【汽车的悬架与车桥故障探析与检测探究开题报告4200字】

开题报告姓名学号年级班级设计（论文）题目汽车的悬架与车桥故障分析与检测研究指导教师姓名职称拟完成时间2022年12月30日设计（论文）类别¨项目设计制作类¨项目设计策划类¨实践操作类¨课堂教学与设计类þ学位论文类命题来源þ教师命题¨学生自拟¨教师科研课题是否在实验实训、实习、工程实践和社会调查等社会实践中完成þ是¨否一、选题依据及意义（一）选题依据汽车行业的近几年的兴起也正好满足了大众对舒适性追求的一大部分，随着现代文明进程，汽车越来越多地介入了社会的各个方面，成为与人们工作和生活紧密相关的、大众化的产品，汽车作为“活动房间”的功能日趋完善。与汽车其它性能不同，汽车舒适性各方面的评价都与人体主观感觉直接相关。人们的生活也渐渐的离不开汽车，依赖汽车，汽车以它快捷、方便、舒适紧紧的抓住了大众的心，人人都以买车，买房为一生的奋斗目标。随着人们对舒适度的要求越来越高，各家汽车生产商每年都在努力研发种种形形色色的汽车供大众挑选，可谓是琳琅满目。汽车的所谓的舒适性我个人认为主要是两个方面，一是为乘员提供舒适、愉快的乘坐环境，其次就是汽车的底盘。虽然说现代汽车越来越追求种种的高科技，但是这两方面一定是各汽车生产商一直追求的不变的目标。因为舒适性一直都是大众追求的最高标准。汽车的悬架以及车桥都属于汽车底盘的行驶系，汽车行驶起来的平顺性和舒适性很大一部分取决于这两个方面。（二）选题意义汽车悬架系统是指车身、车架和车轮之间的一个连接结构系统，而这个结构系统包含了避震器、悬架弹簧、防倾杆、悬吊副梁、下控臂、纵向杆、转向节臂、橡皮衬套和连杆等部件。当汽车行驶在路面上时因地面的变化而受到震动及冲击，这些冲击的力量其中一部份会由轮胎吸收，但绝大部分是依靠轮胎与车身间的悬架装置来吸收的。汽车车桥（也称车轴）通过悬架和车架（或承载式车身）相连，两端安装汽车车轮。它也是汽车传动系最后一个总成。总的来看，汽车悬架系统和汽车车桥的稳定对于汽车的安全运行意义重大。据此本文主要针对汽车悬架系统和车桥故障展开研究，并对故障提出检修方案，以此减少汽车悬架系统和车桥故障，保证汽车安全稳定运行。二、研究目的与主要内容（一）研究目的本文首先对汽车悬架的定义、作用、结构、种类、以及悬架的测试进行介绍，接着介绍汽车车桥的定义、作用、分类、以及结构组成；然后通过一系列的针对汽车悬架与车桥系统的详细介绍，完成汽车悬架与车桥故障的诊断与检修内容。（二）主要内容本文主要是研究汽车的悬架与车桥故障分析与检测，根据研究内容主要分为如下四个部分：（1）汽车悬架系统的相关知识概述，对汽车悬架系统的基本功用、结构组成还有基本类型进行详细深入分析。（2）汽车车桥系统的相关知识概述，包括汽车车桥的作用、分类以及组成等。（3）对汽车悬架系统的故障进行分析，提出检修方案。主要包括：电控悬架系统的故障分析与检修、空气悬架的故障分析与检修等。（4）完成汽车车桥的故障分析与检修，主要通过常见车桥故障进行深入开展研究，从转向沉重、低速摆头、高速摆振、行驶跑偏、前轴的检修、转向节的检修等六个常见故障进行研究，借此全面反映汽车车桥故障，并提出了检修方案，以此达到快速完成汽车车桥的故障检测的目的。三、研究方法和手段（一）文献研究法通过在网上，图书馆等搜集整理相关研究资料，并仔细整理阅读，为研究定下方向，做前期理论准备。（二）逻辑分析法用逻辑分析方法，在各个方面深入分析研究过程中发现的问题，分析问题存在的原因，结合所学提出解决问题的对策建议。