矿山车辆因载质量大通常选择较硬的板簧,但是过高的弹簧刚度会导致舒适性下降;又由于坑道坡度较大,下坡制动时整车载荷向前轴转移,前板簧因应力过大而断裂的情况时有发生。为此本文首次提出一种和板簧相匹配的新型液压互联被动悬架系统。该系统通过互联安装在车辆悬架位置的4个液压作动器,可以在垂向和俯仰两个模态分别提供所需的刚度和阻尼,因此原车板簧刚度可以设计得较软以提高舒适性;在坑道制动时,该液压系统可提供抗俯仰力矩以减少对前板簧的冲击。建立了该液压系统和整车的动力学模型,设计并制作出了液压互联悬架样件,并装配到试验车上。模型的动力学仿真和样车的道路试验的结果表明,仿真结果和试验数据吻合良好;液压互联悬架可有效改善矿山车辆的舒适性和抗俯仰能力。

为改善车辆动态性能,设计一种双气室液压互联悬架系统。结合结构特征建立双气室液压互联悬架模型,得到包含该模型的整车动力学模型,并利用蛇行试验结果进行验证。将分别装有双气室、单气室的液压互联悬架与原机械悬架的整车模型在不同运动模态下进行仿真,对比分析三者对车辆悬架系统刚度与阻尼特性的影响,并在时域和频域分析三者对车辆响应的影响。结果表明,双气室液压互联悬架能显著提高车辆侧倾模态的刚度与阻尼,但对俯仰与垂向模态的刚度与阻尼影响较小;在蛇行工况下,该悬架能有效减小车辆侧倾角及其角速度与悬架动挠度,改善车辆操纵性能;在随机路面工况下,该悬架对行驶平顺性的影响很小,并能改善道路友好性。

液压互联悬架系统能有效改善车辆的操纵稳定性与安全性,因此分析其关键设计参数对车辆动力学响应的影响具有重要意义。以某SUV为应用对象,设计一套侧倾互联式液压悬架系统。在机械液压耦合边界处,车辆将其运动状态量传递至液压系统,引起蓄能器内气体体积变化,从而改变液压回路中系统油压,进而引起耦合边界处作用力变化。将该作用力引入车辆运动方程,提出一种机械液压耦合车辆动力学模型。开展相关试验验证该模型应用于车辆动力学研究的有效性。选取蛇行试验工况,分析液压互联悬架系统关键参数对车辆响应的影响。仿真结果表明,侧倾角和轮胎动载荷的幅值与系统油压、液压作动器上下腔面积差和面积比呈负相关,与蓄能器初始气体体积呈正相关;各关键参数对车辆侧向加速度峰值影响不明显。考虑开展相关试验研究的可行性,对车辆进行...