浅析汽车动力总成悬置系统设计
《2024年汽车动力总成悬置系统振动分析及优化设计》范文
《汽车动力总成悬置系统振动分析及优化设计》篇一一、引言随着汽车工业的快速发展，汽车动力总成悬置系统的性能逐渐成为影响汽车舒适性和稳定性的关键因素。
本文旨在分析汽车动力总成悬置系统的振动问题，并提出相应的优化设计方案，以提高汽车的驾驶体验和性能。
二、汽车动力总成悬置系统概述汽车动力总成悬置系统是连接发动机、变速器和底盘的重要部分，其主要作用是减少振动和噪声的传递，提高汽车的乘坐舒适性和行驶稳定性。
该系统通常由发动机悬置、变速器悬置和副车架等组成。
三、汽车动力总成悬置系统振动分析1. 振动产生原因汽车动力总成悬置系统的振动主要来源于发动机的运转和道路的不平度。
发动机运转时产生的振动会通过悬置系统传递到车身和底盘，而道路不平度则会导致整个动力总成系统的振动。
2. 振动影响分析动力总成悬置系统的振动会对汽车的乘坐舒适性、行驶稳定性和发动机性能产生不良影响。
长期振动还可能导致悬置系统零部件的疲劳损坏，增加维修成本。
四、汽车动力总成悬置系统优化设计1. 材料选择优化优化材料选择是提高动力总成悬置系统性能的有效途径。
采用高强度、轻量化的材料，如铝合金、复合材料等，可以降低系统质量，提高系统的刚度和减振性能。
2. 结构优化设计结构优化设计是解决动力总成悬置系统振动问题的关键。
通过改进悬置系统的结构布局、增加减振元件和优化阻尼特性等措施，可以有效地减少振动和噪声的传递。
例如，采用多级减振结构，使系统在不同频率下的减振效果更加明显。
3. 智能控制技术应用智能控制技术如主动或半主动悬置系统，可以通过传感器实时监测系统的振动状态，并自动调整控制参数，以实现更好的减振效果。
这种技术可以提高系统的自适应能力和性能稳定性。
五、实例分析以某款汽车的动力总成悬置系统为例，通过对其振动问题进行详细分析，发现主要问题在于发动机运转时产生的振动过大。
针对这一问题，我们采用了上述的优化设计方案，包括采用高强度铝合金材料、优化结构布局和增加减振元件等措施。
《汽车动力总成悬置系统振动分析及优化设计》
《汽车动力总成悬置系统振动分析及优化设计》篇一一、引言随着汽车工业的飞速发展，消费者对汽车性能的要求日益提高，其中，汽车的舒适性和稳定性成为了重要的考量因素。
汽车动力总成悬置系统作为连接发动机与车身的重要部分，其性能的优劣直接影响到整车的振动特性和乘坐舒适性。
因此，对汽车动力总成悬置系统的振动进行分析及优化设计显得尤为重要。
本文将针对汽车动力总成悬置系统的振动问题进行分析，并提出相应的优化设计方案。
二、汽车动力总成悬置系统概述汽车动力总成悬置系统主要由发动机、离合器、变速器、驱动桥等组成，通过悬置装置与车身相连。
其作用是支撑和固定动力总成，减少振动和噪声的传递，保证汽车的平稳运行。
动力总成悬置系统的性能直接影响到整车的乘坐舒适性和行驶稳定性。
三、汽车动力总成悬置系统振动分析1. 振动产生原因汽车动力总成悬置系统振动的主要原因是发动机的运转产生的激励力以及道路的不平度等因素引起的。
这些激励力通过悬置装置传递到车身，导致整车的振动。
此外，动力总成各部件之间的相互作用也会产生振动。
2. 振动影响分析汽车动力总成悬置系统的振动会影响整车的乘坐舒适性和行驶稳定性。
过大的振动会导致乘客感到不适，严重时甚至会影响到驾驶安全。
此外，振动还会导致动力总成各部件的磨损加剧，降低整车的使用寿命。
四、汽车动力总成悬置系统优化设计1. 设计原则在进行汽车动力总成悬置系统的优化设计时，应遵循以下原则：首先，要保证动力总成的稳定性和可靠性；其次，要尽量减少振动和噪声的传递；最后，要考虑到整车的重量和成本等因素。
2. 优化方案针对汽车动力总成悬置系统的振动问题，可以采取以下优化方案：（1）改进悬置装置的设计：通过优化悬置装置的结构和材料，提高其支撑和减振性能。
可以采用橡胶减震垫、液压减震器等减震元件，以减少振动和噪声的传递。
（2）优化动力总成的布局：合理布置发动机、离合器、变速器等部件的位置和角度，以降低各部件之间的相互作用力，减少振动的产生。
浅谈动力总成悬置设计
