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買(mǎi)文檔就送您 紙全套, Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 I 第 1章 緒 論 根據(jù)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),汽車(chē)懸架可以分為非獨(dú)立懸架和獨(dú)立懸架。非獨(dú)立懸架兩側(cè)的車(chē)輪由一根整體式車(chē)橋相連,車(chē)輪連同車(chē)橋一起通過(guò)彈性懸架與車(chē)架連接。特點(diǎn)是當(dāng)一側(cè)的車(chē)輪遇到路面沖擊而跳動(dòng)時(shí),必然導(dǎo)致另一側(cè)車(chē)輪在汽車(chē)橫向平面內(nèi)擺動(dòng)。非獨(dú)立懸架由于非簧載質(zhì)量比較大,高速行駛時(shí)懸架受到?jīng)_擊載荷比較大,平順性較差。獨(dú)立懸架的車(chē)橋做成斷開(kāi)的,每一側(cè)車(chē)輪可以單獨(dú)通過(guò)彈性懸架與車(chē)架連接。 結(jié)構(gòu)較非獨(dú)立懸架復(fù)雜,但兩側(cè)的車(chē)輪單獨(dú)跳動(dòng)時(shí)互不影響,可以提高乘坐的舒適性和平順性。獨(dú)立懸架使得發(fā)動(dòng)機(jī) 可放低安裝,有利于降低汽車(chē)重心,并使結(jié)構(gòu)緊湊。獨(dú)立懸架允許前輪有大的跳動(dòng)空間,有利于轉(zhuǎn)向,便于選擇軟的彈簧元件使平順性得到改善。同時(shí)獨(dú)立懸架非簧載質(zhì)量小,可提高汽車(chē)車(chē)輪的附著性。 按照彈性原件的種類(lèi),汽車(chē)懸架又可以分為鋼板彈簧懸架、螺旋彈簧懸架、扭桿彈簧懸架、空氣懸架以及油氣懸架等。鋼板彈簧又叫葉片彈簧,它是由若干不等長(zhǎng)的合金彈簧片疊加在一起組合成一根近似等強(qiáng)度的梁。鋼板彈簧在載荷作用下變形,各片之間因相對(duì)滑動(dòng)而產(chǎn)生摩擦,可促使車(chē)架的振動(dòng)衰減。鋼板彈簧本身還兼起導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用,可不必單設(shè)導(dǎo)向裝置,使結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化 ,并且由于彈簧各片之間摩擦引起一定減振作用。螺旋彈簧是用彈簧鋼鋼棒料卷制而成,它們有剛度不變的圓柱形螺旋彈簧和剛度可變的圓錐形螺旋彈簧。螺旋彈簧大多應(yīng)用在獨(dú)立懸架上,尤以前輪獨(dú)立懸架采用廣泛。由于螺旋彈簧只承受垂直載荷,它用做彈性元件的懸架要加設(shè)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和減振器。它與鋼板彈簧相比具有不需潤(rùn)滑,防污性強(qiáng),占用縱向空間小,彈簧本身質(zhì)量小的特點(diǎn),因而現(xiàn)代轎車(chē)上廣泛采用。 按照作用原理,可以分為被動(dòng)懸架、半主動(dòng)懸架和主動(dòng)懸架 1。目前多數(shù)汽車(chē)上都采用被動(dòng)懸架,汽車(chē)姿態(tài)只能被動(dòng)地取決于路面及行駛狀況和汽車(chē)的彈性元件 ,導(dǎo)向機(jī)構(gòu)以及減振器這些機(jī)械零件。 半主動(dòng)懸架根據(jù)簧上質(zhì)量相對(duì)車(chē)輪的速度響應(yīng)、加速度響應(yīng)等反饋信號(hào),按照一定的控制規(guī)律調(diào)節(jié)彈簧的阻尼力或者剛度。半主動(dòng)懸架產(chǎn)生力的方式與被動(dòng)懸架相似,但其阻尼或剛度系數(shù)可根據(jù)運(yùn)行狀態(tài)調(diào)節(jié),這和主動(dòng)懸架極為相似。有級(jí)式半主動(dòng)懸架是將阻尼分成幾級(jí),阻尼級(jí)由駕駛員根據(jù) “ 路感 ” 選擇或由傳感器信號(hào)自動(dòng)選擇。無(wú)級(jí)式半主動(dòng)懸架根據(jù)汽車(chē)行駛的路面條件和行駛狀態(tài),對(duì)懸架的阻尼在幾毫秒內(nèi)由買(mǎi)文檔就送您 紙全套, Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 小到最大進(jìn)行無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)。由于半主動(dòng)懸架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,工作時(shí)不需要消耗車(chē)輛的動(dòng)力,而且可取得與主動(dòng)懸架相近的性 能,具有很好的發(fā)展前景。 主動(dòng)懸架可以能動(dòng)地控制垂直振動(dòng)及其車(chē)身姿態(tài),根據(jù)路面和行駛工況自動(dòng)調(diào)整懸架剛度和阻尼。 前面已經(jīng)介紹了,汽車(chē)懸架按其振動(dòng)的控制方式分為被動(dòng)、半主動(dòng)和主動(dòng)懸架 3種基本類(lèi)型,經(jīng)典隔振理論認(rèn)為被動(dòng)懸架采用了一種優(yōu)化折中方案,不能兼顧提高乘坐舒適性與行駛安全性要求,主動(dòng)懸架能獲得一個(gè)優(yōu)質(zhì)的隔振系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)理想懸架的控制目標(biāo),但耗能大、液壓裝置噪聲大、成本高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜;半主動(dòng)懸架系統(tǒng)可以輸入少量的調(diào)節(jié)能量來(lái)局部改變懸架系統(tǒng)的動(dòng)特性 (剛度或阻尼系數(shù) ),僅僅消耗振動(dòng)能量,而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,可靠性高。由 于半主動(dòng)懸架諸多的良好性能,且半主動(dòng)懸架研究所涉及的關(guān)鍵技術(shù)是設(shè)計(jì),因此車(chē)輛半主動(dòng)懸架控制系統(tǒng)的研究具有重要意義。 1934 年世界上出現(xiàn)了第一個(gè)由螺旋彈簧組成的被動(dòng)懸架。被被動(dòng)懸架的參數(shù)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)或優(yōu)化設(shè)計(jì)的方法確定,在行駛過(guò)程中保持不變它是一系列路況的折中,很難適應(yīng)各種復(fù)雜路況,減振的效果較差。為了克服這種缺陷,采用了非線(xiàn)性剛度彈簧和車(chē)身高度調(diào)節(jié)的方法,雖然有一定成效,但無(wú)法根除被動(dòng)懸架的弊端。被動(dòng)懸架主要應(yīng)用于中低檔轎車(chē)上,現(xiàn)代轎車(chē)的前懸架一般采用帶有橫向穩(wěn)定桿的麥弗遜式懸架,比如桑塔納 、夏利、賽歐等車(chē),后懸架的選擇較多,主要有復(fù)合式縱擺臂懸架和多連桿懸架。 隨著道路交通的不斷發(fā)展,汽車(chē)車(chē)速有了很大的提高,被動(dòng)懸架的缺陷逐漸成為提高汽車(chē)性能的瓶頸,為此人們開(kāi)發(fā)了能兼顧舒適和操縱穩(wěn)定的主動(dòng)懸架。