些部件包括轴距、前伸角、空车的质量以及空车质心与前轮轴之间的距离等有清晰的掌握。其次,根据这些参数计算出所需弹簧的承载力,然后再来确定弹簧的材料、直径、自由度和圈数等,设计的过程应该按照事先图纸设计的进行,这样就能较好的保证弹簧设计的最终成果能满足实际需要。最后,对设计出的弹簧进行减震能力测试。其中用S代表弹簧的变形情况,F代表承受的压力D2代表钢筋的中直径,n代表弹簧的圈数,G代表剪切弹性模量等,利用这些参数通过公式S=8FD3n/Gd3来测算弹簧的性能。
  3.2阻尼器的设计
  阻尼器的设计对于摩托的减震效果,也具有十分重要的作用,它能够让摩托整个系统在运行偏离的情况下,慢慢的恢复到平衡的位置。摩托车阻尼器的特性有阻力-速度特性和阻力-位移特性两种。其中速度特性表现在减震器阻尼力随着活塞运动速度的变化规律形成的阻力,可以通过P=RVx来表示,其中R代表的是阻尼的系数,V代表的是减震活塞的熟读,而x则代表活塞上阻尼孔的特性,其中x的值不是固定的,而是醉着阻尼孔的变化而变化的。而位移特性则是表现在减震器做正弦相对移动是,阻力在活塞位移的变化下而变化的规律。当减震器的行程是一定的,那么其振动频率越大阻力也会随着增大,说明减震器衰减振动的能力也在增强。
  4.结束语
  作为我国目前使用量最大的交通工具,摩托车行驶的安全性、舒适性是人们最关注的重点,虽然目前我国摩托车大多采用的是双减震后悬挂系统,但是单减震后悬挂系统结构的摩托车更具有优势,通过对单减震后悬挂系统的优点、工艺原理进行分析,对于我国摩托车行业的发展有非常大的促进作用,逐渐缩小与世界其他国家的技术差距,为群众带来更加舒适的生活体验。
  参考文献:
  [1]杨建国.摩托车悬架系统动力学仿真与匹配研究[D].重庆大学,2012年.
  [2]魏军介.摩托车减震器性能测试试验台设计[D].天津大学,2009年.
  [3]朱鹏程,张冰蔚,刘爱红.摩托车减震器动态复原阻尼特性测控系统设计[J].测控技术,2011(4).
  [4]夏永锋,朱鹏程.摩托车减震器综合反力特性测控系统设计[J].计算机测量与控制,2011(11).