10.16638/ki.1671-7988.2018.19.045浅谈动力总成悬置设计郭森怀，马昭，李惠斌（陕西重型汽车有限公司，陕西西安710200）摘要：动力总成悬置系统是汽车振动系统的一个子系统，其作用是承载动力总成，其系统性能直接影响整车的NVH 效果，关系到乘员的乘坐舒适性。
合理的进行动力总成悬置设计，决定了车辆的最终使用效果。
关键词：动力总成悬置；设计；乘坐舒适性中图分类号：U463.2 文献标识码：A 文章编号：1671-7988(2018)19-131-02Discussion on Suspension Design of Power AssemblyGuo Senhuai, Ma Zhao, Li Huibin( Shaanxi Heavy Duty Automobile Co. Ltd., Shaanxi Xi'an 710200 )Abstract：The engine mounting system is an timportant subsystem of automobile vibration system, the system performance directly affect the NVH of vehicles and the vehicles ride comfort performance. Reasonably design the engine mounting system is helpful to reduce the end use efect of vehicles.Keywords: engine mounting system; design; ride comfort performanceCLC NO.: U463.2 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2018)19-131-02前言动力总成是车辆的动力来源，在工作过程中会产生不平衡力和力矩以及路面的不平度是造成汽车振动的主要振动源。
动力总成悬置系统优化设计与匹配---基本理论
目录
一、悬置系统的典型结构及基本理论 二、悬置系统的主要布置方式 三、悬置系统的设计原则 四、悬置系统对汽车N&V特性的影响 五、悬置系统的设计流程和计算方法 六、悬置系统的匹配样车要求及N&V匹配方法
一、悬置系统的基本理论及典型结构
1、悬置的定义：装配在动力总成与车身（架）之间起支撑连接作用并使二者间 的力的传递产生衰减的弹性减振元件。
动力总成的完全解耦布置
动力总成的部分解耦布置
四、悬置系统的设计原则
撞击中心理论：
撞击中心理论主要用于选择前后悬置的位置。当动力总成视为 刚体，前后悬置如果处于互为撞击中心的位置上时，当一个悬置受 到干扰时或冲击时，另一个悬置上的响应为零。
扭轴理论：
当发动机的主惯性轴偏离曲轴轴线 一定角度, 在发动机激振力矩作用下, 发动机体将绕某一固定的“扭轴”作 白由振动。这时悬置布置应围绕“扭 轴”布置更为合理。
2、悬置系统（悬置+发动机+变矩器+变速箱）典型结构
3、各种类型悬置结构
一、悬置系统的基本理论及典型结构
悬置的结构型式日趋复杂。主要分为：橡胶悬置、液压悬置、 半主动/主动悬置。
橡胶悬置：结构简单，成型容易、成本低廉，被大量的使用在各型 车辆。缺点：存在高频硬化现象。下面为橡胶悬置常见结构：
压缩式
一、悬置系统的基本理论及典型结构
悬置系统六自由度力学方程的建立（势能）
一、悬置系统的基本理论及典型结构
悬置系统六自由度力学方程的建立（势能）
一、悬置系统的基本理论及典型结构
悬置系统六自由度力学方程的建立（耗散能）
一、悬置系统的基本理论及典型结构
《汽车动力总成悬置系统振动分析及优化设计》
《汽车动力总成悬置系统振动分析及优化设计》篇一一、引言随着汽车工业的飞速发展，消费者对汽车的性能和舒适性要求日益提高。
汽车动力总成悬置系统作为汽车的重要组成部分，其性能的优劣直接影响到整车的振动噪声水平以及乘坐舒适性。
因此，对汽车动力总成悬置系统的振动进行分析，并进行优化设计，对于提高汽车的整体性能具有重要意义。