主動(dòng)懸架的概念是 1954 年美國(guó)通用汽車(chē)公司在懸架設(shè)計(jì)中率先提出的。 20 世紀(jì) 80 年代,世界各大著名的汽車(chē)公司和生產(chǎn)廠(chǎng)家競(jìng)相研制開(kāi)發(fā)這種懸架。 特點(diǎn)是乘坐非常舒服,但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、能耗高,成本昂貴,可靠性存在問(wèn)題。 由于種種原因,我國(guó)的汽車(chē)絕大部分采用被動(dòng)懸架。在半主動(dòng)和主動(dòng)懸架的研究方面起步晚,與國(guó)外的差 距大在西方發(fā)達(dá)國(guó)家,半主動(dòng)懸架在 20 世紀(jì) 80 年代后期趨于成熟,福特公司和日產(chǎn)公司首先在轎車(chē)上應(yīng)用,取得了較好的效果主動(dòng)懸架雖然提出早,但由于控制復(fù)雜,并且牽涉到許多學(xué)科,一直很難有大的突破。進(jìn)入 20 世紀(jì)90 年代,僅應(yīng)用于排氣量大的豪華汽車(chē),未見(jiàn)國(guó)內(nèi)汽車(chē)產(chǎn)品采用此技術(shù)的報(bào)道,只有北京理工大學(xué)和同濟(jì)大學(xué)等少數(shù)幾個(gè)單位對(duì)主動(dòng)懸架展開(kāi)研究。主動(dòng)懸架的平順性能最好。它采用許多新興的控制技術(shù)和使用大量電子器件,可使懸架的穩(wěn)定性得到保證因此,主動(dòng)懸架的平順性和操縱穩(wěn)定性是最好的,是汽車(chē)懸架必然的發(fā)展方向。 買(mǎi)文檔就送您 紙全套, Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 990 年,西 班牙學(xué)者 人用八自由度模型在時(shí)域和頻域分別進(jìn)行了優(yōu)化研究,取得了與上述相似的結(jié)果。 被動(dòng)懸架是傳統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu) , 剛度和阻尼都是不可調(diào)的 , 依照隨機(jī)振動(dòng)理論,它只能保證在特定的路況下達(dá)到較好效果。但它的理論成熟、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能可靠,成本相對(duì)低廉且不需額外能量,因而應(yīng)用最為廣泛。在我國(guó)現(xiàn)階段,仍然有較高的 研究?jī)r(jià)值。 被動(dòng)懸架性能的研究主要集中在三個(gè) 方面 :通過(guò)對(duì)汽車(chē)進(jìn)行受力分析后,建立數(shù)學(xué)模型,然后再用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)或有限元法尋找懸架的最優(yōu)參數(shù);研究可變剛度彈簧和可變阻尼的減振器,使懸 架在絕大部分路況上保持良好的運(yùn)行狀 態(tài); 研究導(dǎo)向機(jī)構(gòu),使汽車(chē)懸架在滿(mǎn)足平順性的前提下,穩(wěn)定性有大的提高。 主動(dòng)懸架的概念早在 1954 年就被提出了。 20 世紀(jì) 60 年代, 善了主動(dòng)懸架的基本構(gòu)成和控制規(guī)律,證明了 “全主動(dòng) ”懸架對(duì)車(chē)輛性能的提高。 80 年代初,一些裝備主動(dòng)懸架系統(tǒng)的試驗(yàn)樣車(chē)被生產(chǎn)出來(lái),驗(yàn)證了主動(dòng)懸架對(duì)車(chē)輛性能的提高。 主動(dòng)懸架使用液壓或電動(dòng)機(jī)械的作動(dòng)器代替?zhèn)鹘y(tǒng)被動(dòng)懸架中的彈簧和減振器,作動(dòng)器根據(jù)主動(dòng)懸架控制規(guī)律輸出作用力。全主動(dòng)懸架能夠根據(jù)車(chē)輛的工作狀態(tài)和路面的狀況進(jìn)行自適應(yīng)調(diào) 節(jié), 抑制車(chē)體的振動(dòng),但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜,用到較多的懸掛設(shè)備,而且工作時(shí)需要獨(dú)立的能源供應(yīng),耗費(fèi)大量的能量,另外,使用全主動(dòng)懸架系統(tǒng)時(shí)還會(huì)引起其它的負(fù)面問(wèn)題,如非懸掛質(zhì)量的共振現(xiàn)象,這就使得全主動(dòng)懸架系統(tǒng)的應(yīng)用受到限制。 主動(dòng)懸架研究也集中在兩個(gè)方面 : 可靠性; 執(zhí)行器。由于主動(dòng)懸架采用了大量的傳感器、單片機(jī)、輸出輸入電路和各種接口,元器件的增加降低了懸架的可靠性,所以加大元件的集成程度,是一個(gè)不可逾越的階段。執(zhí)行器的研究主要是用電動(dòng)器件代替液壓器件卜電氣動(dòng)力系統(tǒng)中的直線(xiàn)伺服電機(jī)和永磁直流直線(xiàn)伺服電機(jī)具有較多的優(yōu)點(diǎn),今 后將會(huì)取代液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)。運(yùn)用電磁蓄能原理,結(jié)合參數(shù)估計(jì)自校正控制器,可望設(shè)計(jì)出高性能低功耗的電磁蓄能式自適應(yīng)主動(dòng)懸架,使主動(dòng)懸架由理論轉(zhuǎn)化為實(shí)際應(yīng)用。 1974 年, 于天棚阻尼的概念發(fā)明了半主動(dòng)阻尼器。其生產(chǎn)應(yīng)用始于 20 世紀(jì) 80 年代,但它對(duì)懸架性能的改善是有限的。 1975 年, M 人提出了 “開(kāi)關(guān) ”控制的半主動(dòng)懸架,它能產(chǎn)生較大的阻尼力,這種懸架已應(yīng)用到實(shí)際中。1986 年, 半主動(dòng)懸架控制方法中引入了 法,改進(jìn)了控制算法的穩(wěn)定性。 1988 年,日產(chǎn)公司研制了一種 “聲納 ”式半主動(dòng)懸架,它可通過(guò)聲納裝置預(yù)測(cè)路面信息,懸架減振器有 “柔和 ”、 “適中 ”和 “穩(wěn)定 ”3種選擇狀態(tài)。 1994 年, 紙全套, Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 人使用了電流變和磁流變液體作為工作介質(zhì),研究了新型半主動(dòng)懸架系統(tǒng)。美國(guó)司已經(jīng)利用磁流變液開(kāi)發(fā)出半主動(dòng)懸架系統(tǒng) 評(píng)為 1999 年世界 100 項(xiàng)重大發(fā)明之一。 2000 年,美國(guó) 司公布了它的商業(yè)磁流變材料()。 司也發(fā)布了它的磁流變減振器。半 主動(dòng)懸架是指懸架彈性元件的剛度和減振器的阻尼系數(shù)之一可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)節(jié)控制的懸架。