四、文献综述汽车悬架系统的研究随着科技的进步，汽车的性能有了很大的改善，消费者不在满足于传统被动悬架的限制，一种更为舒适的悬架被人们找到，使其能根据外部工况的变化调整自身结构参数，大多数情况下车内乘员可以保持在最舒适的驾驶状态，主动悬架这一概念由此提出。在国外，最早主动悬架系统这一概念是由通用汽车公司提出，在1954年提出基于天棚阻尼的半主动悬架系统的概念。莲花汽车有限公司在1982年研制出有源主动悬架系统。丰田汽车公司在1985年也将一套油气主动悬架应用在汽车上。1989年在汽车上安装了液压主动悬架。目前主动悬架的研究重点在控制策略的研究和执行机构的选择上，作动器做为主悬架的主要执行部件，也是实现控制目标的最主要环节，为了确保主悬挂系统具备最优异的特性，作动器设计必须具备敏感、平稳、安全、成本低等优势。尼桑公司自行开发的蓄能式减振器，配合小型蓄能器和液压油缸，能够有效地消除因路面不平而引起的振动，同时采用主动、被动两种方式进行隔振，从而减少了能量消耗。液压传动系统存在着很多缺点，比如对工作环境的要求很高；生产精度要求高，成本不能降低；在数字操作，误差检测与放大，测试与补偿，自动化及实现远程控制等方面都没有电力系统的灵活和精确。同时，很多主动悬挂领域的研究人员也开始关注磁流变液执行机构的研制。由于其具有高的磁导率和较小的滞后特性，使其达到了变阻尼的目的。美国Lord，福特，德国，BASF，都在大量的资金投入下，目前已有商用的磁流变液装置。比如MRX-126PD，就是采用单柱式柱塞式结构设计的磁流变液阻尼器，并已应用于重型卡车驾驶室的半主动悬挂系统。然而，磁流变减振器具有反应时间长、体积大、流变性差、稳定性差等缺点。我国汽车工业发展时间不长，与国外相比我国目前对主动悬架系统的研究还比较薄弱，大多还处在理论和模拟的阶段，以实验室数据居多没有投入生产使用。清华大学已于1997年建成了主动油气悬架试验系统，未来会有越来越多的生产商将目光放在主动悬架的生厂研发，从而来满足顾客的需求。采用合适的控制实现方法，设计出主动悬架的控制器，是目前主动汽车悬架技术研究工作的一块重中之重。汽车车桥系统的研究车桥分非断开式与断开式两大类。非断开式车桥也称为整体式车桥，其半轴套管与主减速器壳均与轴壳刚性地相连一个整体梁，因而两侧的半轴和驱动轮相关地摆动，通过弹性元件与车架相连。它由车桥壳1，主减速器，差速器和半轴组成。断开式车桥采用独立悬架，即主减速器壳固定在车架上，两侧的半轴和驱动轮能在横向平面相对于车体有相对运动的则称为断开式车桥。为了与独立悬架相配合，将主减速器壳固定在车架（或车身）上，车桥壳分段并通过铰链连接，或除主减速器壳外不再有车桥壳的其它部分。为了适应驱动轮独立上下跳动的需要，差速器与车轮之间的半轴各段之间用万向节连接。车桥主要由主减速器、差速器、半轴和车桥壳等组成。主减速器：主减速器是汽车传动系中减小转速、增大扭矩的主要部件。对发动机纵置的汽车来说，主减速器还利用锥齿轮传动以改变动力方向。通过主减速器将传动速度降下来以后，能获得比较高的输出扭矩，从而得到较大的驱动力。它是在传动系中起降低转速，增大转矩作用的主要部件，当发动机纵置时还具有改变转矩旋转方向的作用。它是依靠齿数少的齿轮带齿数多的齿轮来实现减速的，采用圆锥齿轮传动则可以改变转矩旋转方向。主减速器按结构分为螺旋锥齿轮式、准双曲面齿轮式、圆柱齿轮式和蜗轮蜗杆式；按传动形式分为单级主减速器和双级主减速器两种。轿车主减速器多采用准双曲面齿轮式传动。锥齿轮传动是主动小齿轮和齿圈轴线重合，双曲面齿轮传动是主动小齿轮轴线在齿圈轴线的下方。差速器：差速器用以连接左右半轴，可使两侧车轮以不同角速度旋转同时传递扭矩。保证车轮的正常滚动。有的多桥驱动的汽车，在分动器内或在贯通式传动的轴间也装有差速器，称为桥间差速器。