菱形車懸架系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)與動(dòng)力學(xué)分析.pdf

1、本論文設(shè)計(jì)與分析了一款基于菱形車的中懸架；由于菱形車具有碰撞安全性好,轉(zhuǎn)彎半徑小的優(yōu)點(diǎn),因此其具有較強(qiáng)的工程應(yīng)用與科學(xué)研究價(jià)值；文中主要內(nèi)容側(cè)重于中懸架系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與分析并通過整車試驗(yàn)來驗(yàn)證中懸架設(shè)計(jì)的可行性與合理性；由于菱形車驅(qū)動(dòng)輪中置,為避免車廂中部凸起而影響車內(nèi)的空間使用與布置,對(duì)減振元件與彈性元件分別采用了筒式減振器與扭力減振器、扭桿與板簧兩種方案并對(duì)其進(jìn)行比較,在性能得以提升的前提下降低懸架系統(tǒng)高度方向尺寸,滿足菱形車的結(jié)構(gòu)與布

2、置需求。文中還對(duì)菱形車的側(cè)傾和制動(dòng)進(jìn)行了研究和分析,得出了菱形車的制動(dòng)策略。最后本文對(duì)菱形車進(jìn)行了詳細(xì)地現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果令人滿意,達(dá)到了國家規(guī)定的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。
　　 在導(dǎo)向元件的設(shè)計(jì)中,鑒于雙橫臂懸架具有高度尺寸小和操縱穩(wěn)定性好的優(yōu)點(diǎn),本文采用了這一結(jié)構(gòu);采用傳統(tǒng)的懸架導(dǎo)向元件設(shè)計(jì)方法獲得基本參數(shù),通過張量理論建立起動(dòng)力學(xué)模型,借助ADAMS和Matlab軟件,對(duì)其進(jìn)行了結(jié)構(gòu)的優(yōu)化,從而精確地定出了各導(dǎo)向桿件的空間位置與相關(guān)尺寸

3、,且以此建立起相應(yīng)的三維數(shù)模。
　　 在彈性元件的設(shè)計(jì)與分析中,本文對(duì)扭桿的選用作了較詳細(xì)的設(shè)計(jì)計(jì)算;對(duì)板簧的設(shè)計(jì)作了較充分的分析,特別是對(duì)板簧的剛度、長度、應(yīng)力均分別采用了共同曲率法、集中載荷法和改良集中載荷法等不同的計(jì)算方案,并對(duì)其作了相應(yīng)比較,尤其是對(duì)板簧橫置時(shí)的剛度作了深入的分析與計(jì)算。通過對(duì)扭桿與板簧的比較,且基于菱形車結(jié)構(gòu)與對(duì)懸架變剛度的需求,最后選用了板簧結(jié)構(gòu);因?yàn)閺椥栽饕问街皇瞧?故本文對(duì)板簧進(jìn)行了

4、疲勞分析;由于汽車板簧所受載荷為非穩(wěn)定變應(yīng)力,文中引入疲勞損傷累積理論對(duì)菱形車的板簧進(jìn)行了較為精細(xì)的疲勞計(jì)算。
　　 在減振元件的設(shè)計(jì)中,通過對(duì)車輛平順性的分析,得出了菱形車中懸架所需要的阻尼特性曲線,為阻尼元件的計(jì)算提供了基礎(chǔ)。通過對(duì)簡式減振器進(jìn)行的設(shè)計(jì)與分析,確定了減振器的各種參數(shù)與數(shù)學(xué)模型。為減小高度尺寸采用了扭力減振器。利用扭力減振器提供的阻尼力矩與筒式減振器提供的阻尼力等價(jià)的思想,提出了筒式減振器與扭力減振器的換算關(guān)系

5、,并以此確定扭力減振器的各個(gè)設(shè)計(jì)與選用參數(shù)及布置方案。
　　 制動(dòng)和側(cè)傾是車輛動(dòng)力學(xué)研究的兩個(gè)重點(diǎn)方向,本文對(duì)菱形車的側(cè)傾工況和制動(dòng)工況進(jìn)行了較為詳細(xì)地分析。借助Matlab/simulink軟件對(duì)菱形車側(cè)傾時(shí)發(fā)生的載荷轉(zhuǎn)移和不同的制動(dòng)形式進(jìn)行仿真,并對(duì)其仿真結(jié)果進(jìn)行了比較,得出了菱形車的制動(dòng)策略,為菱形車制動(dòng)系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)奠定了基礎(chǔ)。
　　 本文對(duì)菱形車進(jìn)行了較完整的整車試驗(yàn),其試驗(yàn)內(nèi)容為操縱穩(wěn)定性六個(gè)和平順性一個(gè),共