目前半主動(dòng)懸架研究主要集中在調(diào)節(jié)減振器的阻尼系數(shù)方面,即將阻尼可控減振器作為執(zhí)行機(jī)構(gòu),通過(guò)傳感器檢測(cè)到的汽車(chē)行駛狀況和道路條件的變化以及車(chē)身的加速度,由 據(jù)控制策略發(fā)出脈沖控制信號(hào),實(shí)現(xiàn)對(duì)減振器阻尼系數(shù)的無(wú)級(jí)可調(diào)。這種結(jié)構(gòu)生產(chǎn)、使用、維護(hù)成本高;本文描述一種四級(jí)剛度減振彈簧,則是一種根據(jù)載荷狀況和道路條件自行調(diào)節(jié)剛度的一種新型結(jié)構(gòu),具有生產(chǎn)、使用、維護(hù)成本低的優(yōu)點(diǎn)。 半主動(dòng)懸架的研究集中在兩個(gè)方面 : 執(zhí)行策略的研究; 執(zhí)行器的研究。阻尼可調(diào)減振器主要有兩種,一種是通過(guò)改變節(jié)流孔的大小調(diào)節(jié)阻尼,一種是通過(guò)改變減振液的粘性調(diào)節(jié)阻尼。節(jié)流孔的大小一般通過(guò)電磁閥或步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行有級(jí)或無(wú)級(jí)的調(diào)節(jié),這種方法成本較高,結(jié)構(gòu)復(fù)雜。通過(guò)改變減振液的粘性來(lái)改變阻尼系數(shù),具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、無(wú)噪音和沖擊等特點(diǎn),因此是目前發(fā)展的主要方向。在國(guó)外,改變減振液粘性的方法主要有電流變液體和磁流變液體兩種。北京理工大學(xué)的章一鳴教授進(jìn)行了阻尼可調(diào)節(jié)半主動(dòng)懸架的研究,林野進(jìn)行了懸架自適應(yīng)調(diào)節(jié)的控制決策研究,哈工大的陳卓如教授對(duì)車(chē)輛的自適應(yīng)控制方面進(jìn)行了研究 。執(zhí)行策略的研究是通過(guò)確定性能指標(biāo),然后進(jìn)行控制器的設(shè)定。目前,模糊控制在這方面應(yīng)用較多。 由于越野汽車(chē)大比例越野路面行駛要求,一般越野汽車(chē)采用非承載式車(chē)身結(jié)構(gòu),既車(chē)架和車(chē)身分開(kāi),有獨(dú)立的車(chē)架。 近年來(lái)隨著計(jì)算機(jī)虛擬設(shè)計(jì)、虛擬制造等一系列列新技術(shù)的應(yīng)用和人們對(duì)越野汽車(chē)整車(chē)性能要求的不斷提高,中重型越野汽車(chē)獨(dú)立懸架技術(shù)逐漸被人們所重視。典型代表就是美國(guó)奧什科什 (司生產(chǎn)的 列,其采用雙橫臂獨(dú)立懸架系統(tǒng),使懸架行程達(dá)到 400架性能得到了大幅提升,從而為第 三代越野汽車(chē)的設(shè)計(jì)研究指明方向。 我國(guó)的獨(dú)立懸架技術(shù)僅在輕型越野車(chē)及濟(jì)南汽車(chē)廠(chǎng)于 20 世紀(jì) 70 年代設(shè)計(jì)制造的8 中噸位軍用車(chē)上得到了應(yīng)用,目前在重型越野車(chē)領(lǐng)域基本上屬于空白。因此國(guó)內(nèi)主要越野車(chē)研發(fā)單位開(kāi)始對(duì)中重型越野汽車(chē)獨(dú)立懸架技術(shù)進(jìn)行研究,并取得了階段性成果。 買(mǎi)文檔就送您 紙全套, Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 V 汽車(chē)懸架的設(shè)計(jì)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程。其設(shè)計(jì)的成功與否決定著車(chē)輛的行駛平順性和操縱穩(wěn)定性、舒適性等多方面的設(shè)計(jì)要求。這就對(duì)懸架設(shè)計(jì)人員提出較高的要求。利用 影響前懸架參數(shù)的兩側(cè)車(chē)輪同 向跳動(dòng)和高速回正性及低速回正性三個(gè)試驗(yàn)出發(fā)對(duì)前懸架參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),能夠大大提高設(shè)計(jì)的效率和質(zhì)量。 在我國(guó)傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方式中以手工繪圖或采用 制二維平面圖為主,無(wú)法滿(mǎn)足快速設(shè)計(jì)的需求,造成產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期長(zhǎng)、設(shè)計(jì)成本高。汽車(chē)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)工程正面臨三個(gè)重要方面的轉(zhuǎn)變 :從串行工程轉(zhuǎn)變到擴(kuò)展企業(yè)范圍的并行工程;從零件的參數(shù)化建模轉(zhuǎn)變到產(chǎn)品的參數(shù)化建模;從基于二維工程圖紙的開(kāi)發(fā)工程轉(zhuǎn)變到以三維實(shí)體模型為中心的開(kāi)發(fā)過(guò)程。 傳統(tǒng)的汽車(chē)設(shè)計(jì)是由最初的設(shè)計(jì) 試驗(yàn) 設(shè)計(jì)。在制造出樣品產(chǎn)品后,進(jìn)行測(cè)試,測(cè)試合格,制造出產(chǎn)品 。如果不合格,重新設(shè)計(jì),直到合格為止。在從設(shè)計(jì)到制造要經(jīng)過(guò)多次的重試,需要很長(zhǎng)的時(shí)間,浪費(fèi)了大量的人力和物力,并且延長(zhǎng)了新產(chǎn)品的上市時(shí)間。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,人們改變了傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法,特別是 種繪圖、分析軟件的推廣,使產(chǎn)品在設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)階段,就將零部件設(shè)計(jì)和分析技術(shù)融合在一起,在計(jì)算機(jī)上建造出產(chǎn)品的整體模型,并對(duì)該產(chǎn)品在投入使用后的各種工況進(jìn)行仿真分析,預(yù)測(cè)產(chǎn)品的整體性能,進(jìn)而改進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、提高產(chǎn)品性能?,F(xiàn)在汽車(chē)設(shè)計(jì)中大量采用虛擬樣機(jī)技術(shù),大大提高了汽車(chē)的性能,提前了汽車(chē)的上市時(shí)間。 越野行駛最大平均車(chē)速是汽車(chē)越野機(jī)動(dòng)性的核心技術(shù)指標(biāo),越野行駛最大平均車(chē)速越高汽車(chē)的機(jī)動(dòng)性越高。但是越野路面最大平均車(chē)速的提升意味著地面對(duì)車(chē)輛的沖擊載荷的增大,意味著車(chē)輪接地性能 (車(chē)輛通過(guò)性 )的降低,意味著乘員舒適性的降低。怎樣在提升越野行駛最大平均車(chē)速,提高越野機(jī)動(dòng)性的前提下,保證乘員的舒適性、車(chē)輛行駛安全性、車(chē)輛通過(guò)性、整車(chē)各主要部件可靠性、整車(chē)輕量化是越野汽車(chē)設(shè)計(jì)的重要工作。 