其作用是在汽车转弯或在不平坦的路面上行驶时，使前后驱动车轮之间产生差速作用。目前国产轿车及其它类汽车基本都采用了对称式锥齿轮普通差速器。对称式锥齿轮差速器由行星齿轮、半轴齿轮、行星齿轮轴（十字轴或一根直销轴）和差速器壳等组成。目前大多数汽车采用行星齿轮式差速器，普通锥齿轮差速器由两个或四个圆锥行星齿轮、行星齿轮轴、两个圆锥半轴齿轮和左右差速器壳等组成。半轴：半轴是将差速器传来的扭矩再传给车轮，驱动车轮旋转，推动汽车行驶的实心轴。由于轮毂的安装结构不同，而半轴的受力情况也不同。桥壳：桥壳，是安装主减速器、差速器、半轴、轮毂和悬架的基础件，主要作用是支承并保护主减速器、差速器和半轴等。同时，桥壳又是行驶系的主要组成件之一。驱动桥壳应有足够的强度和刚度，质量小，并便于主减速器的拆装和调整。五、参考文献[1]陈家瑞.汽车构造（下册）[M].机械工业出版社，2005[2]段俊法，陈思忠.越野车车辆悬架系统的评价研究[J].北京汽车，2005[3]张丹丹.汽车液压式主动悬架系统的设计与试验分析[J].广西机械化，2020.01[4]周辰雨.主动悬架系统控制策略研究于仿真[D].长安大学，2013[5]驰援，任洁，王勇.车辆主动液压系统的设计于性能研究[J].气动与液压，2016.12[6]徐国英.汽车悬挂系统的研究现状和发展前景[J].农业装备与车辆工程，2017.07[7]吴启谊，王海林.汽车主动悬架比例液压系统的设计[J].流体传动与控制，2007.11[8]吴启谊.汽车液压主动悬架系统的设计与仿真研究[D].华南农业大学，2003[9]许贤良，王传礼.液压传动[M].国防工业出版社，2006[10]齐小杰，吴涛，安永东.汽车液压与气压传动[M].机械工业出版社，2005[11]李笑，吴冉全.液压与气压传动[M].国防工业出版社，2006[12]Ebrahimi，Babak.DevelopmentofHybridElectromagneticDampersforVehicleSuspensionSystems[13]苏伟.车辆主动悬架自适应控制系统的设计及应用[J].科技展望，2016[14]路甬祥.液压气动技术手册[M].北京:机械工业出版社,2004[15]Al-Zughaibi;Ali.Automotivesuspensionsystemmodellingandcontrolling[16]万钢,秦民,吴宪.轿车悬架技术现状及发展趋势[J].上海汽车,2004.07[17]孟爱红，王良曦，晁志强等.车辆主动悬架液压伺服控制系统设计与仿真[J].液压与气动，2004六、工作进度安排2022.8.1-8.5，明确毕业论文选题、主要内容及总体设计方案。2022.8.5-8.15，完成任务书、开题报告。2022.8.15-9.15，毕业论文初稿（要求内容完整，格式正确)2022.9.15-11.20，任务书、开题报告、毕业论文二稿（要求根据初稿意见进行修改)。2022.11.20-12.28，任务书、开题报告、毕业论文终稿（要求根据二稿意见进行修改；依据终稿成稿内容，决定是否参与答辩。2022.12.28-12.30，经指导老师同意答辩后，准备好答辩相关材料，参与答辩。七、预期成果本文在详细分析汽车悬架系统和汽车车桥系统基础上，对两者的结构组成、作用进行了深入分析，之后分别对汽车悬架系统和汽车车桥系统常见故障展开分析，并就故障原因进行讨论，最后提出故障检修方案，达到快速完成汽车悬架系统和汽车车桥系统故障检修的目的。并完成《汽车的悬架与车桥故障分析与检测》论文。（以上内容在教师指导下由学生填写）学生