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乘用车悬架系统设计开题报告
文章来源:www.dj-on-line.com   发布者:学生毕业作品网站  

华北水利水电学院本科生毕业设计(论文)开题报告

学生姓名


学号


专业

pk10手机投注机械设计制造及其自动化

题目名称

乘用车悬架系统设计

课题来源

自选

主要内容

课题背景及研究意义

悬架是现代汽车上把车身与车轮有弹性的链接起来的复要组件,在传递作用在车轮和车身之间的一切力和力矩的同时,通过减震器对悬架振动进行衰减,使汽车获得高速的行驶能力和理想的运动特性。悬架对于整车的意义复大。悬架本身的性能特点、与整车的匹配关系等直接决定了汽车行驶的平顺性、操作稳固性和乘坐舒适性,进而影响着整车的性能。

面对科技的迅速发展、以及生活需求的提高,人们的乘驾挑选也日新月异,无论是轿车、客车、房车、自卸车、SUV,还是MPV,都要提供一个人性化的舒适的环境。作为衡量汽车质量的指标之一,汽车悬架系统可以很好的缓解路面给予车辆的冲击,减轻汽车振动给乘客的不适反应。针对于不同的车型,对悬架设计进行优化,譬如,有些载货汽车悬架需要足够的刚度,以安全为首,效益为先,而一些自驾车要求较高的舒适性,较小的阻尼。而对于军用汽车,应具有较好的越野能力,在城市和山地都能发挥其最优的性能,这就需要悬架的刚度可调、可变。

优良的悬架避震悬架,也可以减轻振动冲击给零件带来的损坏,减少故障,降低维修成本。不仅如此,车轮外倾角的设计也便于驾驶转向,主销内倾角和主销后倾角的设计更有回正的作用,利于行驶的安全,而前束角的设计,则相应的减小了轮胎的磨损。

总而言之,在舒适的驾驶环境下才能保持身体的平稳和心情的愉悦,优良的悬架系统会更加轻便以及安全。鉴于悬架在整车中的复大意义, 悬架的的研究相对整车来说显得至关复要。

悬架的国内外现状

自从汽车发明以来,工程师们就一直在研究如何将汽车的悬架系统设计得更好。最初的汽车悬架系统是使用马车的弹性钢板,效果当然不会很好。1908年螺旋弹簧开始用于轿车,当时就曾经有两种截然不同的意见。第一种意见主张安装刚性较大的螺旋弹簧,以使车轮保持着与路面接触的倾向,提高轮胎的挠地能力。但是这样的弊端是乘坐汽车时有较强烈的颠簸感觉。另一种意见认为应该摘用较软的螺旋弹簧,以适应坎坷不平的路面,提高乘坐汽车时的平稳性及舒适性。但是这样的汽车操纵性较差。来了三四十年代,独立悬架开始出现,并得来很大发展。减振器也由早期的摩擦式发展为液力式。这些改进无疑提高了悬架的性能,但无论怎样改良,此时的悬架仍旧属于被动式悬架,仍旧在很多方面有很大局限性。

衡量悬架性能好坏的主要指标是汽车行驶的平顺性和操纵稳固性,但这两个方面是相互排斥的性能要求,往往不能同时满足。怎样在二者之间取得合理的平稳以达来最好的效果,一直是工程师们的研究课题。

平顺性一般通过车体或车身某个部位(如车底板、驾驶员座椅处)的加速度响应来评判,操纵稳固性则可以通过车轮的动载来度量。例如,若降低弹簧的刚度,则车体加速度减少使平顺性变好,但同时会导致车体位移的增加。由此产生车体复心的变动将引起轮胎负荷变化的增加,对操纵稳固性产生不良影响;另一方面,增加弹簧刚度会提高操纵稳固性,但硬的弹簧将导致汽车对路面不平度很敏锐,使平顺性降低。所以,理想的悬架应该在不同的使用条件下具有不同的弹簧刚度和减振器阻尼,既能满足平顺性要求又能满足操纵稳固性要求。为此,自五六十年代起产生了主动悬架的概念,它能够根据悬架质量的加速度,利用电控液压部件主动地控制汽车的振动。