明確獲得用戶(hù)需求和清晰地確定車(chē)輛實(shí)際使用環(huán)境是汽車(chē)研制核心工作。越野汽車(chē)與其他車(chē)輛最大的不同就是大比例地行駛在越野路面上,此時(shí) 整車(chē)扭轉(zhuǎn)變形大、扭轉(zhuǎn)載荷高。對(duì)這種大扭轉(zhuǎn)使用環(huán)境的設(shè)計(jì)也反映了越野汽車(chē)設(shè)計(jì)水平的高低。 懸架、車(chē)架、車(chē)身作為越野汽車(chē)主要承載和受力部件,起著承載整車(chē)部件和載荷,實(shí)現(xiàn)整車(chē)行駛和操控性能,吸收地面沖擊滿(mǎn)足乘員舒適性和貨物完好性要求等作用。三者的總質(zhì)量占越野車(chē)總質(zhì)量的 50%左右,因此三者對(duì)車(chē)輛承載能力、舒適性、通過(guò)性、輕量化和可靠性有著重要的影響。 買(mǎi)文檔就送您 紙全套, Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 2章 越野車(chē)懸架的初步設(shè)計(jì) 汽車(chē)懸架是車(chē)架 (或車(chē)身 ) 與車(chē)橋 (或車(chē)輪 )之間彈性連接的部件。主要州彈性元件、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)及減振器三個(gè)基本部分組成。此外,還可包括一些特 殊功能的部件,如緩沖塊和穩(wěn)定桿等?,F(xiàn)代汽車(chē)還采用了控制機(jī)構(gòu),形成可控式懸架。 汽車(chē)懸架把車(chē)身和車(chē)輪彈性地連接在一起。懸架的主要作用是傳遞作用在車(chē)輪和車(chē)身之間的一切力和力矩,比如支撐力、制動(dòng)力和驅(qū)動(dòng)力等,并且緩和由不平路面?zhèn)鹘o車(chē)身的沖擊載荷、衰減由此引起的振動(dòng)、保證乘員的舒適性、減小貨物和車(chē)輛本身的動(dòng)載荷。 汽車(chē)懸架的工作原理是 : 當(dāng)汽車(chē)輪胎受到?jīng)_擊時(shí),彈性元件對(duì)沖擊進(jìn)行緩沖,防止對(duì)汽車(chē)構(gòu)件和人員造成損傷。但彈性件受到?jīng)_擊時(shí)會(huì)產(chǎn)生長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)的振動(dòng), 容易使駕駛員疲勞而發(fā)生車(chē)禍, 故減振元件必須快速衰減振動(dòng)。當(dāng) 車(chē)輪受到?jīng)_擊而跳動(dòng)時(shí), 使其運(yùn)動(dòng)軌跡符合一定的要求, 增加汽車(chē)的平順性和穩(wěn)定性。導(dǎo)向構(gòu)件在傳力的同時(shí),對(duì)方向進(jìn)行控制。 懸架與汽車(chē)的多種使用性能有關(guān),為滿(mǎn)足這些性能,懸架系統(tǒng)必須能滿(mǎn)足這些性能的要求 :首先,懸架系統(tǒng)要保證汽車(chē)有良好的行駛平順性,對(duì)以載人為主要目的的轎車(chē)來(lái)講,乘員在車(chē)中承受的振動(dòng)加速度不能超過(guò)國(guó)標(biāo)規(guī)定的界限值。其次,懸架要保證車(chē)身和車(chē)輪在共振區(qū)的振幅小,振動(dòng)衰減快。再次,要能保證汽車(chē)有良好的操縱穩(wěn)定性,一方面懸架要保證車(chē)輪跳動(dòng)時(shí),車(chē)輪定位參數(shù)不發(fā)生很大的變化,另一方面要減小車(chē)輪的動(dòng)載荷和車(chē)輪跳 動(dòng)量。還有就是要保證車(chē)身在制動(dòng)、轉(zhuǎn)彎、加速時(shí)穩(wěn)定,減小車(chē)身的俯仰和側(cè)傾。最后要保證懸架系統(tǒng)的可靠性,有足夠的剛度、強(qiáng)度和壽命。所以,汽車(chē)懸架是保證乘坐舒適性的重要部件。同時(shí),汽車(chē)懸架做為車(chē)架 (或車(chē)身 )與車(chē)軸 (或車(chē)輪 )之間作連接的傳力機(jī)件,又是保證汽車(chē)行駛安全的重要部件。因此,汽車(chē)懸架往往列為重要部件編入轎車(chē)的技術(shù)規(guī)格表,作為衡量轎車(chē)質(zhì)量的指標(biāo)之一。 與非獨(dú)立懸架相比,獨(dú)立懸架具有許多優(yōu)點(diǎn):非懸掛質(zhì)量小,懸架所受到并傳給車(chē)身的沖擊載荷小,有利于提高汽車(chē)的行駛平順性及輪胎的接地性能;左右車(chē)輪的跳動(dòng)沒(méi)有直接的相 互影響,可減少車(chē)身的傾斜和振動(dòng);占用橫向空間少,便于發(fā)動(dòng)機(jī)布置,可以降低發(fā)動(dòng)機(jī)的安裝位置,從而降低汽車(chē)質(zhì)心位置,有利于提高汽車(chē)的行駛穩(wěn)定性;易于實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向等。所以此越野車(chē)前懸架采用獨(dú)立懸架。隨著高速公路網(wǎng)的快速發(fā)展,促使汽車(chē)速度不斷提高,使得非獨(dú)立懸架已不能滿(mǎn)足行駛平順性和操縱穩(wěn)定性等方面提出的要求。因此,獨(dú)立懸架獲得了很大的發(fā)展空間。獨(dú)立懸架的結(jié)構(gòu)特買(mǎi)文檔就送您 紙全套, Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 是,兩側(cè)的車(chē)輪各自獨(dú)立地與車(chē)架或車(chē)身彈性連接,因而具有很多優(yōu)點(diǎn)。獨(dú)立懸架中尤其是雙橫臂獨(dú)立懸架得到了廣泛的應(yīng)用。 型和特點(diǎn) 式 這種懸架在車(chē)輪跳動(dòng)時(shí)車(chē)輪傾角有顯著的變化,側(cè)滑量大、輪胎磨損嚴(yán)重,轉(zhuǎn)向輪采用這種懸架對(duì)轉(zhuǎn)向操縱有一定影響因此很少用于的前懸架。對(duì)后懸架來(lái)說(shuō)汽車(chē)在小向心加速度行駛時(shí)車(chē)輪外傾角變化將增加汽車(chē)不足轉(zhuǎn)向因素而在大向心加速度時(shí)車(chē)身產(chǎn)生 “舉升 ”現(xiàn)象。單橫臂式懸架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、質(zhì)量小、成本低,在早期轎車(chē)后懸架上采用得比較多,目前已很少使用。 單縱臂式懸架在車(chē)輪跳動(dòng)時(shí),車(chē)輪外傾角和前束不變,但后傾角變化較大,因此多用于不轉(zhuǎn)向的后輪。轉(zhuǎn)彎行駛時(shí),由于車(chē)輪隨車(chē)身一起向外傾斜,后懸架采用這種懸架容易出現(xiàn)過(guò)多 轉(zhuǎn)向趨勢(shì)。單縱臂式懸架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、質(zhì)量小,可以得到較大的室內(nèi)空間,所以在前輪驅(qū)動(dòng)汽車(chē)的后懸架上應(yīng)用的比較多,目前被單斜臀式、麥弗遜式獨(dú)立懸架所代替。 介于單橫臂式和單縱臂式之間的一種懸架結(jié)構(gòu)。