一汽大众迈腾车前悬架系统设计

雨点打透心脏的1/2处 2024-03-31 09:11 47阅读 0赞

目 录  
摘要 I  
Abstract II  
第一章 绪论 1  
1.1选题背景及意义 1  
1.2国内外的研究现状 1  
1.3本文的主要研究内容 3  
第二章 悬架的结构分析与整体参数设计 4  
2.1悬架系统的简介与分类 4  
2.1.1悬架系统的简介 4  
2.1.2悬架系统的分类 5  
2.2独立悬架的特点 5  
2.3整体参数的设计 6  
2.3.1主要技术指标或主要参数 6  
2.3.2频率的选取与计算 7  
2.3.3悬架系统的静挠度 7  
2.3.4悬架系统的动挠度 8  
2.3.5悬架系统刚度 8  
第三章 悬架系统的设计计算 10  
3.1悬架设计的一般要求 10  
3.2减振器选择 10  
3.2.1减震器工作原理 10  
3.2.2阻尼系数的确定 12  
3.2.3最大卸载力 13  
3.2.4减振器的尺寸设计 14  
3.3螺旋弹簧的设计计算 17  
3.4横向稳定杆设计 21  
3.5悬架系统的杆系设计 24  
第四章 悬架的三维建模 25  
4.1麦弗逊前悬架的三维建模 25  
4.2后多连杆悬架的三维建模 28  
4.3整车悬架装配图 31  
第五章 悬架系统的运动学仿真 33  
5.1基于adams/view的运动仿真 33  
5.2基于adams/car的仿真分析 34  
第六章 整车悬架的主动化改造 42  
6.1传统悬架的弊端 42  
6.2电控悬架的优势 42  
6.3电控悬架 42  
6.3.1电控悬架的分类 42  
6.3.2电控悬架系统的组成 43  
6.3.3电控悬架的工作原理 44  
6.4主动化方案 46  
第七章 总结与展望 48  
7.1总结 48  
7.2展望 48  
参考文献 49  
致 谢 51  
1.3本文的主要研究内容  
本文以一汽大众迈腾乘用车的的各方面的尺寸为参数，确定空载和满载的簧上质量，选定悬架质量分配系数，选定前悬架频率，计算出后悬架频率，悬架的静挠度，动挠度，从而确定减震器的行程及阻尼，弹簧的参数。最后使用UG对悬架进行建模装配，再将装配图导入到ADAMS/view中进行运动仿真，再在adams/car中进行仿真分析和运动仿真。  
首先基于一汽大众迈腾汽车的整体参数与悬架模型，选择前悬架为麦弗逊悬架，后悬架为多连杆悬架。设计计算轿车悬架的整体参数，主要包括频率的选取与计算，静挠度、动挠度以及悬架系统刚度的计算。  
通过资料查询，利用传统的设计方法分别设计计算前麦弗逊悬架和后多连杆悬架的减震器、弹簧以及稳定杆的相关参数，使其满足课设任务书的要求。  
然后，使用UG软件进行三维建模，然后进行装配，基于adams/car调用软件模块进行动画仿真，了解悬架的运动规律，分析悬架系统中各个零件之间的相互约束关系，并进行仿真分析，基于adams/view，导入装配图，制作动画仿真。  
最后对本次设计进行总结，通过分析，提出自己设计中遇到的问题以及解决方法，对于仍然存在的问题希望以后能够得到解决。  
作为衡量汽车质量的指标之一，汽车悬架系统可以很好的缓解路面给予车辆的冲击，减轻汽车振动给乘客的不适反应。悬架本身的性能特点、与整车的匹配关系等直接决定了汽车行驶的平顺性、操作稳定性和乘坐舒适性。

第二章 悬架的结构分析与整体参数设计

2.1悬架系统的简介与分类  
2.1.1悬架系统的简介  
悬架是汽车的车架（或承载式车身）与车桥（或车轮）之间的一切传力连接装置的总称，其作用是传递作用在车轮和车架之间的力和力扭，并且缓冲由不平路面传给车架或车身的冲击力，并衰减由此引起的震动，以保证汽车能平顺地行驶。没有最完美的设计，只有最人性化的需求，汽车的舒适性要求和操纵稳定性的要求是互相对立的。比如，为了获得良好的舒适性，就要大大缓冲汽车的震动，这样弹簧就要设计得软些，但弹簧软了却容易使汽车发生刹车“点头”、加速“抬头”以及左右侧倾严重，容易导致汽车操纵不稳定，不利于转向等。汽车悬架的簧上重量越大，其乘坐舒适性就越好，，反之容易颠簸。  
典型的悬架一般是由弹性元件、导向机构以及减震器等部件组成，横向稳定杆，个别的结构还会有缓冲块等。弹性元件分别有钢板弹簧、空气弹簧、螺旋弹簧以及扭杆弹簧等形式，现代轿车悬架多采用螺旋弹簧和扭杆弹簧。  
悬架一般包括以下几个部分\[9\]：  
（1）减振器  
为了改善汽车的行驶平顺性, 在车轮上下跳过程中，减振器活塞在工作腔内进行往复运动，减震器产生阻尼力，从而迅速衰减汽车的振动，使动能转化成热能散发到空气中，从而达到衰减振动的目的。车身高度同时得到了改变，进而增强车轮和地面的附着力.目前广泛使用的减振器主要是筒式液力减振器。  
（2）弹性元件  
为了起到舒适性的作用，减震器不能迅速的改变车身的振动，所以在车轮受到大的冲击时，弹簧受到压缩，部分动能转化为热能的同时，剩余部分转化为弹性势能储存起来，在下次振动中释放出来。弹性元件主要有钢板弹簧,螺旋弹簧,扭杆弹簧,气弹簧和橡胶弹簧等。  
（3）导向机构  
导向机构主要作用就是传递力和力矩,起到导向作用并控制能够控制车轮的运动轨迹。  
（4）横向稳定杆  
其作用是为了防止车身在转向等情况下发生过大的车身倾斜。  
2.1.2悬架系统的分类  
悬架系统根据汽车两侧车轮的运动是否相互关系，可以分为两种形式。  
（1）非独立悬架  
如图，非独立悬架的结构特点是汽车两侧车轮安装在一根整体式车轴的两端。这种悬架系统当一侧车轮印道路不平而跳动时，会影响另一侧车轮的工作，所以称为非独立悬架，也称为整体悬架或相关悬架。  
（2）独立悬架  
如图，独立式悬架两端车轮分别安装在断开时的车轴两端，每段车轴的车轮单独通过弹性元件与车架相连。采用这种悬架的汽车，当一侧车轮跳动时，对另一侧车轮不产生影响，因此成为独立悬架。  
一般按照车辆的运动的方式，独立悬架可以分为\[2\]：  
1）横臂式独立悬架：车轮在汽车横向平面内摆动的独立悬架；  
2）纵臂式独立悬架：车轮在汽车纵向平面内摆动的独立悬架；  
3）单斜臂式独立悬架：其摆臂的白东周线和车轴线斜交叉；  
4）车轮沿主销轴线移动的悬架：包括烛式悬架和麦弗逊悬架。  
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