菱形車懸架系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計與動力學(xué)分析.pdf

1、本論文設(shè)計與分析了一款基于菱形車的中懸架；由于菱形車具有碰撞安全性好,轉(zhuǎn)彎半徑小的優(yōu)點,因此其具有較強的工程應(yīng)用與科學(xué)研究價值；文中主要內(nèi)容側(cè)重于中懸架系統(tǒng)的設(shè)計與分析并通過整車試驗來驗證中懸架設(shè)計的可行性與合理性；由于菱形車驅(qū)動輪中置,為避免車廂中部凸起而影響車內(nèi)的空間使用與布置,對減振元件與彈性元件分別采用了筒式減振器與扭力減振器、扭桿與板簧兩種方案并對其進(jìn)行比較,在性能得以提升的前提下降低懸架系統(tǒng)高度方向尺寸,滿足菱形車的結(jié)構(gòu)與布

2、置需求。文中還對菱形車的側(cè)傾和制動進(jìn)行了研究和分析,得出了菱形車的制動策略。最后本文對菱形車進(jìn)行了詳細(xì)地現(xiàn)場試驗,試驗結(jié)果令人滿意,達(dá)到了國家規(guī)定的試驗標(biāo)準(zhǔn)。
　　 在導(dǎo)向元件的設(shè)計中,鑒于雙橫臂懸架具有高度尺寸小和操縱穩(wěn)定性好的優(yōu)點,本文采用了這一結(jié)構(gòu);采用傳統(tǒng)的懸架導(dǎo)向元件設(shè)計方法獲得基本參數(shù),通過張量理論建立起動力學(xué)模型,借助ADAMS和Matlab軟件,對其進(jìn)行了結(jié)構(gòu)的優(yōu)化,從而精確地定出了各導(dǎo)向桿件的空間位置與相關(guān)尺寸

3、,且以此建立起相應(yīng)的三維數(shù)模。
　　 在彈性元件的設(shè)計與分析中,本文對扭桿的選用作了較詳細(xì)的設(shè)計計算;對板簧的設(shè)計作了較充分的分析,特別是對板簧的剛度、長度、應(yīng)力均分別采用了共同曲率法、集中載荷法和改良集中載荷法等不同的計算方案,并對其作了相應(yīng)比較,尤其是對板簧橫置時的剛度作了深入的分析與計算。通過對扭桿與板簧的比較,且基于菱形車結(jié)構(gòu)與對懸架變剛度的需求,最后選用了板簧結(jié)構(gòu);因為彈性元件主要失效形式之一是疲勞,故本文對板簧進(jìn)行了

4、疲勞分析;由于汽車板簧所受載荷為非穩(wěn)定變應(yīng)力,文中引入疲勞損傷累積理論對菱形車的板簧進(jìn)行了較為精細(xì)的疲勞計算。
　　 在減振元件的設(shè)計中,通過對車輛平順性的分析,得出了菱形車中懸架所需要的阻尼特性曲線,為阻尼元件的計算提供了基礎(chǔ)。通過對簡式減振器進(jìn)行的設(shè)計與分析,確定了減振器的各種參數(shù)與數(shù)學(xué)模型。為減小高度尺寸采用了扭力減振器。利用扭力減振器提供的阻尼力矩與筒式減振器提供的阻尼力等價的思想,提出了筒式減振器與扭力減振器的換算關(guān)系

5、,并以此確定扭力減振器的各個設(shè)計與選用參數(shù)及布置方案。
　　 制動和側(cè)傾是車輛動力學(xué)研究的兩個重點方向,本文對菱形車的側(cè)傾工況和制動工況進(jìn)行了較為詳細(xì)地分析。借助Matlab/simulink軟件對菱形車側(cè)傾時發(fā)生的載荷轉(zhuǎn)移和不同的制動形式進(jìn)行仿真,并對其仿真結(jié)果進(jìn)行了比較,得出了菱形車的制動策略,為菱形車制動系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計奠定了基礎(chǔ)。
　　 本文對菱形車進(jìn)行了較完整的整車試驗,其試驗內(nèi)容為操縱穩(wěn)定性六個和平順性一個,共