擺臂的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(xiàn)與汽車(chē)縱軸線(xiàn)所成角度在 0斜臂式懸架自 60 年代初問(wèn)世以來(lái),在后輪驅(qū)動(dòng)汽車(chē)的后懸架上得到了廣泛應(yīng)用。目前由于對(duì)汽車(chē)干順性和操縱穩(wěn)定性提出了更高要求,有些汽車(chē)采用了結(jié)構(gòu)更復(fù)雜的雙橫臂式或多桿式獨(dú)立懸架。今后伴隨著后輪驅(qū)動(dòng)汽的減少,單斜臂式懸架應(yīng)用會(huì)逐漸減少。 這種 懸架主要優(yōu)點(diǎn)是,車(chē)輪運(yùn)動(dòng)特性比較好,左、右車(chē)輪在等幅正向或反向跳動(dòng)時(shí),車(chē)輪外傾角、前束及輪距無(wú)變化,汽車(chē)具有良好的操縱穩(wěn)定性。但這種懸梁在側(cè)向力作用時(shí)。呈過(guò)多轉(zhuǎn)向趨勢(shì)。另外,扭轉(zhuǎn)梁因強(qiáng)度關(guān)系,允許承受的載荷受到限制。扭轉(zhuǎn)梁式懸架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、在一些前置前驅(qū)動(dòng)汽車(chē)的后懸架上應(yīng)用得比較多。 雙橫臂式獨(dú)立懸架按其上、下橫臂的長(zhǎng)短又分為等長(zhǎng)雙橫臂式和不等長(zhǎng)雙橫臂式兩種。等長(zhǎng)雙橫臂式懸架在其車(chē)輪作上、下跳動(dòng)時(shí),可保持主銷(xiāo)傾角不變,但輪距卻有較大的變化,會(huì)使輪胎磨損嚴(yán)重,故已很少采用,多為不等長(zhǎng)雙橫臂 式懸架所取代。后一種形式的懸架在其車(chē)輪上、下跳動(dòng)時(shí),只要適當(dāng)?shù)剡x擇上、下橫臂的長(zhǎng)度,并合理布置,即可使輪距及車(chē)輪定位參數(shù)的變化量限定在允許的范圍內(nèi)。這種不大的輪距買(mǎi)文檔就送您 紙全套, Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 變,不引起車(chē)輪沿路面的側(cè)滑,而為輪胎的彈性變形所補(bǔ)償。因此,不等長(zhǎng)雙橫臂獨(dú)立懸架能保證汽車(chē)有良好的行駛穩(wěn)定性,已為中高級(jí)轎車(chē)的前懸架所廣泛采用。 多桿式懸架主要優(yōu)點(diǎn)是,利用多桿控制車(chē)輪的空間運(yùn)動(dòng)軌跡,以便更好地控制車(chē)輪定位參數(shù)變化規(guī)律,得到更為滿(mǎn)意的汽車(chē)順從轉(zhuǎn)向特性,最大限度滿(mǎn)足汽車(chē)操縱性和平順性要求。缺點(diǎn)是零件數(shù)量多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、要求 精度高。多桿式懸架是目前最為先進(jìn)的懸架結(jié)構(gòu)。 它可看成是上擺臂等效無(wú)限長(zhǎng)的雙橫臂式獨(dú)立懸架。它的突出優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu),減小了質(zhì)量,節(jié)省了空間,有利于前部地板構(gòu)造和發(fā)動(dòng)機(jī)布置。它的缺點(diǎn)是:由于自由度少,懸架運(yùn)動(dòng)特性的可設(shè)計(jì)性不如雙橫臂懸架;振動(dòng)通過(guò)上支點(diǎn)傳遞給汽車(chē)頭部,需采取相應(yīng)的措施隔離振動(dòng)、噪聲;減震器的活塞桿與導(dǎo)向套之間存在摩擦力,使得懸架的動(dòng)剛度增加,彈性特性變差,小位移時(shí)這一影響更加顯著;對(duì)輪胎的不平衡性較敏感;減震器緊貼車(chē)輪布置,其空間很小,有些情況下不便于采用寬胎或加裝防滑鏈。 從上節(jié)中可知不等長(zhǎng)雙橫臂式懸架可以通過(guò)合理選擇上、下橫臂的長(zhǎng)度和布置方案,保證越野車(chē)有很好的行駛穩(wěn)定性,而且結(jié)構(gòu)不是很復(fù)雜,因此本設(shè)計(jì)選用不等長(zhǎng)雙橫臂獨(dú)立懸架,參考同類(lèi)型車(chē)的整車(chē)參數(shù),初步設(shè)定其整車(chē)參數(shù)為:前輪距 1500輪距 1500載質(zhì)量 2106距 2630載前軸荷 848載后軸荷1258懸需彈簧剛度 懸所需彈簧剛度 懸非簧載質(zhì)量 213胎規(guī)格為 0心高度 400 懸架靜撓度是指汽車(chē)滿(mǎn)載靜止時(shí)懸架上的載荷與此時(shí)懸架剛度 c 之比, 即: =/c ( 因現(xiàn)代汽車(chē)的質(zhì)量分配系數(shù) 近似等于 1,于是汽車(chē)前、后軸上方車(chē)身兩點(diǎn)的振動(dòng)不存在聯(lián)系。因此,汽車(chē)前、后部分車(chē)身的固有頻率可用下式表示: ( ( 當(dāng)采用彈性特性為線(xiàn)性變化的懸架時(shí): ( ( 買(mǎi)文檔就送您 紙全套, Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 式 ( ( ( (得: ( ( 式中: 為前、后懸架的剛度( N/為前、后懸架(單邊)的簧上質(zhì)量( 一般對(duì)于采用鋼制彈簧的汽車(chē),非常接近人體步行的自然頻率。越野汽車(chē)更大些。為了減少汽車(chē)的角振動(dòng),一般 汽車(chē)前、后懸架偏頻之比約為 =。 取 = 式 ( 和 ( 可得: 懸架動(dòng)撓度是指從滿(mǎn)載靜平衡位置開(kāi)始懸架壓縮到結(jié)構(gòu)允許的最大變形(通常指緩沖塊壓縮到其自由高度的 1/2 或 2/3)時(shí),車(chē)輪中心相對(duì)車(chē)架(或車(chē)身)的垂直位移。要求懸架應(yīng)有足夠大的動(dòng)撓度,以防止在壞路面上行駛時(shí)經(jīng)常碰撞緩沖塊。對(duì)乘用車(chē),取 =79客車(chē),取 =58貨車(chē)取 =69這里,由于是越野車(chē)前 懸架,行駛工況惡劣,因此動(dòng)撓度應(yīng)取更大點(diǎn) 3,取 根據(jù)總布置要求及懸架的具體結(jié)構(gòu)形式,得到設(shè)計(jì)載荷時(shí)彈簧的受力=g=彈簧高度 =235架在壓縮行程極限位置時(shí)彈簧高度 =175 初步選擇彈簧中徑 =95端碾細(xì),根據(jù)工作條件,屬于 類(lèi)載荷彈簧。選取汽車(chē)懸架 C 類(lèi)油淬火回火彈簧( 60絲,由汽車(chē)設(shè)計(jì)查得其切變模量 G=83 臺(tái)架試驗(yàn)時(shí)伸張及壓縮極限位置相對(duì)于設(shè)計(jì)載荷位置的變形量 =113 初選鋼絲直 徑 d=14得其許用拉應(yīng)力 =1569許用切應(yīng)力: = ( 由得,因此: = 7 ( 式中: 彈簧中徑, d 彈簧鋼絲直徑, 簧工作圈數(shù); G 彈簧材料的剪切模量,取 83000形量, 彈簧剛度。 總?cè)?shù) n=+2=彈簧設(shè)計(jì)手冊(cè)應(yīng)取 9。 