集中驱动式电动物流车质量比对车辆垂向性能的影响

吉志勇; 王铁; 李国兴; 李蒙

doi:10.13433/j.cnki.1003-8728.20180214

集中驱动式电动物流车质量比对车辆垂向性能的影响

doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20180214

太原理工大学机械与运载工程学院, 太原 030024

基金项目:

山西省重点研发计划（重点）项目 201603D111007

详细信息

作者简介:
吉志勇(1991-), 硕士研究生, 研究方向为车辆现代设计理论与方法, jizhiyong710@163.com

通讯作者:
王铁(1957-), 教授, 博士生导师, wangtie57@163.com

中图分类号: U462.3
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出版历程
- 收稿日期: 2018-06-21
- 刊出日期: 2019-04-05

Influence of Mass Ratio on Vertical Performance of Central Driven Electric Logistics Vehicle

College of Mechanical and Vehicle Engineering, Taiyuan University of Technology, Taiyuan 030024, China

摘要

摘要: 为分析集中驱动式电动物流车质量比对车辆垂向性能的影响，基于某电动物流车整车动力学模型，以车辆动力电池和电机质量作为变量，采用均方根值和频域分析法，研究簧上与簧下部分质量比变化下车辆各垂向性能指标的变化趋势和质量匹配的有利区域，以及车轮相对动载荷和电机垂向振动的幅频特性。并在综合分析质量比与阻尼比和刚度比对整车垂向性能影响的基础上，提出集中驱动式电动物流车悬架阻尼比和刚度比的选取原则。研究表明，增大质量比能够有效的改善整车动态特性，但会加剧驱动电机的垂向振动，为电动物流车动力电池和电机质量的匹配设计以及悬架阻尼比和刚度比的选取提供指导。
- 电动物流车 /
- 集中驱动 /
- 质量比 /
- 阻尼比 /
- 刚度比 /
- 动力学分析
Abstract: In order to analyze the influence of mass ratio on the vertical performance of central-driven electric logistics vehicle, based on the dynamic model of an electric logistics vehicle, taking its power battery and motor mass as variables and using root-mean-squares (RMS) value and frequency domain analysis methods, we study the change trend of the vertical performance index of the vehicle, the favorable area of the quality match, the amplitude-frequency characteristics of the relative dynamic load of the wheel and the vertical vibration of the motor. On the basis of comprehensive analysis of the effects of mass ratios including damping ratio and stiffness ratio on the vertical performance of the vehicle, we present the selection principle of the suspension damping ratio and stiffness ratio of the central-driven electric logistics vehicle. The study results show that increasing the mass ratio can effectively improve the dynamic characteristics of the vehicle but aggravates the vertical vibration of its power motor, thus providing theoretical guidance for the matching design of power battery and motor mass and for the selection of suspension damping ratio and stiffness ratio of the electric logistics vehicle.
- electric logistics vehicle /
- centralized drive /
- mass ratio /
- damping ratio /
- stiffness ratio /
- dynamic analysis

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图 1 集中电机驱动桥式

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图 2 电动物流车整车7自由度振动模型

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图 3 四轮相关路面输入时间历程

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图 4 轮荷测量试验

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图 5 偏频试验

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图 6 集中驱动式电动物流车质量分布形式

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图 7 车轮相对动载荷均方根值

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图 8 车身垂向振动加速度均方根值

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图 9 悬架相对动挠度均方根值

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图 10 电机垂向振动加速度均方根值

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图 11 车轮相对动载荷幅频特性

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图 12 电机垂向加速度幅频特性

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图 13 ξ-μ与车轮相对动载荷均方根值的关系

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图 14 ξ-μ与电机垂向振动加速度均方根值的关系

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图 15 ξ-μ与车身垂向振动加速度均方根值的关系

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图 16 γ-μ与车轮相对动载荷均方根值的关系

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图 17 γ-μ与电机垂向振动加速度均方根值的关系

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图 18 γ-μ与车身垂向振动加速度均方根值的关系

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表 1 整车动力学参数

参数名称	参数值
簧载质量/kg	2 360
前后悬架非簧载质量/kg	245/525
质心纵向位置a/mm	1 573
质心横向位置t/mm	4.5(车辆右侧)
前后悬架刚度K/(N·mm^-1)	115/160
前后悬架阻尼系数C/(N·s·mm^-1)	3.1/4.3
前后轮胎刚度K_t/(N·mm^-1)	223/421

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