后減震機構優化設計分析

胡桂軍 汪中午

浙江錢江摩托股份有限公司

在摩托車設計中，減震器設計的好壞直接影響該款摩托車騎乘舒適性，在日益追求騎乘舒適性的今天，減震器的設計顯得至關重要。但有時因為整車布置等其他原因，造成后減震機構對載荷過于敏感，難以設計其減震器剛度等參數。以某款250ml摩托車為例運用MSC軟件對該后減震器機構進行分析，通過優化整車布局降低該減震器對載荷的敏感度。

1.建立仿真模型

以圖中綠色聯桿的長度作為變量

圖1 后減震機構的仿真模型

2.初始設計狀態分析

初始設計時聯桿長度為133.8，在后輪中心施加載荷為1500N（兩人乘坐）；750N（一人乘坐），減震器剛度為75N/mm。

計算結果如下：

2.1 載荷為750N時減震壓縮行程及受力隨時間變化曲線如圖2、圖3所示：

圖2 載荷為750N時減震器壓縮行程隨時間變化曲線

圖3 載荷為750N時減震器受力隨時間變化曲線

2.2 載荷為1500N時減震壓縮行程及受力隨時間變化曲線如圖4、圖5所示，減震器壓縮行程隨載荷變化曲線如圖6所示：

圖4 載荷為1500N時減震器壓縮行程隨時間變化曲線

圖5 載荷為1500N時減震器受力隨時間變化曲線

圖6 載荷為1500N時減震器壓縮行程隨載荷變化曲線

其中搖臂的受力方向如下：

圖7 搖臂的受力方向

從圖中力F的方向可以看出，角度θ對三角位移大小的影響較大，θ越小三角受F力作用而發生偏轉的敏感度越小。

3.優化分析

以聯桿長度為設計變量，變量范圍為100mm～135mm，載荷1500N。

分析結果如圖8所示。

從圖7可以看出減震器壓縮行程隨橫桿長度減小而減小，直至出現拐點，可見橫桿長度L在106mm～135mm范圍內越小，減震器壓縮行程變化受載荷的影響越小。三種不同橫桿長度下，減震器壓縮行程隨載荷變化曲線見圖9。

圖8 不同橫桿長度下減震器壓縮行程的變化曲線

圖9 不同橫桿長度下，減震器壓縮行程隨載荷變化曲線

4 、結語

在106mm～135mm范圍內，減小聯桿長度L可以降低減震器壓縮行程對于載荷變化的敏感度。最終通過綜合考慮，選定聯桿長度為110，經實驗證明能有效降低減震器壓縮行程對于載荷變化的敏感度。通過MSC軟件模擬計算，對我們整車四聯桿機構的布局有指導意義。

[1]楊光興. 摩托車發動機原理與設計.武漢：武漢測繪科技大學出版社

[2]黃敬. 摩托車結構設計 .北京：人民郵電出版社

[3]機械設計委員會. 機械設計手冊（2、3卷）北京：機械工業出版社