本文将针对汽车动力总成悬置系统的振动进行分析，并提出相应的优化设计方案。
二、汽车动力总成悬置系统概述汽车动力总成悬置系统是指将发动机、变速器等动力总成与车身进行连接的装置，其作用是减小动力总成产生的振动和噪声对整车的影响。
该系统主要由橡胶支座、液压支座、金属支座等组成，通过这些支座将动力总成的振动和冲击传递给车身，并起到减振、降噪的作用。
三、汽车动力总成悬置系统振动分析1. 振动产生原因汽车动力总成悬置系统振动的主要原因是发动机工作时产生的激励力，包括往复运动产生的惯性力和旋转运动产生的扭矩。
此外，路面不平、轮胎非线性等因素也会对系统产生一定的振动影响。
2. 振动传递路径动力总成的振动通过悬置系统传递到车身，再传递到车内乘客。
传递路径主要包括橡胶支座、液压支座等部件的弹性变形以及金属支座的刚度传递。
3. 振动分析方法针对汽车动力总成悬置系统的振动分析，可采用实验分析和数值分析两种方法。
实验分析主要通过实车测试和台架试验获取数据；数值分析则通过建立动力学模型，运用有限元等方法进行仿真分析。
四、汽车动力总成悬置系统优化设计1. 设计目标汽车动力总成悬置系统优化设计的目标是在保证动力总成正常工作的前提下，降低整车的振动噪声水平，提高乘坐舒适性。
同时，还需考虑系统的耐久性、可靠性以及制造成本等因素。
2. 优化设计方案（1）材料选择：选用高弹性、高阻尼的材料制作橡胶支座，以提高系统的减振性能。
同时，根据实际需要，可考虑在部分支座中加入液压减振元件，进一步提高减振效果。
（2）结构优化：对悬置系统的结构进行优化设计，如调整支座的布置位置、改变支座的刚度等，以改变振动的传递路径和传递速度，从而达到降低整车振动噪声的目的。
汽车动力总成悬置系统布置研究
汽车动力总成悬置系统布置研究随着汽车产业的发展，汽车动力总成悬置系统的设计和布置成为汽车设计领域的重要课题。
动力总成悬置系统不仅关系到汽车的舒适性和操控性，还关系到汽车的安全性和燃油经济性。
对汽车动力总成悬置系统的研究和优化设计具有重要的意义。
在汽车设计中，动力总成悬置系统是汽车的重要组成部分，它承担着支撑动力总成、吸收车辆颠簸和减震等重要功能。
动力总成悬置系统的布置对于整车的性能和品质具有重要影响。
良好的悬置系统布置能够有效地提高汽车的舒适性和操控性能，减少车辆驾驶员和乘客的疲劳感，同时也可以降低车辆的噪音和振动，使车辆驾驶更加平稳、稳定和安全。
汽车动力总成悬置系统的布置研究主要涉及到减震器、弹簧、悬挂杆、横拉杆等悬置系统零部件的布置位置和结构优化。
通过对悬置系统各个零部件的布置位置和结构进行优化设计，可以有效地提高汽车的悬置系统性能，使车辆在行驶时更加平稳、舒适和安全。
目前，国内外对汽车动力总成悬置系统布置进行了大量的研究工作，提出了许多有价值的理论和方法。
针对减震器的布置位置和结构优化方面，有的研究人员提出了通过多孔减震器和可调节减震器等新型减震器来优化悬置系统；针对弹簧的布置位置和结构优化方面，有的研究人员提出了采用空气弹簧和可调式弹簧等新型弹簧来优化悬置系统；针对悬挂杆和横拉杆等悬置系统零部件的布置位置和结构优化方面，有的研究人员提出了通过改变悬挂杆和横拉杆的长度和角度等来优化悬置系统。
在进行汽车动力总成悬置系统布置研究时，需要结合汽车设计理论、悬挂系统动力学理论和结构优化理论等多个学科的知识。
首先需要通过理论分析、仿真模拟和实验测试等手段，对汽车动力总成悬置系统的性能指标进行评估和分析，明确悬置系统的设计目标和要求。
然后在满足设计目标和要求的前提下，通过建立悬置系统的数学模型，对悬置系统零部件的布置位置和结构进行优化设计，以提高悬置系统的性能。
在汽车动力总成悬置系统的布置研究中，需要充分考虑汽车的使用环境和工况，根据不同的车型和用途来设计优化悬置系统。
《汽车动力总成悬置系统振动分析及优化设计》
《汽车动力总成悬置系统振动分析及优化设计》篇一一、引言随着汽车工业的快速发展，汽车动力总成悬置系统的性能对整车舒适性和耐久性的影响日益显著。
汽车动力总成悬置系统作为连接发动机和车身的重要部分，其振动特性的优劣直接关系到整车的运行平稳性和乘坐舒适性。
因此，对汽车动力总成悬置系统的振动进行分析及优化设计，已成为汽车工程领域的研究热点。