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。半主动悬架的应用在一定时间内仍旧是最广泛的,全自动悬架成本高,研究更在于传感器和执行器方面。

电子技术控制汽车悬架系统主要由传感器、电子控制ECU、悬架控制的执行器等组成。系统的控制功能通常有以下三个:

1、 当汽车在起伏不平的路面行驶时,可以使车身抬高,以便于通过;在优良路面高速行驶时,可以降低车身,以减少空气助力,提高操纵稳固性。2、用过阻尼力控制提高汽车的操纵稳固性,在急转弯、急加速和紧急制动情况下,可以抑制车身姿势的变化。3、弹簧刚度控制改变弹簧刚度,使悬架满足运动或舒适的要求。

摘用主动式悬架后,汽车对侧倾、俯仰、横摆跳动和车身的控制都能更加迅速、精确,汽车高速行驶和转弯的稳固性提高,车身侧倾减少。制动时车身前俯小,启动和急加速可减少后仰。即使在坏路面,车身的跳动也较少,轮胎对地面的附着力提高。在能源匮乏的今天,主动悬架的研发应倾向于能量反馈型。

软件简介

UG软件

UG是Unigraphics的缩写,这是一个交互式CAD/CAM(运算机辅助设计与运算机辅助制造)系统,它功能强大,可以轻松实现各种复杂实体及造型的建构。UG NX是一个在二和三维空间无结构网格上使用自适应多复网格方法开发的一个灵活的数值求解偏微分方程的软件工具。其设计思想足够灵活地支持多种离散方案。因此软件可对许多不同的应用再利用。.

ADMAS软件

ADAMS

即机械系统动力学自动分析(Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems),该软件是美国MDI公司(Mechanical Dynamics Inc.)开发的虚拟样机分析软件。

ADAMS软件使用交互式图形环境和零件库,约束库,力库,创建完全参数化的机械系统几何模型,其求解器摘用多刚体系统动力学理论中的拉格郎日方程方法,建立系统动力学方程,对虚拟机械系统进行静力学,运动学和动力学分析,输出位移,速度,加速度和反作用力曲线。ADAMS软件的仿真可用于猜测机械系统的性能,运动范畴,碰撞检测,峰值载荷以及运算有限元的输入载荷等。

ADAMS一方面是虚拟样机分析的应用软件,用户可以运用该软件非常方便地对虚拟机械系统进行静力学,运动学和动力学分析.另一方面,又是虚拟样机分析开发工具,其开放性的程序结构和多种接口,可以成为特别行业用户进行特别类型虚拟样机分析的二次开发工具平台.本次设计中使用了基本模块中的用户界面模块 ADAMS/View,专业模块中的轿车模块 ADAMS/Car。

摘取的主要技术路线或方法

(1)查阅资料,对目标整体结构进行分析;

(2)确定整体结构设计方案;

(3)对各结构进行主要参数的设计运算;

(4)利用 UG软件进行三维建模,并利用ADAMS软件做进行

仿真分析和动画仿真。

(5)总结

时间安排

第1-2周

(1)查阅有关乘用车悬架系统的资料,熟悉麦弗逊悬架和多连杆的工作原理以及结构组成;

(2)学习UG软件和ADAMS软件,把握软件的使用方法,

学习建立三维模型和初步的仿真技术;

第3-4周

(1)毕业实习,通过北汽新能源有限公司的北汽绅宝制造厂的参观实习,更加深入的了解汽车具体结构和工作原理,为以后设计积存体会

(2)完成实习报告。

第5周

pk10手机投注完成论文翻译和开题报告

第6-7周

(1)根据所查阅资料,确定麦弗逊悬架系统的整体结构;

(2)利用查阅的资料对参数进行设计和运算;

第8-9周

(1)用UG软件建立结构模型

(2)利用ADAMS软件进行仿真,

第10-11周

(1)对运算过程进行整理,完整运算步骤;

(2)完成毕业设计论文的书写

第12-13周

(1)制作PPT,修改并完善毕业论文

(2)装订并准备答辩;

第14周

完成毕业答辩

指导教师意见

签 名:

年   月   日

备注

参考文献

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