某大型矿车油气悬架越障特性仿真研究

王士尧，李晓雷，杨贵军

(北京理工大学机械与车辆学院，北京，100081)

油气悬架是指以油液传递压力，用惰性气体作为弹性介质，由蓄能器 (相当于气体弹簧)和具有减振器功能的悬架油缸组成[1]的一种车辆悬架系统.悬架油缸内部的阻尼孔、单向阀代替了通常的减振元件，构成的油气悬架及弹性元件(通过液体支承)和减振器功能于一体，形成一种独特的悬架系统.它以其优越的非线性特性和良好的减振性能，能够最大限度地满足工程车辆的要求，使其行驶平顺性和操纵安全性得到提高[2].

基于某大型矿车建立了虚拟样机模型，该模型利用油气弹簧台架试验所得数据建立油气悬架系统，充分考虑了油气悬架的非线性.并且根据平顺性仿真标准，建立了障碍路面模型.该模型分别考虑了两种轮胎充气压力，空载和满载两种工况，两种车速，两种阻尼情况.计算得到矿车在不同速度和不同阻尼下通过障碍路面时，车梁对路面障碍给前轮和后轮产生冲击的加速度响应.为整车的平顺性研究提供了参考数据.

1 模型建立及验证

1.1 建立整车动力学模型

坐标系规定.①整车坐标平面:车辆中心面、前悬缸中心面、过前轮中心轴 (静平衡位置)与地面水平面;②坐标原点:以上三面交点;③x、y、z坐标轴方向:x-车辆停止时车头方向;y-前轮轴向向左;z-垂直地面向上[3];④悬架坐标:由于空车和满载时的载荷不同，悬架的静平衡位置也不同.以各自的静平衡位置为坐标系……