完全并緊時(shí)載的彈簧高度: =2t= ( 買(mǎi)文檔就送您 紙全套, Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 X 式中: t=d/3 彈簧在完全壓緊時(shí)的載荷: =+()= ( 彈簧在臺(tái)架試驗(yàn)伸張極限位置對(duì)應(yīng)的載荷: =-=53440524N ( 彈簧在臺(tái)架試驗(yàn)壓縮極限位置對(duì)應(yīng)的載荷: =+= ( 彈簧在工作壓縮極限位置的載荷: =-)= ( 彈簧指數(shù): C=/d= ( 曲度系數(shù): =(4(4= ( = ( = ( = ( = ( 雖然 ,但是懸架工作時(shí)彈 簧設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)的最大剪應(yīng)力,對(duì)應(yīng)懸架的極限壓縮狀態(tài)。 =)/ = ( 在給定條件下的循環(huán)次數(shù): = ( 符合要求。 彈簧的自由高度: =+/= ( 取 =300 由 C=圖 13考文獻(xiàn) 3)的 =此彈簧最小工作高度=+d= =1;則 =+=于已經(jīng)設(shè)計(jì)出,易發(fā)現(xiàn)相對(duì)變形量 f/顯然比其臨界值小,因此彈簧穩(wěn)定。 器設(shè)計(jì) 減振器主要用來(lái)抑制彈簧吸震后反彈時(shí)的震蕩及來(lái)自路面的沖擊。在經(jīng)過(guò)不平路面時(shí),雖然吸震彈簧可以過(guò)濾路面的震動(dòng),但彈簧自身還會(huì)有往復(fù)運(yùn)動(dòng),而減震器就是買(mǎi)文檔就送您 紙全套, Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 來(lái)抑制這種彈簧跳躍的。減震器太軟,車(chē)身就會(huì)上下跳躍,減震器太硬就會(huì)帶來(lái)太大的阻力,妨礙彈簧正常工作。 懸架用得最多的減震器是內(nèi)部充有液體的液力式減震器。汽車(chē)車(chē)身和車(chē)輪振動(dòng)時(shí),減震器的液體 在流經(jīng)阻尼孔時(shí)的摩擦和液體的粘性摩擦形成了振動(dòng)阻力,將振動(dòng)能量轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?,并散發(fā)到周?chē)目諝庵腥ィ_(dá)到迅速衰減振動(dòng)的目的。如果能量的耗散僅僅是在壓縮行程或者是在伸張行程進(jìn)行,這把這種減震器稱(chēng)為單向作用式減震器;反之稱(chēng)為雙向作用式減震器。本設(shè)計(jì)選用雙向作用式減震器。 根據(jù)結(jié)構(gòu)形式不同,減震器分為搖臂式和筒式兩種筒式減震器又分為單筒式、雙筒式和充氣筒式三種。本設(shè)計(jì)選用雙筒式減震器。 我們用相對(duì)阻尼系數(shù)的大小來(lái)評(píng)定振動(dòng)衰減的快慢程度。值大,振動(dòng)能迅速衰減,同時(shí)又能將較大的路面沖擊力傳到車(chē)身 ;值小則反之。通常情況下,將壓縮行程時(shí)的相對(duì)阻尼系數(shù)取得小些,伸張行程時(shí)的相對(duì)阻尼系數(shù)取得大些。兩者之間保持有 =( 關(guān)系。對(duì)于無(wú)內(nèi)摩擦的彈性元件懸架,取 =于有內(nèi)摩擦的彈性元件彈簧,值取小些。對(duì)于行駛路面條件較差的汽車(chē),值應(yīng)取大些,一般取 于是越野汽車(chē),所以我取 =平均值);為避免懸架碰撞車(chē)架,取。因此可計(jì)算出: = =減震器阻尼系數(shù)的確定 懸架系統(tǒng)固有振動(dòng)頻率: = ( 式中: c 懸架系統(tǒng)的垂直剛度;簧上質(zhì)量。因此可求得的減震器的阻尼系數(shù): =2= ( 式中: n 雙 橫臂懸架的下臂長(zhǎng);減震器在下橫臂上的連接點(diǎn)到下橫臂在車(chē)身上鉸鏈點(diǎn)之間的距離。取 =;減震器軸線(xiàn)與鉛垂線(xiàn)之間的夾角,取。同理可算出伸張行程時(shí)的阻尼系數(shù) = 為求出減震器的最大卸荷力,先求出當(dāng)減震器打開(kāi)卸荷閥時(shí)活塞的速度即卸荷速度 =A=中:一般都在 A 車(chē)身振幅,取 40 因此 可求得在伸張時(shí)的最大卸荷力: 買(mǎi)文檔就送您 紙全套, Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 = ( 的確定 根據(jù)伸張行程的最大卸荷力計(jì)算工作缸直徑: D= ( 式中: p工作缸最大允許壓力,取 34設(shè)計(jì)中取 桿直徑與缸筒直徑之比,雙筒式減震器取 =筒式減震器取 =設(shè)計(jì)中取 于減震器的工作缸直徑為 203040 45 5065幾種,本設(shè)計(jì)選 D=40料選 20 鋼,壁厚取 2 貯油筒直徑 =( D,取 =6 橫臂的布置方案 雙橫臂式獨(dú)立懸架的側(cè)傾中心由圖 示方式得出。 圖 橫臂式獨(dú)立懸架側(cè)傾中心的確定 初選 =; =; =; c=450d=220a=18知 =450計(jì)算出側(cè)傾中心高度: =70 ( 式中 : k=c ( =k+d=348 ( 所以側(cè)傾中心高度符合在獨(dú)立懸架中側(cè)傾中心高度前懸架 0120要求。 橫臂的布置方案 為了提高汽車(chē)的制動(dòng)穩(wěn)定性和舒適性,一般希望主銷(xiāo)后傾角的變化規(guī)律是:在懸買(mǎi)文檔就送您 紙全套, Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 彈簧壓縮時(shí)后傾角增大;在彈簧壓縮時(shí)后傾角減小,用以造成制動(dòng)時(shí)因主銷(xiāo)后傾角變大而在控制臂支架上產(chǎn)生的防止制動(dòng)前俯的力矩。 縱向平面內(nèi)上、下橫臂有六種布置方案,如圖 示。 第 1、 2、 6 方案主銷(xiāo)后傾角的變化規(guī)律比較好,在現(xiàn)代汽車(chē)設(shè)計(jì)中被廣泛采用,這里我初選第 2 種方案, = 平面內(nèi)上、下橫臂的布置方案 水平面的布置方案有三種,如圖 示。初取 =; = 橫臂長(zhǎng)度的確定 汽車(chē)懸架設(shè)計(jì)時(shí),希望輪距變化更小,以減少輪胎磨損,提高其使用生命,因此應(yīng)選擇上、下橫臂長(zhǎng)度之比在 近;為保證汽車(chē)具有更好的操縱穩(wěn)定性,希望前輪定 ( a) ( b) ( c) ( d) ( e) ( f) 圖 向平面內(nèi)上、下橫臂軸布置方案 買(mǎi)文檔就送您 紙全套, Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 a) ( b) ( c) 圖 平面內(nèi)上、下橫臂軸的布置方案 位角度的變化更小,這時(shí)應(yīng)選擇上、下橫臂長(zhǎng)度之比在 近。根據(jù)我國(guó)乘用車(chē)設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn),在初選尺寸 時(shí)取上、下橫臂長(zhǎng)度之比為 宜。因此本設(shè)計(jì)初選尺寸下擺臂長(zhǎng)度 =400=上擺臂長(zhǎng)度 =260 本章通過(guò)對(duì)多種形式的獨(dú)立懸架的優(yōu)缺點(diǎn)的比較,確定了選用不等長(zhǎng)雙橫臂獨(dú)立懸架作為越野車(chē)的前懸架,并參考了有關(guān)資料初步取得了越野車(chē)前懸架和整車(chē)的主要參數(shù)、結(jié)構(gòu)形式和布置方案等。為進(jìn)一步設(shè)計(jì)打下了基礎(chǔ)。