Acta Armamentarii ›› 2023, Vol. 44 ›› Issue (2): 380-393.doi: 10.12382/bgxb.2021.0588
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SONG Huixin1,2, GU Liang1,*(), ZHANG Jinqiu3, DONG Mingming1, WANG Liming4
Received:
2021-08-31
Online:
2022-06-11
Contact:
GU Liang
CLC Number:
SONG Huixin, GU Liang, ZHANG Jinqiu, DONG Mingming, WANG Liming. Inertia Analysis and Vibration Filtering Buffer Design of Electromechanical Suspension of High Speed Tracked Vehicle[J]. Acta Armamentarii, 2023, 44(2): 380-393.
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参数 | 数值 |
---|---|
ms/kg | 2400 |
非簧载质量mu/kg | 235 |
单元履带质量ml/kg | 170 |
扭杆材料剪切弹性模量G/MPa | 78300 |
扭杆工作长度l/mm | 1940 |
扭杆工作直径dT/mm | 48 |
平衡肘初始安装角α0/(°) | -43.56 |
负重轮垂向刚度kf/(N·m) | 2160 |
履带垂向刚度kl/(N·m) | 40000 |
车辆底甲板距地高度h/mm | 406.5 |
扭杆中心距车底甲板高度h0/mm | 95 |
履带板厚度hb/mm | 80 |
平衡肘旋转半径Rd/mm | 360 |
负重轮直径Df/mm | 600 |
悬架静行程fj/mm | 135 |
悬架动行程fd/mm | 293 |
Table 1 Suspension parameters
参数 | 数值 |
---|---|
ms/kg | 2400 |
非簧载质量mu/kg | 235 |
单元履带质量ml/kg | 170 |
扭杆材料剪切弹性模量G/MPa | 78300 |
扭杆工作长度l/mm | 1940 |
扭杆工作直径dT/mm | 48 |
平衡肘初始安装角α0/(°) | -43.56 |
负重轮垂向刚度kf/(N·m) | 2160 |
履带垂向刚度kl/(N·m) | 40000 |
车辆底甲板距地高度h/mm | 406.5 |
扭杆中心距车底甲板高度h0/mm | 95 |
履带板厚度hb/mm | 80 |
平衡肘旋转半径Rd/mm | 360 |
负重轮直径Df/mm | 600 |
悬架静行程fj/mm | 135 |
悬架动行程fd/mm | 293 |
参数 | 数值 |
---|---|
平衡肘与摇臂旋转点水平间距AF/mm | 566 |
平衡肘与摇臂旋转点垂直间距DF/mm | 70 |
摇臂旋转半径CD/mm | 260 |
连杆长度CE/mm | 240 |
平衡肘旋转点至连杆安装点长度AE/mm | 300 |
平衡肘与负重轮旋转点至连杆安装点长度BE/mm | 60 |
Table 2 Suspension linkage parameters
参数 | 数值 |
---|---|
平衡肘与摇臂旋转点水平间距AF/mm | 566 |
平衡肘与摇臂旋转点垂直间距DF/mm | 70 |
摇臂旋转半径CD/mm | 260 |
连杆长度CE/mm | 240 |
平衡肘旋转点至连杆安装点长度AE/mm | 300 |
平衡肘与负重轮旋转点至连杆安装点长度BE/mm | 60 |
参数 | 数值 |
---|---|
Jr/(kg·m2) | 0.32019 |
Jx/(kg·m2) | 0.05316 |
Jd/(kg·m2) | 0.02335 |
ir | 1 |
ix | 9.4 |
id | 5.2 |
摇臂的旋转半径Ry/mm | 260 |
Table 3 Parameters of electromechanical actuator
参数 | 数值 |
---|---|
Jr/(kg·m2) | 0.32019 |
Jx/(kg·m2) | 0.05316 |
Jd/(kg·m2) | 0.02335 |
ir | 1 |
ix | 9.4 |
id | 5.2 |
摇臂的旋转半径Ry/mm | 260 |
参数 | 数值 |
---|---|
ms/kg | 2400 |
ml/kg | 235 |
mr/kg | 526 |
ks/(N·mm-1) | 154 |
cs/(N·s·m-1) | 9612 |
ku/mm | 1940 |
cu/(N·s·m-1) | 800 |
μ | 0.098 |
β | 2.1 |
γ | 13.3 |
ξ | 0.25 |
ε | 0.083 |
fs0/Hz | 1.27 |
fs/Hz | 1.15 |
fu0/Hz | 15.41 |
fu/Hz | 8.57 |
Table 4 Parameters of 2DOF electromechanical actuator
参数 | 数值 |
---|---|
ms/kg | 2400 |
ml/kg | 235 |
mr/kg | 526 |
ks/(N·mm-1) | 154 |
cs/(N·s·m-1) | 9612 |
ku/mm | 1940 |
cu/(N·s·m-1) | 800 |
μ | 0.098 |
β | 2.1 |
γ | 13.3 |
ξ | 0.25 |
ε | 0.083 |
fs0/Hz | 1.27 |
fs/Hz | 1.15 |
fu0/Hz | 15.41 |
fu/Hz | 8.57 |
悬架状态 | 均方根值 | |||
---|---|---|---|---|
/N | /(m·s-2) | /mm | ||
惯性质量为0kg | 0 | 2.15 | 0.4212 | 17.47 |
