轿车双摆臂悬架的设计及产品建模毕业设计开题报告

欢迎下载本文档参考使用，如果有疑问或者需要CAD图纸的请联系q1484406321东南大学成贤学院毕业设计(论文)开题报告机械工程 系 机械设计制造及其自动化 专业学 生 姓 名： 王健 学 号： 04108331 设 计 地 点： 东南大学成贤学院 指 导 教 师： 高辉松 毕业设计（论文）开题报告课 题 名 称电动汽车后悬架系统设计一、选题背景与意义（300字左右） 电动汽车是未来新能源汽车发展的方向之一，因此，关于电动汽车相关领域的研究也越来越多。电动汽车具有无污染、零噪声、易控制等优点，是城市市内交通及近距离城郊交通的最佳选择。这种电动车是一种低速短途代步工具，虽然结构微小但是还要满足汽车最基本的乘坐舒适性和安全性等功能，微小的车体结构要求零部件的结构向小型化发展。因此悬架系统的结构合理化就显得更加重要。 汽车悬架是安装在车桥和车轮之间用来吸收汽车在高低不平的路面上行驶所产生的颠簸力。因此，汽车悬架系统对汽车的操作稳定性、乘坐舒适性都有很大的影响。由于悬架系统的结构得到不断改进，其性能及其控制技术也得到了迅速提高。尽管一百多年来汽车悬架从结构形式到作用原理一直在不断地演进，但从结构功能而言，它都是有弹性元件、减振装置和导向机构三部分组成。在有些情况下，某一零部件兼起两种或三种作用，比如钢板弹簧兼起弹性元件和导向机构的作用，麦克弗逊悬架中的减振器柱兼起减振器及部分导向机构的作用，有些主动悬架中的作动器则具有弹性元件、减振器和部分导向机构的功能。悬架系统正经历着“非独立”向“独立”的过度，同时也经历着“被动”向“主动”的过度。由于独立悬架和主动悬架的先天优越性得到越来越多的重视。在微型电动车悬架的设计过程中由于整车结构参数的限制，各总成也必须趋于小型化。决定整车舒适性、安全性和稳定性等性能的悬架系统也必须趋于小型化，同时还要保证强度结构和性能的前提下尽量达到轻量化，所以设计的悬架系统必须经过优化已达到设计要求。通过本次课题的研究我们能够明白如何去选用合适的制造材料和合理的结构设计，降低生产成本，使汽车具有良好的行驶平顺性，进而改善汽车的行驶车速、电能的合理利用，提高汽车的性价比，很好的顺应节能减排政策，也能够减少用户对高油价的依赖。根据所给主要参数设计汽车悬架系统。通过带有研究性质的专题研究分析、设计报告，培养我们的开发和设计能力，提高综合运用所学知识和技能去分析、解决实际问题的能力，同时也培养了我们的团队合作能力。二、课题关键问题及难点（300左右字）（1）如何保证悬架结构紧凑、合理，能够很好地衰减震动；（2）在悬架的焊接过程中如何保证焊接质量和结构的不变形；（3）如何计算螺旋弹簧的刚度和车轮的跳动范围；（4）合理设计导向机构，以确保车轮与车架或车身之间力和力矩可靠传递；（5）如何满足寿命、经济型以及安全性等方面的要求。三、文献综述（或调研报告）（1200字左右）电动汽车的概述近年来，社会工业的高速发展世界能源开采的速度进一步加快，在发展的过程中资源的过度开采造成了能源的紧缺，特别是石油资源。石油资源的紧缺直接导致了油价的不断上涨，在中东地区为了争夺石油资源引发了战争。工业化的背后是环境的日益恶化。汽车工业属于社会工业的一部分，近几年内出现来爆发式增长，随着全球汽车保有量的剧增大中城市交通拥挤和尾气排放成为不可避免的问题。因此，能源紧缺、环境污染和交通拥挤成为了21世纪各个国家的主要社会问题。为此，世界各国针对各自的国情颁布出台了一些相应的法律法规政策来应对这些问题。节能减排，清洁能源、交通拥挤也就成成为了人们关注的话题。汽车产业作为衡量一个国家技术进步的标志在应对这些问题中扮演者重要的角色，发展电动汽车产业已经成为未来汽车产业的主流。电动车虽然也是汽车，但是和现有的内燃机汽车有着很大的区别，尤其是微型电动车，电池技术是只是其中一部分，其他的关键零部件依然需要突破，比如悬架系统。2悬架系统的概述（1）悬架概念保证车轮或车桥与汽车承载系统(车架或承载式车身)之间具有弹性联系并能传递载荷、缓和冲击、衰减振动以及调节汽车行驶中的车身位置等有关装置的总称。 （2)悬架的最主要功能悬架最主要的功能是传递作用在车轮和车架(或车身)之间的一切力和力矩，并缓和汽车驶过不平路面时所产生的冲击，衰减由此引起的承载系统的振动，以保证汽车的行驶平顺性。为此必须在车轮与车架或车身之间提供弹性联接，依靠弹性元件来传递车轮或车桥与车架或车身之间的载荷，并依靠其变形来吸收能量，达到缓冲的目的。采用弹性联接后，汽车可以看作是由悬挂质量、非悬挂质量(即非簧载质量)和弹簧 (弹性元件)组成的振动系统，承受来自不平路面、空气动力及传动系、发动机的激励。为了迅速衰减不必要的振动，悬架中还必须包括阻尼元件，即减振器。此外，悬架中确保车轮与车架或车身之间所有力和力矩可靠传递并决定车轮相对于车架或车身的位移特性的连接装置统称为导向机构。导向机构决定了车轮跳动时的运动轨迹和车轮定位参数的变化，以及汽车前后侧倾中心及纵倾中心的位置，从而在很大程度上影响了整车的操纵稳定性和抗纵倾能力。（3）悬架的组成悬架主要由弹性元件、导向机构和减振器组成，有些悬架中还有缓冲块和横向稳定杆。弹性元件受冲击后会产生持续的振动，使乘坐不适，因此，设有减振器将振动迅速衰减，使振幅迅速减小。导向机构用来确定车轮相对于车架或车身的运动，传递除垂直力以外的各种力和力矩。为减少车轴对车架或车身的直接冲撞，一些汽车悬架上装有缓冲块，起限制移动行程。横向稳定杆的作用是减少转弯时车身的侧倾，并提高轮胎对地面的附着力。（4）拖曳臂后悬架拖曳臂式悬挂我们姑且称之为半独立悬挂，从悬挂的大分类来看，所有的悬挂可以被分成两大类，即：独立悬挂和非独立悬挂。但是在单从臂扭转梁悬挂上，这两个分类变得有些模糊。从悬挂结构来看属于不折不扣的非独立悬挂，因为左右纵向摇臂被一根粗大的扭转梁焊接在一起，但是从悬挂性能来看，这种悬挂实现的是具有更高稳定性的全拖式独立悬挂的性能。拖曳臂式悬架是专为后轮而设计的悬架结构，它的构成非常简单以粗状的上下摆动式拖臂实现车轮与车身或车架的硬性连接，然后以液压减震器和螺旋弹簧充当软性连接，起到吸震和支撑车身的作用，圆柱形或方形横梁则连接左右车轮。从拖曳臂悬架的构造来看，由于左右纵摆臂被横梁连接，因此悬架结构依旧还保持着整体桥式的特性，这也就使纵向拖臂所连接的车轮在动态运动中外倾角不会发生变化，由此会使前轮出现转向不足，所以拖曳臂后悬无法为车身的精确操控提供良好的保障。不过可喜的是，连接左右纵臂的横梁在连接处为可转动式，在一定程度上可让左右车轮在小范围的空间内自由跳动而不干扰到另一侧车轮。主要优点：主要优点：结构简单实用、占用空间最小、制造成本低 ；主要缺点：承载性能差、抗侧倾能力较弱、减震性能差、舒适性有限。3主要参考文献1 B.T.Fijalkowski.Automotive Mechatronics:Operational and Practical Issues (Volume ) M. Netherlands:Springer Netherlands,2011:255-279.2 余志生.汽车理论M.北京：机械工业出版社，2000.3邹国荣，程明.电动汽车的新型驱动技术M.北京：机械工业出版社，2010. 4 王文伟，毕荣华.电动汽车技术基础M.北京：机械工业出版社，2010.5 陈家瑞.汽车构造M.北京：机械工业出版社，2001.6 徐安.悬架变截面弹簧的现状及发展趋势J.城市车辆，19997 张珍，陈丁跃，刘栋.纯电动汽车驱动系统的参数设计及匹配J.上海汽车，2010（8），7-9.8 梅丽歌.汽车电子控制悬架系统的原理及应用J.科学之友，2006-79 齐志鹏汽车悬架和转向系统的结构原理和检修M北京：人民邮电出版社，2002-5四、方案（设计方案、研制方案、研究方案）论证（不少于100字）通过实地参观研究轿车的拖曳臂式后悬架系统，采用类比法，布置拖曳臂式后悬架系统各组成部分的空间位置；通过查阅资料掌握拖曳臂式后悬架系统的设计方法，确定设计方案，完成方案图；绘制出总装图，并完成零件图的设计。五、工作计划（不少于300字）第一周 第一天提交英文翻译与开题报告初稿，本周末完成开题报告。第二周 后悬架方案设计。第三周 后悬架参数设计计算。第四周 后悬架装配草图一张。第五周 完成弹性元件设计计算。第六周 完成减震元件设计计算。第七周 （1）期中检查。（2