高速履带车辆机电悬架惯量分析与滤振缓冲设计

作     者：宋慧新 顾亮 张进秋 董明明 王利明 SONG Huixin;GU Liang;ZHANG Jinqiu;DONG Mingming;WANG Liming

作者机构：北京理工大学机械与车辆学院北京100081 中国北方车辆研究所底盘部件技术部北京100072 陆军装甲兵学院车辆工程系北京100072 重庆大学机械传动国家重点实验室重庆400044 

出 版 物：《兵工学报》 (Acta Armamentarii)

年 卷 期：2023年第44卷第2期

页      面：380-393页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0826[工学-兵器科学与技术] 

基　　金：部委基础科研项目(MKS20200006) 

主　　题：惯性质量 惯性力 滤振 缓冲 机电悬架 

摘      要：为解决高速履带车辆机电悬架在高频区性能恶化与结构可靠性的问题,分析基于扭杆的机电悬架刚度特性,求解悬架杆系复杂运动关系,计算机电执行器的等效惯性质量,建立考虑惯性质量与负重轮阻尼的2自由度机电悬架模型。量化分析惯性质量对悬架性能的不利影响,得到影响悬架平顺性、部件可靠性的惯性力的频域分布区间与功率谱密度分布区间。根据悬架惯性力的频域分布,以及悬架动挠度的幅频特性,提出滤振与缓冲的措施,建立带有滤振缓冲器的悬架模型。仿真和试验结果表明:滤振缓冲能够有效降低惯性质量影响,在D级路面40 km/h行驶工况下,将原惯性力的均方根值由原2 143 N降低至175 N。同时簧载质量加速度均方根值,由原3.510 8 m/s^(2)降低至1.268 2 m/s^(2)。台架测试证明齿圈应力在采用滤振缓冲措施后得到较大衰减,最大值由519.9 MPa降低为110.1 MPa。通过仿真和试验,验证了滤振与缓冲的措施能够提升机电悬架的性能,有助于解决惯性质量带来的高频区性能恶化的问题。