卡车驾驶室准零刚度悬置系统设计研究

殷金祥，岳涛，王军龙

卡车驾驶室准零刚度悬置系统设计研究

殷金祥，岳涛，王军龙

（潍柴动力上海研发中心，上海 201114）

针对卡车行驶过程中驾驶室低频振动问题，结合轻卡驾驶室悬置的特点，设计出一种准零刚度悬置系统。通过对这种准零刚度悬置系统进行静力学分析，推导出其力-位移特性关系和刚度-位移特性关系，并得到这种悬置系统在平衡位置满足准零刚度特性的前提条件，通过其特性关系，可知这种悬置系统具有低频隔振性能。最后针对实车振动问题，设计出准零刚度悬置系统，对比优化前后驾驶室后悬置主、被动端振动大小，可知这种准零刚度悬置系统具有很好的低频隔振效果。

驾驶室；低频振动；准零刚度悬置；隔振

前言

1 准零刚度系统机理

负刚度系统是指系统随着位移的增加力在减少的系统，其力-位移特性如图1(b)所示。当设计一种系统使正刚度系统与负刚度系统并联，通过适当的参数设计使系统在平衡附近实现力基本不变，其力-位移特性如图1(c)所，从而实现系统在平衡附近刚度接近于零，构成准零刚度系统，系统在平衡位置附近固有频率接近于零，从而实现系统的低频隔振[4-7]。

图1 隔振系统力-位移曲线示意图

2 驾驶室悬置系统准零系统隔振设计

2.1 准零刚度悬置设计

图2 驾驶室悬置系统简图

对于一般轻卡驾驶室悬置设计，前悬置是旋转机构，后悬置是橡胶支撑机构，如图2(a)所示，容易发生俯仰模态振动问题，这种机构可简化为摇杆OA及弹簧组成的振动机构。……