某越野車扭桿懸架行走機構優(yōu)化與強度分析.pdf

1、采用扭桿懸架行走機構的越野車具有強勁的攀爬能力和適應各種地形的能力，能在復雜地形上自由行駛，是一種全地形行動工具，具有廣闊的市場前景，開發(fā)此車具有較大的經(jīng)濟價值。越野車扭桿行走機構主要包括輪邊減速器、扭桿懸架和車架。輪邊減速器聯(lián)結(jié)車輪與車架，在整車行駛過程中直接承受來自路面的沖擊載荷，在保證其強度的同時減少其質(zhì)量是箱體結(jié)構設計的難點；扭桿懸架為非線性懸架，對各懸架進行剛度匹配，從而減小整車彈性中心與重心的距離是扭桿懸架的設計難點；行駛工

2、況的復雜多變，必然導致越野車扭桿行走機構在工作中受載嚴重，直接影響到各組件的性能與強度，甚至整車的正常工作和使用壽命。本文結(jié)合某扭桿懸架行走機構的越野車的開發(fā)，對上述問題進行了較深入的研究，建立了越野車行走機構通過扭曲路面的瞬態(tài)模型，通過應力水平和疲勞壽命對行走機構在復雜工況下的變形與應力分布及疲勞壽命等進行評估。全文主要研究內(nèi)容和結(jié)論有：
　　首先，為得到輪邊減速器齒輪傳遞載荷，從整車傳動系統(tǒng)動力輸入端發(fā)動機出發(fā)，計算傳動系換向

3、器和輪邊減速器齒輪載荷，并將減速器齒輪載荷向軸承座進行等效轉(zhuǎn)化。
　　其次，建立輪邊減速器有限元模型，對其進行拓撲優(yōu)化分析。根據(jù)優(yōu)化分析結(jié)果對減速器箱體模型進行結(jié)構改進設計，并對優(yōu)化后輪邊減速器模型進行了靜強度分析。結(jié)果顯示：箱體上最大應力為119MPa，箱體材料安全系數(shù)超過2.3，箱體靜強度好。
　　再次，通過對扭桿懸架進行機構簡化，并進行Matlab編程得到各懸架剛度?；趧偠扔嬎憬Y(jié)果，通過修改扭簧參數(shù)使整車彈性中心與重

4、心在設計許可范圍內(nèi)，對懸架進行剛度匹配。結(jié)果顯示：前（后）左懸架，中右懸架扭簧直徑分別修改為40mm，50mm，整車彈性中心與重心水平距離為41mm，滿足設計要求。
　　最后，建立了越野車行走機構整體模型，對其進行準靜態(tài)和瞬態(tài)強度分析。準靜態(tài)結(jié)果表明：優(yōu)化設計后各扭桿懸架受載均勻，懸架剛度匹配較好，車架靜強度最小安全系數(shù)超過1.5，車架靜強度好。瞬態(tài)結(jié)果表明：從應力水平和疲勞壽命兩方面來看，越野車行走機構的車架、扭桿懸架和輪邊減速