本文旨在分析汽车动力总成悬置系统的振动特性，并对其优化设计进行探讨。
二、汽车动力总成悬置系统概述汽车动力总成悬置系统主要由发动机、悬置件、支撑结构等组成，其作用是减小发动机振动对整车的影响，保证发动机的正常运行，同时提高整车的乘坐舒适性和耐久性。
该系统的性能直接影响整车的动力性、经济性、舒适性和安全性。
三、汽车动力总成悬置系统振动分析1. 振动来源分析汽车动力总成悬置系统的振动主要来源于发动机的运转和外部环境的干扰。
发动机的运转会产生周期性振动和非周期性振动，而外部环境如道路不平度、风力等也会对系统产生振动影响。
2. 振动传递路径分析汽车动力总成悬置系统的振动通过悬置件传递到车身，进而影响整车的振动特性。
在传递过程中，悬置件的刚度和阻尼对振动的传递具有重要影响。
3. 振动特性分析通过对汽车动力总成悬置系统进行模态分析和响应分析，可以了解系统的振动特性。
模态分析可以获得系统的固有频率和振型，而响应分析则可以了解系统在不同工况下的振动响应情况。
四、汽车动力总成悬置系统优化设计1. 设计目标汽车动力总成悬置系统的优化设计旨在提高整车的乘坐舒适性和耐久性，降低发动机的振动和噪声对整车的影响。
2. 优化方案（1）改进悬置件的设计：通过优化悬置件的刚度和阻尼，减小发动机的振动传递到车身的幅度。
（2）优化支撑结构：通过改进支撑结构的布局和刚度，提高系统的整体刚度和稳定性。
（3）采用先进的控制技术：如主动悬置技术、半主动悬置技术等，通过控制算法对发动机的振动进行主动控制。
3. 优化设计方法（1）理论分析：通过建立数学模型和仿真分析，了解系统的振动特性和优化目标。
汽车动力总成悬置系统布置研究
汽车动力总成悬置系统布置研究汽车动力总成悬置系统是指车辆的发动机、变速箱、驱动轴等部件的支撑系统，其目的是保证动力总成在车辆行驶过程中的平稳运行和减少振动噪音，提高车辆的舒适性和安全性。
因此，合理的悬置系统布置设计对车辆的性能和品质至关重要。
一、悬置系统的种类根据不同的悬置部件，车辆的悬置系统可以分为以下几种：1. 弹簧悬挂系统弹簧悬挂系统是最常见的悬挂系统之一，它通过弹簧将动力总成与车轮相连接，可以减轻震动和减少冲击。
空气悬挂系统能够根据路况自动调节车身高度和硬度，同时具有良好的稳定性和舒适性。
液压悬挂系统有很好的减震效果，可使车身保持平稳运行，并具有良好的舒适性和控制性。
电磁悬挂系统通过电磁力来减震和悬挂，使车辆能够更好地保持平稳运行，尤其是在高速行驶时。
二、悬挂系统的设计在设计悬挂系统时，需考虑以下因素：选择合适的悬挂系统类型，并考虑其性能和成本因素。
一般而言，车型越高档，悬挂系统也越先进，成本也越高。
2. 负载和车速。
负载和车速是影响悬挂系统工作的重要因素。
正常情况下，应该设计考虑到负载和车速的变化范围，以保证悬挂系统的稳定性。
3. 频率响应特性。
悬挂系统在不同的频率下响应不同，需要考虑对于不同频率的响应以达到减震效果最佳。
4. 空间约束和紧凑性。
悬挂系统的布置需要考虑到车辆内部的空间约束和布局，以最大程度地减小占用空间从而提高车厢内部的可用性和舒适性。
5. 安装和维修。
悬挂系统的安装和维修应该简单易操作，且可以方便的进行检修和维修。
1. 优化弹簧性能和减震器的优化。
通过改变弹簧和减震器的参数来改变悬挂系统的振动特性和稳定性，达到最佳减震效果。
2. 优化悬挂系统的结构设计。
通过优化悬挂系统的结构设计，如改变部件的刚度、强度和形状等，也可达到减震效果的最佳状态。
加装全球定位系统、车载数据记录系统等，达到更好的控制和调节效果，保证悬挂系统的最佳工作状态。
同时，可以提高与动力总成的协同效果，进一步增强车辆的性能。
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浅析汽车动力总成悬置系统设计
发表时间：2019-05-21T09:45:07.047Z 来源：《防护工程》2019年第3期作者：高宇璟
[导读] 本文围绕汽车动力总成悬置系统设计展开论述，仅供广大汽车设计人员参考。
长安大学汽车学院西安 710021