買(mǎi)文檔就送您 紙全套, Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 3章 建立越野車(chē)懸架模型 原由美國(guó) 司 (開(kāi)發(fā),目前已被美國(guó) 司收購(gòu)成為 最著名的虛擬樣機(jī)分析軟件。它使用交互式圖形環(huán)境和零件庫(kù)、約束庫(kù)、力庫(kù),創(chuàng)建完全參數(shù)化的機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型,利用拉格朗日第一類(lèi)方程建立系統(tǒng)最大量坐標(biāo)動(dòng)力學(xué)微分代數(shù)方程,求解器算法穩(wěn)定,對(duì)剛性問(wèn)題十分有效,可以對(duì)虛擬機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行靜力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析,后處理程序可輸出位移、速度、加速度和反作用力曲線(xiàn)以及動(dòng)畫(huà)仿真 4。 件的仿真可用于預(yù)測(cè)機(jī)械系統(tǒng)的性能、運(yùn)動(dòng)范圍 、碰撞檢測(cè)、峰值載荷以及計(jì)算有限元的輸入載荷等。目前, 在汽車(chē)、飛機(jī)、鐵路、工程機(jī)械、一般機(jī)械、航天機(jī)械等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,己經(jīng)被全世界各行各業(yè)的大多制造商采用。根據(jù) 1999 年機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真分析軟件國(guó)際市場(chǎng)份額的統(tǒng)計(jì)資料, 件占據(jù)了銷(xiāo)售總額近 8 千萬(wàn)美元的 51%份額 5。 件由核心模塊、功能擴(kuò)展模塊、專(zhuān)業(yè)模塊、工具箱和接口模塊 5 類(lèi)模塊組成。 方面是虛擬樣機(jī)分析的應(yīng)用軟件,用戶(hù)可以運(yùn)用該軟件非常方便地對(duì)虛擬機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行靜力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析 。另一方面,又是虛擬樣機(jī)分析開(kāi)發(fā)工具,其開(kāi)放性的程序結(jié)構(gòu)和多種接口,可以成為特殊行業(yè)用戶(hù)進(jìn)行特殊類(lèi)型虛擬樣機(jī)分析的二次開(kāi)發(fā)工具平臺(tái)。 下面對(duì)本設(shè)計(jì)涉及到的幾個(gè)模塊進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。 列產(chǎn)品的核心模塊之一, 是 品系列中處于心臟地位的仿真器。該軟件自動(dòng)形成機(jī)械系統(tǒng)模型的動(dòng)力學(xué)方程,提供靜力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)的解算結(jié)果。 各種建模和求解選項(xiàng),以便精確有效地解決各種工程應(yīng)用問(wèn)題。 后處理模塊 來(lái) 處理仿真結(jié)果數(shù)據(jù)、顯示仿真動(dòng)畫(huà)等。 基于網(wǎng)頁(yè)技術(shù)的新模塊。利用該模塊,工程師可以方便地將仿真試驗(yàn)結(jié)果置于 頁(yè)上,這樣,企業(yè)不同部門(mén)的人員 (設(shè)計(jì)工程師、試驗(yàn)工程師、計(jì)劃 /采購(gòu) /管理 /銷(xiāo)售部門(mén)人員 )都可以共享分析成果,加速?zèng)Q策進(jìn)程,最買(mǎi)文檔就送您 紙全套, Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 限度地減少?zèng)Q策的風(fēng)險(xiǎn)。 應(yīng)用 程師可以規(guī)劃和完成一系列仿真試驗(yàn),從而精確地預(yù)測(cè)所設(shè)計(jì)的復(fù)雜機(jī)械系統(tǒng)在各種工作條件下的性能,并提供了對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行各種專(zhuān)業(yè)化統(tǒng)計(jì)分析的工具。 選裝模塊,既可以在 境中運(yùn)行,也可脫離 境單獨(dú)運(yùn)行。工程師在擁有這些工具后,就可以對(duì)任何一種仿真進(jìn)行試驗(yàn)方案設(shè)計(jì),精確地預(yù)測(cè)設(shè)計(jì)的性能,得到高品質(zhì)的設(shè)計(jì)方案 6。 轎車(chē)模塊( 是 司與 公司合作開(kāi)發(fā)的整車(chē)設(shè)計(jì)軟件包,集成了他們?cè)谄?chē)設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)方面的專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn),能夠幫助工程師快速建造高精度的整車(chē)虛擬樣機(jī),其中包括車(chē)身、懸架、傳動(dòng)系 統(tǒng)、發(fā)動(dòng)機(jī)、轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)、制動(dòng)系統(tǒng)等,工程師可以通過(guò)高速動(dòng)畫(huà)直觀(guān)地再現(xiàn)在各種試驗(yàn)工況下 (例如:天氣、道路狀況、駕駛員經(jīng)驗(yàn) )整車(chē)的動(dòng)力學(xué)響應(yīng),并輸出標(biāo)志操縱穩(wěn)定性、制動(dòng)性、乘坐舒適性和安全性的特征參數(shù),從而減少對(duì)物理樣機(jī)的依賴(lài),而仿真時(shí)間只是進(jìn)行物理樣機(jī)試驗(yàn)的幾分之一。 用的用戶(hù)化界面是根據(jù)汽車(chē)工程師的習(xí)慣而專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的。 包括整車(chē)動(dòng)力學(xué)模塊 (懸架設(shè)計(jì)模塊 (其仿真工況包括:方問(wèn)盤(pán)角階躍、斜坡和脈沖輸入 、蛇行穿越試驗(yàn)、漂移試驗(yàn)、加速試驗(yàn)、制動(dòng)試驗(yàn)和穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向試驗(yàn)等,同時(shí)還可以設(shè)定試驗(yàn)過(guò)程中的節(jié)氣門(mén)開(kāi)度、變速器檔位等。利用 以使工程師們的工作快速而精確,有更多時(shí)間集中精力去研究如何改進(jìn)設(shè)計(jì)獲得理想的汽車(chē)性能。