后减震机构优化设计分析

胡桂军 汪中午

浙江钱江摩托股份有限公司

在摩托车设计中，减震器设计的好坏直接影响该款摩托车骑乘舒适性，在日益追求骑乘舒适性的今天，减震器的设计显得至关重要。但有时因为整车布置等其他原因，造成后减震机构对载荷过于敏感，难以设计其减震器刚度等参数。以某款250ml摩托车为例运用MSC软件对该后减震器机构进行分析，通过优化整车布局降低该减震器对载荷的敏感度。

1.建立仿真模型

以图中绿色联杆的长度作为变量

图1 后减震机构的仿真模型

2.初始设计状态分析

初始设计时联杆长度为133.8，在后轮中心施加载荷为1500N（两人乘坐）；750N（一人乘坐），减震器刚度为75N/mm。

计算结果如下：

2.1 载荷为750N时减震压缩行程及受力随时间变化曲线如图2、图3所示：

图2 载荷为750N时减震器压缩行程随时间变化曲线

图3 载荷为750N时减震器受力随时间变化曲线

2.2 载荷为1500N时减震压缩行程及受力随时间变化曲线如图4、图5所示，减震器压缩行程随载荷变化曲线如图6所示：

图4 载荷为1500N时减震器压缩行程随时间变化曲线

图5 载荷为1500N时减震器受力随时间变化曲线

图6 载荷为1500N时减震器压缩行程随载荷变化曲线

其中摇臂的受力方向如下：

图7 摇臂的受力方向

从图中力F的方向可以看出，角度θ对三角位移大小的影响较大，θ越小三角受F力作用而发生偏转的敏感度越小。

3.优化分析

以联杆长度为设计变量，变量范围为100mm～135mm，载荷1500N。

分析结果如图8所示。

从图7可以看出减震器压缩行程随横杆长度减小而减小，直至出现拐点，可见横杆长度L在106mm～135mm范围内越小，减震器压缩行程变化受载荷的影响越小。三种不同横杆长度下，减震器压缩行程随载荷变化曲线见图9。

图8 不同横杆长度下减震器压缩行程的变化曲线

图9 不同横杆长度下，减震器压缩行程随载荷变化曲线

4 、结语

在106mm～135mm范围内，减小联杆长度L可以降低减震器压缩行程对于载荷变化的敏感度。最终通过综合考虑，选定联杆长度为110，经实验证明能有效降低减震器压缩行程对于载荷变化的敏感度。通过MSC软件模拟计算，对我们整车四联杆机构的布局有指导意义。

[1]杨光兴. 摩托车发动机原理与设计.武汉：武汉测绘科技大学出版社

[2]黄敬. 摩托车结构设计 .北京：人民邮电出版社

[3]机械设计委员会. 机械设计手册（2、3卷）北京：机械工业出版社