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减轻重型汽车对道路的损伤——汽车悬架优化设计 （同济大学，上海） yuzhuoping@ 摘要 车辆对道路的损伤取决于其作用在道路上的轴荷（包括静态轴荷和动态轴荷）。本文 从改善汽车振动性能，从而减小动态轴荷的观点出发，以减轻车辆对道路的损伤为目的，对 汽车悬架进行优化设计分析，并作了实例计算，由此指出在重型汽车后悬架设置减振器是减 轻我国道路损伤的有效方法。 关键词 道路损伤 汽车悬架 优化设计 0 引言 在传统的汽车设计中，悬架参数的选择是以保证汽车的性能为目的而进行的。随着公路 交通的发展，公路上行驶的重型汽车愈来愈多，重型汽车对道路的损伤问题也愈来愈得到重 视。如何通过合理的设计，减轻重型汽车对道路的损伤，是当前面临的新任务。 车辆对道路的损伤主要取决于车辆轴荷（包括静态轴荷和动态轴荷）和车轮轮胎的接地 面积。具体的车辆对道路损伤的计算公式 1 为： N ⎡ σ 2 ⎤ ⎛ ⎞ 4 p θ (ηη P ) ⎢1 6⎜ ⎟ ⎥ （1） ∑ I II 动 1 • + ⎜ ⎟ i 1 ⎢ p 静 ⎥ ⎣ ⎝ ⎠1 ⎦ 式中θ为车辆对道路的损伤系数，N 为车辆的总轴数，P 静1 和σ 为第 i 轴上的静态轴 P 荷和动态轴荷均方根值，η 和η 分别是第 i 轴上反映车轮轮胎接地面积的车轮轮胎布置 I 1 II 1 形式影响系数和轮胎充气气压影响系数，P 静 ，η 和η 是在汽车总体设计时确定的量，根 I II 据文献 1 有： 1.0 车轴单侧单轮胎 ⎧ ηI ⎨ 0.9 车辆单侧双轮胎 ⎩ ⎧ 轮胎充气气压 2 1.1 Ρ 0.9N / mm ⎪ 2 ηII ⎨1.0 P 0.7N / mm ⎪ 2 0.9 P 0.5N / mm ⎩ 动态轴荷的大小主要由激励的大小（路面不平度）和悬架系统的优劣来决定。就对道路 2 损伤影响较大的车辆后轴而言 ： ∞ 2 2 ( ) 2 ⎛σ ⎞ ∫ H r 2πf / f df ⎜ pr ⎟ ( ) 2 0 ⋅ ⋅ ⋅ （2） υ G n n ⎜P ⎟ 0 0 0 P 2 静r 静r ⎝ ⎠ 式中υ为行车速度， ( ) 为路面不平度系数和参考空间频率，最后一项分式