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(完整版)汽车动力总成悬置系统的优化设计毕业设计

成人高等教育毕业设计(论文)题目汽车动力总成悬置系统的优化设计学生指导教师评阅人_________________________________函授站安徽工程大学专业完成日期2015.5.20附件2:成人高等教育毕业设计(论文)任务书2015年 5 月20 日附件3:成人高等教育毕业设计(论文)审查意见表成人高等教育毕业设计(论文)评阅意见书成人高等教育毕业设计(论文)答辩结果表摘要本文在总结国内外大量文献的基础上,通过试验和理论相结合,对某集团的L41AB重卡是一款牵引商务车动力总成悬置系统进行了优化分析研究,有效的减少了动力总成传递到车架上的振动,提高了汽车的乘坐舒适性和平顺性。

根据三线摆法和振动法的测量原理,准确的获得了L41AB重卡动力总成的相关参数,建立了动力总成悬置系统的运动仿真模型。

本文在合理的配置固有频率的基础上,经过刚度解耦设计得出了理论优化数据。

运用ADAMS软件进行了动力总成悬置系统的模型仿真验证,通过振动模态分析的方法研究了优化前后悬置系统的隔振性能。

在模型仿真分析中,将前/后支承、后支承梁、后连接梁等作为柔体考虑,更真实的模拟了动力总成悬置系统工作时的振动情况。

关键词:动力总成悬置振动解耦仿真柔体ABSTRACTThis article in summary on the basis of a large number of domestic and foreign literature, through a combination of experimental and theoretical, of a group L41AB heavy truck is a traction commercial vehicle power assembly mounting system optimization analysis, effectively reducing the power assembly to the frame vibration transmission and improve the vehicle ride comfort peaceful compliance.According to the three line put the measuring principle of the method and vibration method and accurate access to the L41AB heavy duty truck Powertrain Parameters, the establishment of the powertrain mounting system motion simulation model. Based on the natural frequency of reasonable configuration, the theoretical optimized data is obtained bythe decoupling design.. The model simulation of the powertrain mountingsystem is carried out by using ADAMS software. The vibration isolation performance of the suspension system is studied by means of the vibrationmode analysis.. In the model simulation, the vibration of the total suspension system is simulated, and the former / rear supports, the rearbearing beam and the rear connecting beam are considered as the flexiblebody.Key Word: power assembly, mount, vibration, decoupling, simulation,flexibility目录摘要...................................................................................................................................................... ABSTRACT ..........................................................................................................................................摘要................................................................................................................................................. ABSTRACT....................................................................................................................................第一章绪论 (1)1.1 选题的意义和背景 (1)1.2国内外发展现状概述 (1)1.3本课题研究的内容和方法 (1)第二章汽车动力总成悬置系统的设计理论 (1)2.1 汽车动力总成悬置系统的作用 (1)2.2 汽车动力总成悬置系统的设计原则及布置形式 (1)2.2.1 悬置系统弹性支承常用的布置方式 (1)2.2.2支承点的数目及其位置 (2)2.3动力总成悬置系统的振源分析 (2)2.4 动力总成悬置系统的优化设计方法 (2)2.4.1动力总成悬置系统的解耦设计 (2)2.4.2打击中心及机身一阶弯曲振动问题 (2)2.4.3振动系统固有频率的配置 (2)2.4.4系统振动传递率或支承处响应力最小 (2)2.5动力总成悬置系统的建模及求解 (2)2.5.1 系统的动力学模型 (2)2.5.2微分方程的建立 (2)2.5.3系统的动能及质量矩阵 (2)2.5.4系统的势能和刚度矩阵 (2)2.5.5微分方程 (2)2.5.6固有频率的求解 (3)第三章集瑞某重卡动力总成悬置系统的优化设计 (3)3.1 悬置系统设计的目标 (3)3.2 悬置系统设计的主要内容 (3)3.3 悬置系统的隔振机理 (3)3.4 悬置系统设计参数的确定 (3)3.4.1发动机+变速箱总成的湿重 (3)3.4.2坐标系 (3)3.4.3其它有关的发动机参数 (3)3.4.4发动机—变速箱总成的前后左右悬置支承点的位置 (3)3.5 发动机悬置支承点的布置 (3)3.6 悬置点的受力分析 (3)3.6.1垂直上跳 (3)3.6.2垂直下跳 (3)第四章总结 (3)致谢 (4)参考文献 (4)第一章绪论1.1 选题的意义和背景随着整个社会汽车工业的发展以及中国成功的加入WTO,人们对汽车的乘坐舒适性提出了越来越高的要求,中国的汽车工业也将受到前所未有的冲击。