虛擬分析、試驗(yàn)的優(yōu)勢(shì)有:在制造和測(cè)試實(shí)物樣機(jī)以前對(duì)處于設(shè)計(jì)階段的產(chǎn)品進(jìn)行分析,了解其工作特性并指導(dǎo)設(shè)計(jì)的改進(jìn);與物理樣機(jī)的試驗(yàn)相比,使用 價(jià)改進(jìn)設(shè)計(jì)后的效果,快捷而且成本低廉;快速、方便地改變?cè)囼?yàn)的種類(lèi),無(wú)需重新裝置儀表、試驗(yàn)設(shè)備;由于是在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行的仿真試驗(yàn),所以 無(wú)需擔(dān)心因儀器失敗和氣候的影響而耽擱時(shí)間;與真實(shí)試驗(yàn)相比,虛擬試驗(yàn)沒(méi)有任何危險(xiǎn) 7。 件體系是指基于模板建立的虛擬產(chǎn)品。它由一系列的文件構(gòu)成, 在有四種文件:屬性文件、模板、子系統(tǒng)和裝配組件。 屬性文件是定義部件參數(shù)的 式文件,可以使用任何文本編輯器進(jìn)行編輯、修改和保存。模板是參數(shù)化的模型,在模板中含有標(biāo)準(zhǔn)模型組件的零件參數(shù)和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。子系統(tǒng)是基于模板建立的、允許標(biāo)準(zhǔn)用戶(hù)修改模板參數(shù)的零部件組合,如懸掛、車(chē)輪、傳動(dòng)系、車(chē)架等。用戶(hù)只能 在標(biāo)準(zhǔn)界面中才可以使用子系統(tǒng)。裝配組件是子系統(tǒng)和試驗(yàn)臺(tái)的組合件。由于標(biāo)準(zhǔn)仿真都是試驗(yàn)臺(tái)驅(qū)動(dòng),所以只有包含試驗(yàn)臺(tái)的裝配組件才可以進(jìn)行仿真分析。 買(mǎi)文檔就送您 紙全套, Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 塊通常的建模程序是:設(shè)計(jì)人員首先在 “模板)下創(chuàng)建所需的模板,或?qū)σ延械哪0暹M(jìn)行修改以適應(yīng)建模要求;然后根據(jù)建立的模板在 “標(biāo)準(zhǔn)界面)下建立子系統(tǒng)模型,并將子系統(tǒng)模型組裝成系統(tǒng)總成或整車(chē)模型;最后根據(jù)研究目標(biāo)對(duì)組裝好的懸架或整車(chē)模型給出不同的分析命令,即可進(jìn)行不同工況下的仿真分 析或優(yōu)化設(shè)計(jì) 8。 由于 板采用的是自下而上的建模順序 (即懸架整車(chē)總成模型都是建立于子系統(tǒng)模型基礎(chǔ)之上,而不同的子系統(tǒng)則需要建立不同的模板 ),因此,在 “建立模板是 真分析首要的關(guān)鍵步驟。 ( 1) 物理模型的簡(jiǎn)化 根據(jù)物理模型中各零件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系,定義出各零件的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),把沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系的零件進(jìn)行整合,定義為 “ ( 2)確定 “硬點(diǎn) ) 硬點(diǎn)即為各零件間連接處的幾何定位點(diǎn) ,確定硬點(diǎn)就是在模板坐標(biāo)系內(nèi)給出零件之間連接點(diǎn)的幾何位置。 ( 3)創(chuàng)建零件 根據(jù)硬點(diǎn)位置或零件質(zhì)心的絕對(duì)坐標(biāo)創(chuàng)建零件,并將實(shí)際零件的參數(shù)(如質(zhì)量、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、質(zhì)心位置等)輸入到相應(yīng)的對(duì)話(huà)框中。注意,零件的三個(gè)坐標(biāo)軸方向必須與絕對(duì)坐標(biāo)系的相應(yīng)坐標(biāo)軸平行。 ( 4)定義 “組裝) 系統(tǒng)總成或整車(chē)模型都是由多個(gè)子系統(tǒng)裝配而成,因而要在各子系統(tǒng)中定義“組裝),以方便各子系統(tǒng)模型之間的裝配連接。 ( 5)創(chuàng)建零件的 “幾何形體 ) 在硬點(diǎn)的基礎(chǔ)上建立零件的幾何形體。 由于零件的動(dòng)力學(xué)參數(shù)已經(jīng)確定,因此幾何形體對(duì)動(dòng)力學(xué)仿真結(jié)果實(shí)際上沒(méi)有影響 4。但在運(yùn)動(dòng)學(xué)分析中,零件的外形輪廓直接關(guān)系到機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)干涉??紤]到模型的直觀(guān)性,零件的幾何形狀應(yīng)盡可能地貼近實(shí)際結(jié)構(gòu)。 ( 6)定義 “連接 ) 按照各個(gè)零件間的運(yùn)動(dòng)關(guān)系確定約束類(lèi)型,通過(guò) “約束)或 “襯套 )等將各零件連接起來(lái),從而構(gòu)成子系統(tǒng)模板的結(jié)構(gòu)模型。定義連接是正確建模的重要步驟,它直接關(guān)系著系統(tǒng)自由度的合理性。 ( 7)定義 “參數(shù) 變量 ) 對(duì)不同的子系統(tǒng)模板,通常還需定義相應(yīng)的參數(shù)變量,例如懸架模型中通常需對(duì)前買(mǎi)文檔就送您 紙全套, Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 定位參數(shù)進(jìn)行定義。 ( 8)定義、測(cè)試通訊器( 創(chuàng)建、核對(duì)與外部連接的通訊器的類(lèi)型、名稱(chēng)、對(duì)稱(chēng)性。 設(shè)懸架模型的絕對(duì)坐標(biāo)系的坐標(biāo)原點(diǎn)為兩側(cè)車(chē)輪接地印跡中心點(diǎn)連線(xiàn)之中點(diǎn),車(chē)輛行駛方向?yàn)?x 軸負(fù)向, y 軸由坐標(biāo)原點(diǎn)指向駕駛員右側(cè), z 軸符合右手螺旋法則垂直向上。 假設(shè)前懸架關(guān)于整車(chē)縱向中心對(duì)稱(chēng)面對(duì)稱(chēng),這樣在建模過(guò)程中將 為 需建立半個(gè)前懸架模型,另一半模型( 包括零件、硬點(diǎn)、約束)可由 動(dòng)生成。忽略導(dǎo)向桿件的柔性和變形,假設(shè)前懸架是一個(gè)多缸體系統(tǒng),除了在減振器與車(chē)身及控制臂與副車(chē)架等連接處定義了 “襯套 )的彈性特性之外,系統(tǒng)各零件及車(chē)身均假定為缸體。假設(shè)所研究的越野車(chē)前后部符合不耦合力學(xué)條件,即前后懸架彈簧上質(zhì)量的垂向運(yùn)動(dòng)相互獨(dú)立,無(wú)軸荷縱向轉(zhuǎn)移?;缮腺|(zhì)量根據(jù)質(zhì)心位置安比例分配與前、后車(chē)架上 9。 根據(jù)第二章中懸架橫臂在橫向平面、縱向平面、水平面內(nèi)的布置方案及坐標(biāo)系的位置可大致計(jì)算出各硬點(diǎn)的坐標(biāo),前懸架 左半邊硬點(diǎn)坐標(biāo)如下: 表 硬點(diǎn)坐標(biāo) 序號(hào) 硬點(diǎn) x/mm y/mm z/ 驅(qū)動(dòng)軸內(nèi)支點(diǎn) 80 2 下控制臂前支點(diǎn) 169 33 3 下控
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