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越野车前悬架优化设计 (2)【含CAD图纸 越野 车前 悬架 优化 设计 CAD 图纸

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内容简介：

SY-025-BY-3毕业设计开题报告学生姓名 系部汽车系专业、班级车辆工程 B08-18指导教师姓名职称讲师从事专业车辆工程是否外聘是否题目名称越野车前悬架优化设计一、课题研究现状、选题的目的、依据和意义1、研究现状 现代汽车悬架的发展十分快，不断出现崭新的悬架装置。悬架技术的每次跨越，都和相关学科的发展密切相关计算机技术、自动控制技术、模糊控制、神经网络、先进制造技术、运动仿真等为悬架的进一步发展提供了有力的保障。悬架的发展也给相关学科提出更高的理论要求，使人类的认识迈向新的、更高的境界。汽车悬架按导向机构可分为独立悬架和非独立悬架两大类。非独立悬架主要用于货车和客车前、后悬架。随着高速公路网的快速发展，促使汽车速度不断提高，使得非独立悬架已不能满足行驶平顺性和操纵稳定性等方面提出的要求。因此，独立悬架获得了很大的发展空间。独立悬架的结构特点是，两侧的车轮各自独立地与车架或车身弹性连接，因而具有很多优点。独立悬架中尤其是双横臂独立悬架得到了广泛的应用。汽车悬架按其振动的控制方式分为被动、半主动和主动悬架3种基本类型。20世纪80年代以来主动悬架开始在一部分汽车上应用，并且目前还在进一步研究和开发中。我国在半主动和主动悬架的研究方面起步晚，与国外的差距大在西方发达国家，福特公司和日产公司首先在轿车上应用，取得了较好的效果主动悬架虽然提出早，但由于控制复杂，并且牵涉到许多学科，一直很难有大的突破。进入20世纪90年代，仅应用于排气量大的豪华汽车，未见国内汽车产品采用此技术的报道，只有北京理工大学和同济大学等少数几个单位对主动悬架展开研究。研究证明主动悬架的平顺性能最好。它采用许多新兴的控制技术和使用大量电子器件，可使悬架的稳定性得到保证因此，主动悬架的平顺性和操纵稳定性是最好的，是汽车悬架必然的发展方向。由于种种原因，我国的汽车绝大部分采用被动悬架。被动式悬架汽车姿态（状态）只能被动地取决于路面及行驶状况和汽车的弹性元件，导向机构以及减振器这些机械零件。 1934年世界上出现了第一个由螺旋弹簧组成的被动悬架。被动悬架的参数根据经验或优化设计的方法确定，在行驶过程中保持不变，它是一系列路况的折中，很难适应各种复杂路况，减振的效果较差。为了克服这种缺陷，采用了非线性刚度弹簧和车身高度调节的方法，虽然有一定成效，但无法根除被动悬架的弊端。被动悬架主要应用于中低档轿车上，现代轿车的前悬架一般采用带有横向稳定杆的麦弗逊式悬架，比如桑塔纳、夏利、等车，后悬架的选择较多，主要有复合式纵摆臂悬架和多连杆悬架。被动悬架是传统的机械结构，刚度和阻尼都是不可调的，依照随机振动理论，它只能保证在特定的路况下达到较好效果。但它的理论成熟、结构简单、性能可靠，成本相对低廉且不需额外能量，因而应用最为广泛。在我国现阶段，仍然有较高的研究价值。被动悬架性能的研究主要集中在三个方面:通过对汽车进行受力分析后，建立数学模型，然后再用计算机仿真技术或有限元法寻找悬架的最优参数;研究可变刚度弹簧和可变阻尼的减振器，使悬架在绝大部分路况上保持良好的运行状态;研究导向机构，使汽车悬架在满足平顺性的前提下，稳定性有大的提高。 近年来随着计算机虚拟设计、虚拟制造等新技术的应用和人们对越野汽车整车性能要求的不断提高，中重型越野汽车独立悬架技术逐渐被人们所重视。典型代表就是美国奥什科什(OSHKO-SH)公司生产的MTVR系列，其采用双横臂独立悬架系统，使悬架行程达到400mm，悬架性能得到了大幅提升，从而为第三代越野汽车的设计研究指明方向。我国的独立悬架技术仅在轻型越野车及济南汽车厂于20世纪70年代设计制造的JN252 88中吨位军用车上得到了应用，目前在重型越野车领域基本上属于空白。因此国内主要越野车研发单位开始对中重型越野汽车独立悬架技术进行研究，并取得了阶段性成果。越野汽车行驶时由于路面不平引起车轮上下跳动，转向轮的定位参数和轮距也会发生相应的改变，且变化量很大。因此在前悬架设计之前，可以利用ADAMS专业模块建立悬架的虚拟样机模型，并对悬架进行优化设计处理，以减少实际试验研究费用和时间，提高设计效率。 2、依据、目的和意义 汽车悬架是车架（或车身）与车桥（或车轮）之间弹性连接的部件。主要由弹性元件、导向装置及减震器三个基本部分组成。此外，还可包括一些特殊功能的部件，如缓冲块和稳定杆等。现代汽车还采用了控制机构，形成可控式悬架。汽车悬架作用如下：缓和、抑制由于不平路面引起的振动和冲击，保证乘员乘坐舒适性和所运货物完好；传递汽车垂直力外，传递其他各方向的力和力矩，并保证车轮和车身（或车架）之间由确定的运动关系，使汽车具有良好的驾驶性能。为了起到上述作用汽车悬架应设计得比较“柔软”并能保证“正确的车轮定位”。 在汽车开发过程中前悬架参数的选择十分重要。