近年来,汽车设计向着轻型化、经济型化方向发展,但是少缸、大功率发动机往往可能使发动机的振动激励增大,而轻型化的车身又使其刚度变低,从而导致由发动机动力总成传递至车身的振动加剧,使车内的振动和噪声特性恶化。

特别是采用平衡性较差的四缸四行程发动机的汽车。

动力总成振动对汽车乘坐舒适性的影响越来越突出。

为了更好地解决这些矛盾,必须有效地降低车身振动和车内噪声。

这就要求很好地设计和布置动力总成悬置系统,悬置系统的优化也就到了迫在眉睫的时刻。

良好的操作稳定性、平顺性和低振动、低噪声是现代车辆的重要标志。

振动对整车舒适性的影响越来越受到国内外汽车界的重视。

动力总成悬置系统是汽车振动系统的一个重要子系统,它是指动力总成与车架之间的弹性连接系统,其性能的好坏不仅影响乘坐舒适性,而且影响着车辆的使用寿命。

合理的设计发动机悬置系统,可以降低动力总成和车辆的振动水平,减少动力总成传递到车身的激振力,降低由此激发的车身和底盘相关零件的振动和噪声,从而明显提高车辆的耐久性和乘坐舒适性。

悬置系统设计的好坏主要取决于支承的结构形式、悬置元件的几何位置及刚度。

悬置系统的设计是一个较为复杂的任务,需要满足一系列的静态和动态性能的要求,同时又要受到整车布置的限制。

对动力总成悬置系统进行解耦设计,以悬置元件的支承方位和刚度为参数合理分配发动机的各向振动固有频率,并将悬置系统和车架本身作为一个整体考虑可以进一步改进和优化悬置系统,从而降低振动,提高汽车的性能。

产品技术定位与要求:(1)产品开发原则:1) 技术领先国内主要竞争对手,并保证推出后技术储备在5年以上不落后;2) 产品系列化开发、模块化设计,可向6×2、4×2系列扩展;3) 应用新材料、新技术,实施整车轻量化设计,提高承载能力;4) 主要总成件选用国内主流成熟配套资源;5) 从设计到生产严格控制成本,零部件有较大通用性。

(2)关键技术:1) 符合国家排放标准且掌握知识产权的高性能发动机;2) 联合国际设计公司全新开发的全系列驾驶室;3) 以Benz Actros底盘技术为基础,引鉴欧洲重卡先进技术;4) 电子远程车辆管理系统。

1.2国内外发展现状概述国外许多专家对发动机悬置系统隔振做出了许多有益的研究和探讨。

早在1939年,Illife就提出了悬置系统设计的一些基本原则,但是较为熟悉的六自由度解耦理论和计算方法是在20世纪50 年代由Horison和Horovitz完成的。

1979年,Johson首次用数学的优化手段,进行悬置系统的设计,他以合理配置系统的固有频率和实现各自由度之间的振动解耦为目标函数,以悬置刚度和悬置坐标为设计变量进行优化计算,取得比较令人满意的优化成果。

近二十多年,随着计算机技术的高速发展和更有效的振动分析方法的应用,为悬置系统的设计和研究提供了十分有效的手段,使悬置系统优化设计和仿真分析得以开展和研究。

这段时期中,应用优化理论进行的动力总成悬置系统的研究方法,大多是将悬置系统的力学模型简化,以车架为刚性基础建立六自由度的刚体阻尼弹簧模型,来最终实现合理配置系统的固有频率和各自由度之间的解耦。

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