惯性质量为526kg | 2216 | 5.17 | 0.5561 | 17.31 |
Table 5 Comparison of suspension characteristics at 40km/h on class F road in the frequency domain
悬架状态 | 均方根值 | |||
---|---|---|---|---|
/N | /(m·s-2) | /mm | ||
惯性质量为0kg | 0 | 2.15 | 0.4212 | 17.47 |
惯性质量为526kg | 2216 | 5.17 | 0.5561 | 17.31 |
内容 | 路面等级 | |||||
---|---|---|---|---|---|---|
A | B | C | D | E | F | |
动挠度均方根值/mm | 1.9 | 3.8 | 7.0 | 7.0 | 6.9 | 5.6 |
行驶速度不小于/(km·h) | 120 | 120 | 100 | 26 | 7 | 2 |
Table 6 Different speeds on road corresponding to the amplitude value less than 7mm
内容 | 路面等级 | |||||
---|---|---|---|---|---|---|
A | B | C | D | E | F | |
动挠度均方根值/mm | 1.9 | 3.8 | 7.0 | 7.0 | 6.9 | 5.6 |
行驶速度不小于/(km·h) | 120 | 120 | 100 | 26 | 7 | 2 |
参数 | 数值 |
---|---|
电机的感应电动势常数ke/(V·s·rad-1) | 0.6 |
电机的扭矩常数ki/(N·m·A-1) | 10 |
电机负载电阻R/Ω | 100 |
电机内阻r/Ω | 1.3 |
缓冲器刚度khs/(N·m·rad-1) | 259 |
缓冲器阻尼系数chs/(N·m·s·rad-1) | 0.01 |
缓冲器转动惯量Jh/(kg·m2) | 0.005 |
Table 7 Motor and buffer parameters
参数 | 数值 |
---|---|
电机的感应电动势常数ke/(V·s·rad-1) | 0.6 |
电机的扭矩常数ki/(N·m·A-1) | 10 |
电机负载电阻R/Ω | 100 |
电机内阻r/Ω | 1.3 |
缓冲器刚度khs/(N·m·rad-1) | 259 |
缓冲器阻尼系数chs/(N·m·s·rad-1) | 0.01 |
缓冲器转动惯量Jh/(kg·m2) | 0.005 |
悬架状态 | 均方根值 | |||
---|---|---|---|---|
/N | /(m·s-2) | /mm | ||
无惯性质量 | 0 | 0.8609 | 0.3076 | 31.70 |
惯性质量为526kg | 2143 | 3.5108 | 0.5568 | 32.20 |
惯性质量为526kg (带滤振缓冲器) | 175 | 1.2682 | 0.4104 | 34.03 |
Table 8 Comparison of suspension characteristics for the three states at 40km/h on Class D road
悬架状态 | 均方根值 | |||
---|---|---|---|---|
/N | /(m·s-2) | /mm | ||
无惯性质量 | 0 | 0.8609 | 0.3076 | 31.70 |
惯性质量为526kg | 2143 | 3.5108 | 0.5568 | 32.20 |
惯性质量为526kg (带滤振缓冲器) | 175 | 1.2682 | 0.4104 | 34.03 |
悬架状态 | 簧载质量振动加速度均方根值/(m·s-2) | |||
---|---|---|---|---|
频率3Hz, 振幅30mm | 频率7Hz, 振幅8mm | 频率10Hz, 振幅5mm | 频率15Hz, 振幅3mm | |
无滤振缓冲 | 1.8609 | 8.1693 | 12.4382 | 16.3824 |
有滤振缓冲 | 0.3881 | 0.6153 | 0.3998 | 1.0373 |
降低百分比/% | 79.14 | 92.47 | 96.79 | 93.67 |
Table 9 Comparison of suspension characteristics in multi-frequency bench test
悬架状态 | 簧载质量振动加速度均方根值/(m·s-2) | |||
---|---|---|---|---|
频率3Hz, 振幅30mm | 频率7Hz, 振幅8mm | 频率10Hz, 振幅5mm | 频率15Hz, 振幅3mm | |
无滤振缓冲 | 1.8609 | 8.1693 | 12.4382 | 16.3824 |
有滤振缓冲 | 0.3881 | 0.6153 | 0.3998 | 1.0373 |
降低百分比/% | 79.14 | 92.47 | 96.79 | 93.67 |
悬架状态 | 均方根值 | ||
---|---|---|---|
/(m·s-2) | /mm | ||
无滤振缓冲 | 5.8215 | 0.8324 | 35.43 |
有滤振缓冲 | 2.5243 | 0.7121 | 38.32 |
Table 10 Comparison of suspension characteristics in bench test of Class D road
悬架状态 | 均方根值 | ||
---|---|---|---|
/(m·s-2) | /mm | ||
无滤振缓冲 | 5.8215 | 0.8324 | 35.43 |
有滤振缓冲 | 2.5243 | 0.7121 | 38.32 |
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doi: 10.3969/j.issn.1000-1093.2015.08.024 |
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