摘要:汽车的NVH性能指标历来是产品开发过程中的重要内容。
作为汽车重要的振动激励源之一的动力总成，其悬置系统设计的合理性十分重要。
动力总成悬置系统的作用不仅是有效地隔离和衰减动力总成向整车其余部件的振动激励，而且也可以有效地隔离和衰减路面激励通过车轮、悬架以及副车架等部件传递到动力总成的振动激励。
本文围绕汽车动力总成悬置系统设计展开论述，仅供广大汽车设计人员参考。
关键词：NVH 激励源动力总成悬置系统
1 悬置系统分类
汽车动力总成悬置系统类型可以进行如下分类：
1)悬置单元材质。
依据悬置单元采用材质的不同可以分为橡胶悬置、液阻悬置两大类。
当前中低档汽车采用的多为橡胶悬置，豪华型汽车多采用液压悬置。
2)布置方式。
按照悬置单元布置方式，可以分为平置式、斜置式、会聚式三类。
平置式的特点是结构简单且安装工艺性较好，悬置弹性元件的三向主轴均平行于车辆坐标系；斜置式悬置弹性元件的三向主轴中只有某一向主轴与车辆坐标系平行，其余两向主轴与车辆坐标系有一定的夹角，当前应用的最多；会聚式悬置元件弹性隔震主轴会聚于一点，对布置空间等要求比较高。
三种布置方式的悬置系统简图分别如下图1（a平置式、b斜置式、c会聚式）所示。
3)悬置元件的数量。
依据悬置元件的数量可以分为三点式（左右后、前后左等）、四点式悬置、五点式悬置、六点式悬置四大类型。
主要依据动力总成的种类、质量、布置型式（前置前驱、前置后驱等）等决定。
3 能量解耦法
动力总成悬置系统要求空间6自由度方向能量解耦率必须达到一定的要求，通常主要方向要求解耦率不低于90%，其余方向不低于80%。
能量解耦法是当前常用的解耦方法之一。
3.1 坐标系定义
以动力总成质心为坐标原点，坐标方向与整车坐标方向一致，以此方法建立动力总成坐标系；以悬置元件本身的弹性中心为坐标原点，三个弹性主轴与整车坐标方向存在一定的夹角，以此方法建立弹性元件坐标系。
3.2 原理说明
以三点式动力总成悬置系统为例进行说明。
对于任意悬置单元，其空间6自由度某一方向的第j阶模态振动时第k个广义坐标的振动能量百分比为
4 仿真分析及测试验证
首先构建ADAMS仿真分析模型，输入动力总成技术参数，通常要先做出如下假设：
a) 动力总成为惯性矩阵刚体；
b) 加载到系统上的力是周期性的简谐力
c）任意悬置单元可以看做具有三向刚度和阻尼的减振器其次选定目标函数及参变量，并设定约束条件，通常约束条件有以下内容：
a) 系统各悬置元件主轴刚度；
b) 悬置系统各阶（主要是1阶到6阶）的固有频率，要求大于8Hz，相邻两阶间隔不低于1Hz； c）能量解耦率：1到6阶，主要方向不低于90%，其余80%； d）动力总成位移。
进行外力加载时，依据业内比较成熟的二十八工况法对仿真分析模型进行加载，模型调试验证无误后按照ADAMS软件各模块的分析步骤进行操作即可。
导出分析结果后进行路试验证，如果试验结果满足设计要求则固化仿真分析结果；如果试验结果不满足试验要求，则调整目标函数、参变量以及约束条件，采用迭代法进行分析得出仿真分析结果，安排道路试验进行检验一直到试验结果符合要求。
道路测试的主要内容加速通过噪声测试、定置噪声测试等内容,可以参考GB1495-2002《汽车加速行驶外噪声限值及测量方法》、GB16170-1996《汽车定置噪声标准》、GB/T12678-1990《汽车可靠性行驶试验方法》等。
5 总结
汽车动力总成悬置系统的设计业内技术成熟度较高，对于乘用车来说多数采用三点式悬置即可满足要求。
总体来说，动力总成悬置系统的设计思路是首先确定动力总成自身的技术参数，包括动力总成的质心、惯性主轴、惯性参数等，其次是再整车数模下进行布置，确定悬置布置型式及悬置弹性中心坐标、动力总成坐标等参数，再次是采用ADAMS分析软件在虚拟环境下进行仿真分析（要点是分析模型建立、解耦方法、工况加载、目标函数及约束条件设定等）、最后是进行试验测试验证并依据试验结果对仿真分析结果进行优化。
参考文献:
1、GB1495《汽车加速行驶外噪声限值及测量方法》，2002.
2、GB16170《汽车定置噪声标准》，1996.
3、GB/T12678《汽车可靠性行驶试验方法》，1990.。