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悬架设计-稳定杆系统-连杆
2018-04-08 11:52:14· 来源：悬架Suspension设计开发Dev
通过前期的数据逆向，和硬点逆向，慢慢的会过度到零部件细节的设计， 本文主要是分享稳定杆系统中一个零部件的细节设计，其实这个设计过程更多的是一种正向设计的思想，因为个人不是零部件的开发负责人，对于零部件的实验大纲，实验内容和工艺细节，个人只能算是了解，所以就不卖（xian）弄（chou）这方面的东西了，把这些留给零部件工程师，本文主要从系统出发分析稳定杆连杆的设计要点。
通过前期的数据逆向，和硬点逆向，慢慢的会过度到零部件细节的设计， 本文主要是分享稳定杆系统中一个零部件的细节设计，其实这个设计过程更多的是一种正向设计的思想，因为个人不是零部件的开发负责人，对于零部件的实验大纲，实验内容和工艺细节，个人只能算是了解，所以就不卖（xian）弄（chou）这方面的东西了，把这些留给零部件工程师，本文主要从系统出发分析稳定杆连杆的设计要点。
好了，现在回到主题，汽车稳定杆系统应该包含稳定杆， 稳定杆衬套和稳定杆连杆，稳定杆连杆又称为防侧倾连接杆等，英文为 ARB link，或者droplink。如下图 ：
稳定杆连杆通过两端的球铰将稳定杆和减震器连接在一起，也有连接摆臂的， 本文只说与减震器的连接方式。
在开始分析稳定杆连杆的设计之前，先普及几个名词；
1，Bumpsteer
两边轮胎同时垂向跳动时，轮胎toe角的变化量。
2，Rollsteer
两边轮胎反向轮跳时， 轮胎toe角的变化量
3，不足转向
不足转向是指整车有切出既定轨迹的趋势。
4，过度转向
过度转向是指整车有切入既定轨迹的趋势。
基于前悬设计而言，如果一个车辆需要有良好的直线行驶能力，就需要bumpsteer在轮胎上跳时趋向于负toe角变化，但如果变化率太大，会增加轮胎的磨损，但如果变化率太小，就会影响车辆过弯时不足转向趋势。
这时就可以通过稳定杆连杆的设计来弥补车辆直线行驶和过弯时的矛盾。
稳定杆连杆的设计主要有以下几个方面的考虑：
1，传递稳定杆提供的抗侧倾力矩，以实现前悬架更快的侧倾相应和轮胎侧滑率。保证车身侧倾姿态和不足转向趋势；
2，通过设定稳定杆连杆与减震器的安装点相对于主销在整车X方向上的位置，可以实现对rollsteer补偿（大部分是负补偿，也有0补偿和正补偿，需要综合考虑camber变化和后悬架的toe角特性）如下图
稳定杆连杆在主销后方，对于rollsteer有负补偿作用。
3，通过设定稳定杆连杆与悬架主销的夹角大小，来满足不同悬架要求的不同额补偿量，如夹角大，稳定杆连杆会提供更多的绕主销转动的力矩，增加rollsteer变化趋势，如下图为某车型连接位置力矩示意，
力值F会提供一个绕减震器逆时针方向的力矩M
4，过多的夹角也会带来另外一个问题：减震器侧向力大会因此增大，这会影响减震器活塞与减震器内筒之间的作用力，降低减震器活塞的耐久寿命，降低减震器的屈曲极限，极限情况容易造成减震器屈曲。因此应尽可能的保证稳定杆连杆与主销只有在Y方向上的夹角，减小在X方向上的夹角，以减少总夹角值：
如下图：
Y方向上有一定夹角，X方向上的夹角基本为0
当然，以上设计点并不是此连杆布置的所有内容，以下部分内容还需要考虑：
1，稳定杆连杆与周边零部件的间隙问题，如与驱动轴等，
2，球销摆角问题，上下球销摆角是否能够满足零部件的设计要求
3，稳定杆本身的布置问题，是否可以布置在适当的位置保证稳定杆连杆所需的参数。
好了，现在回到主题，汽车稳定杆系统应该包含稳定杆， 稳定杆衬套和稳定杆连杆，稳定杆连杆又称为防侧倾连接杆等，英文为 ARB link，或者droplink。如下图 ：
稳定杆连杆通过两端的球铰将稳定杆和减震器连接在一起，也有连接摆臂的， 本文只说与减震器的连接方式。
在开始分析稳定杆连杆的设计之前，先普及几个名词；
1，Bumpsteer
两边轮胎同时垂向跳动时，轮胎toe角的变化量。
2，Rollsteer
两边轮胎反向轮跳时， 轮胎toe角的变化量
3，不足转向
不足转向是指整车有切出既定轨迹的趋势。
4，过度转向
过度转向是指整车有切入既定轨迹的趋势。
基于前悬设计而言，如果一个车辆需要有良好的直线行驶能力，就需要bumpsteer在轮胎上跳时趋向于负toe角变化，但如果变化率太大，会增加轮胎的磨损，但如果变化率太小，就会影响车辆过弯时不足转向趋势。
这时就可以通过稳定杆连杆的设计来弥补车辆直线行驶和过弯时的矛盾。
稳定杆连杆的设计主要有以下几个方面的考虑：
1，传递稳定杆提供的抗侧倾力矩，以实现前悬架更快的侧倾相应和轮胎侧滑率。保证车身侧倾姿态和不足转向趋势；
2，通过设定稳定杆连杆与减震器的安装点相对于主销在整车X方向上的位置，可以实现对rollsteer补偿（大部分是负补偿，也有0补偿和正补偿，需要综合考虑camber变化和后悬架的toe角特性）如下图
稳定杆连杆在主销后方，对于rollsteer有负补偿作用。
3，通过设定稳定杆连杆与悬架主销的夹角大小，来满足不同悬架要求的不同额补偿量，如夹角大，稳定杆连杆会提供更多的绕主销转动的力矩，增加rollsteer变化趋势，如下图为某车型连接位置力矩示意，
力值F会提供一个绕减震器逆时针方向的力矩M
4，过多的夹角也会带来另外一个问题：减震器侧向力大会因此增大，这会影响减震器活塞与减震器内筒之间的作用力，降低减震器活塞的耐久寿命，降低减震器的屈曲极限，极限情况容易造成减震器屈曲。因此应尽可能的保证稳定杆连杆与主销只有在Y方向上的夹角，减小在X方向上的夹角，以减少总夹角值：
如下图：
Y方向上有一定夹角，X方向上的夹角基本为0
当然，以上设计点并不是此连杆布置的所有内容，以下部分内容还需要考虑：
1，稳定杆连杆与周边零部件的间隙问题，如与驱动轴等，
2，球销摆角问题，上下球销摆角是否能够满足零部件的设计要求
3，稳定杆本身的布置问题，是否可以布置在适当的位置保证稳定杆连杆所需的参数。
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