因为它们关系到车辆的操纵稳定性。如主销后倾角能形成稳定回正力矩，但不能过大，不然会引起转向沉重。主销内倾角也有回正作用，同时影响接地面主销偏置距c的大小，c减小驾驶员加在转向盘上的力减小。但是内倾角不能太大，否则转向时车轮绕主销偏转的过程中，轮胎与路面间将产生较大的滑动，加速轮胎磨损。车轮上下跳动过程中，轮胎横向滑动也加速轮胎磨损，这些都与悬架参数有关。 汽车悬架的设计是一个复杂的系统工程。其设计的成功与否决定着车辆的行驶平顺性和操纵稳定性、舒适性等多方面的设计要求。这就对悬架设计人员提出较高的要求。在我国传统的设计方式中以手工绘图或采用AutoCAD 绘制二维平面图，做出成品进行试验为主，无法满足快速设计的需求，造成产品开发周期长、设计成本高。利用ADAMS/Insight 从影响前悬架参数的试验出发对前悬架参数进行优化设计，能够大大提高设计的效率和质量。二、设计的基本内容、拟解决的主要问题1、 基本内容：（1）研究目的意义、技术现状、存在问题及发展趋势。（2）前悬架主要参数确定、弹性元件计算、导向机构设计、减振器设计。（3）根据多刚体动力学原理建立前悬架虚拟样机。（4）在ADAMS/Car 中进行悬架试验。（5）在试验中利用ADAMS/Insight 对前悬架参数进行优化， 对比优化前后试验结果，令参数选择更加合理。2、拟解决的主要问题（1）前悬架设计（2）前悬架建模（3）前悬架优化三、技术路线（研究方法）调研并查阅相关资料弹性元件计算确定主要参数导向机构设计减振器设计 建立虚拟样机在ADAMSCar中进行试验在ADAMSInsignt 中进行优化 利用AUTOCAD绘图完成毕业设计和设计说明书四、论文进度安排（1）调研、查阅相关资料、完成开题报告 第12周（3月3日3月16日） （2）确定总体方案 第34周（3月17日3月30日） （3）建立前悬架的三维模型 第56周（3月31日4月13日） （4）进行模型验证，可行性分析 第78周（4月14日4月27日） （5）利用ADAMS/Insight 对前悬架参数进行优化，获得相应的试验曲线和图 第910周（4月28日 5月11日） （6）悬架cad绘图 第1113周（5月12日6月2日） （7）书写设计说明书 第1416周（6月3日6月23日） （8）毕业设计答辩准备及答辩 第17周（6月24日7月1日）五、参考文献1 王丰,黄志刚,朱慧. ADAMS在汽车前悬架仿真应用与优化研究.北京工商大学机械自动化学院;北京工商大学学报.200 崔胜民,姜力标,倪强.6_6越野车前独立悬架的参数化设计.哈尔滨工业大学汽车工程学院200 姜力标,倪强.基于ADAMS_View的6_6越野车前独立悬架参数化设计与分析.哈尔滨工业大学汽车工程学院.200 蒋国平,王国林,周空亢.独立悬架转向梯形断开点位置的优化设计.200 陆丹,汤靖,王国林.基于ADAMS的麦弗逊前悬架优化设计.江苏大学汽车与交通工程学院.200 张俊,何天明.麦弗逊前悬架的虚拟设计及优化.武汉理工大学汽车工程学院200 张云清,陈宏,项俊,陈立平.麦克弗逊前悬架参数灵敏度分析及优化,华中科技大学cad中心200 钱立军,刘关铎,黄伟.某越野车前悬架优化研究.合肥工业大学机械与汽车工程学院.200 周忠胜,陈建贤. 越野汽车悬架车架及车身扭转刚度匹配的研究. 东风汽车公司技术中心2000 梁新成,黄志刚,朱亭,穆以东.汽车悬架的发展现状和展望.北京工商大学机械自动化学院.2001 李磊,任勇生,孙爱芹. ADAM S/Car在汽车动力学仿真分析中的应用. 山东科技大学机械电子工程学院.2002 张璐,黄妙华. ADAMS/Car在整车平顺性研究中的应用. 武汉理工大学汽车工程学院.2003 姬鹏,孙振军,崔国华. ADAMS在汽车操纵稳定性评价中的应用. 河北工程学院2004 朱学文,詹建军,何小新. 基于Pro /E与ADAMS的汽车悬架仿真分析. 武汉大学.2005 唐应时,方琼,周兵,方其让,黄伟. 基于虚拟仿真的某越野车后悬架杆件控制点优化设计. 湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室.2006.03.013.16 SLATTENGREN Jesper.Utilization of ADAMS to predict tracked vehicle performance. SAE Technical Paper, 2000.17 Dipling, Jornsen reimpel.l The Automotive Chassis: En-gineering PrinciplesM. London: British Library Cataloguing in publication Data, 2001.18 KeiichiM otoyam a,Ph.D and TakashiYam anaka.A Study of Suspension Design Using Optim ization Technique and DOEC.M ec