[发明专利]麦弗逊悬架中弹簧布置角度的调整方法

说明书

本发明公开了一种麦弗逊悬架中弹簧布置角度的调整方法。麦弗逊悬架的外侧与轮胎相连且包括：下摆臂、减震器和设置在减震器上的弹簧，根据本发明实施例的麦弗逊悬架中弹簧布置角度的调整方法包括：建立xyz坐标系，并指定一个投影平面；在投影平面中，基于下摆臂的一个下摆臂坐标、弹簧的一个弹簧坐标、轮胎的一个轮胎坐标、弹簧与减震器的布置夹角来建立数学模型，数学模型反映弹簧对减震器的侧向补偿力矩大小。可以通过调整弹簧的布置角度，来调整弹簧对减震器的侧向补偿力矩大小，从而减小车身侧向力对减震器的影响，避免减震器在工作行程中阻力增加，进而利于提升减震器的工作性能和使用寿命。

技术领域

本发明涉及机械设计技术领域，具体而言，涉及一种麦弗逊悬架中弹簧布置角度的调整方法。

背景技术

在麦弗逊悬架中，减震器上设置有弹簧，因车身重量所产生的侧向力会导致减震器在工作行程中的阻力增加，而减震器上的弹簧布置角度可以有效减小车身侧向力对减震器的影响，但目前并未公开如何通过设计弹簧的布置角度来减小此影响。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。为此，本发明提出一种麦弗逊悬架中弹簧布置角度的调整方法，提出了一种数学模型，可以指导弹簧的布置角度设计，从而减小车身侧向力对减震器的影响。

麦弗逊悬架的外侧与轮胎相连且包括：下摆臂、减震器和设置在所述减震器上的弹簧，根据本发明实施例的麦弗逊悬架中弹簧布置角度的调整方法包括：建立xyz坐标系，并指定一个投影平面；在所述投影平面中，得出所述下摆臂的一个下摆臂坐标、所述弹簧的一个弹簧坐标、所述轮胎的一个轮胎坐标、所述弹簧与所述减震器的布置夹角；基于所述下摆臂坐标、所述弹簧坐标、所述轮胎坐标、所述布置夹角来建立数学模型，所述数学模型反映所述弹簧对所述减震器的侧向补偿力矩大小。

根据本发明实施例的麦弗逊悬架中弹簧布置角度的调整方法，可以通过调整弹簧的布置角度，来调整弹簧对减震器的侧向补偿力矩大小，从而减小车身侧向力对减震器的影响，避免减震器在工作行程中阻力增加，进而有利于提升减震器的工作性能和使用寿命。

根据本发明的一些实施例，建立所述数学模型的步骤包括：

步骤一、确定所述轮胎在所述下摆臂坐标处产生的轮胎标准化力矩；

步骤二、确定所述弹簧在所述下摆臂坐标处产生的弹簧标准化力矩；

步骤三、将所述轮胎标准化力矩与所述弹簧标准化力矩叠加，以得到所述数学模型。

具体地，在所述步骤一中，所述轮胎标准化力矩由所述轮胎在所述轮胎坐标处的垂向力、所述轮胎坐标到所述下摆臂坐标的力臂得到；

在所述步骤二中，所述弹簧标准化力矩由所述垂向力产生的沿所述弹簧方向的分力、所述弹簧的下点到所述下摆臂坐标的力臂得到。

根据本发明的一些实施例，所述投影平面垂直于x轴，所述轮胎在所述轮胎坐标处的垂向力向量为(0,0,1)，所述轮胎坐标为(x1，y1，z1)，所述弹簧坐标为(x2，y2，z2)，所述下摆臂坐标为(x3，y3，z3)，则所述轮胎坐标到所述下摆臂坐标的方向向量为：(x1-x3，y1-y3，z1-z3)，在所述步骤一中，得到所述轮胎标准化力矩(Vx1，Vy1，Vz1)为：(y1-y3，x1-x3，0)。

可选地，(x1，y1，z1)是所述轮胎的接地点中心坐标，(x2，y2，z2)为所述弹簧的上点坐标，(x3，y3，z3)为所述下摆臂的与所述轮胎铰接处的坐标。

进一步地，在所述投影平面中，所述减震器与竖直线的夹角为α，所述弹簧与所述减震器的布置夹角为β，则所述弹簧的受力方向向量为(x3,sin(α+β)，cos(α+β))。

进一步地，所述接地点的垂向力产生的沿所述弹簧方向的分力(Vx3,Vy3,Vz3)为：