汽车动力总成悬置系统的优化设计大学学位论文

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汽车动力总成悬置系统优化设计与橡胶悬置研究.

汽车动力总成悬置系统优化设计与橡胶悬置研究.

合肥工业大学硕士学位论文汽车动力总成悬置系统优化设计与橡胶悬置研究姓名:王文亮申请学位级别:硕士专业:车辆工程指导教师:魏道高20100401汽车动力总成悬置系统优化设计与橡胶悬置研究摘要NVH性能是衡量汽车制造质量的一个综合性问题,它给汽车用户的感受是最直接和最表面的,如今已成国际汽车业各大整车制造企业和零部件企业关注和研究的重要问题之一。

而动力总成NVH特性研究是整车NVH特性研究的一个重要子系统,如何设计动力总成悬置系统,使动力总成传到车架上的振动得到有效隔离,是汽车研究的一个重要课题。

本文利用ADAMS对某款样车动力总成悬置系统进行了分析和优化设计,对橡胶悬置进行了有限元分析,其具体工作如下:1、研究动力总成悬置系统的发展现状、设计流程,分析并总结了动力总成悬置系统研究的理论方法,研究成果及现代设计发展趋势。

2、根据所研究的对象,测量分析出该动力总成悬置系统相关的实验数据和技术资料,为之后的仿真分析提供试验数据。

3、根据测量的数据,应用MSC.ADAMS/View模块建立了该动力总成悬置系统的空间六自由度虚拟样机模型。

通过ADAMS/Vibration模块分析出动力总成悬置系统的固有特性和能量分布情况,并分析了动力总成悬置系统在怠速工况、最大扭矩工况、紧急制动工况以及紧急转弯工况下的动态响应。

4、利用撞击中心理论和扭矩轴法验证悬置点位置的合理性,并以各支承处悬置元件的刚度为设计变量,以动力总成悬置系统六自由度解耦或部分解耦为优化目标,以系统固有频率的合理配置为约束条件,对动力总成悬置系统进行了优化,使得系统解耦程度更高,固有频率分配更加合理,振动传递率减小,此次优化取得了良好的隔振效果。

6、利用软件ABAi3US对橡胶悬置三维有限元模型的静动态弹性仿真研究,对其应力应变分析,计算出了悬置的各向静刚度,并根据仿真结果与实验结果的对比分析,验证了橡胶悬置静动态弹性特性有限元仿真方法的有效性。

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
上海交通大学 硕士学位论文 汽车动力总成悬置系统振动分析及优化设计 姓名:王峰 申请学位级别:硕士 专业:@ 指导教师:张建武 20080101
上海交通大学硕士学位论文
摘 要
汽车动力总成悬置系统振动分析及优化设计
摘 要
汽车动力总成振动是汽车振动的主要激振源之一,对汽车的舒适性 和 NVH 特性有很大的影响。 设计合理的动力总成悬置系统可以减少振动 传递,提高乘坐舒适性。本文以国产某轿车为研究对象,对动力总成悬 置系统隔振性能进行了分析研究。本文的研究工作包括以下几个方面: 首先,运用拉格朗日方程,建立了动力总成悬置系统动力学方程。 根据试验所获得的模型参数,在 Matlab 和 ADAMS 软件环境中建立了六 自由度仿真模型。 其次,结合实车试验,验证了所建模型准确性,并从系统固有频率 配置及振动解耦角度分析了悬置系统的振动特性;根据实际条件,以提 高系统振动解耦率为目标,应用优化算法对动力总成悬置刚度参数进行 优化设计,通过仿真分析比较了优化前后的固有特性,结果表明优化有 效提高了系统固有频率配置合理性和系统振动解耦率。 最后,建立了动力总成-整车十三自由度动力学模型,其仿真结果表 明优化后悬置刚度参数能改善怠速隔振特性,所建立的模型可以作为悬 置系统优化设计的虚拟样机。 本文的研究结果表明优化设计后的悬置系统其隔振特性有了较大的 改进,所运用的研究方法对悬置系统的优化设计具有一定的指导意义。
k sf k sr csf csr
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xi yi zi i′ j ′ k ′ PjI q
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广义坐标方向单位矢量 往复惯性力 ( N ) 二阶往复惯性力 ( N ) 六自由度系统质量矩阵 六自由度系统刚度矩阵 位置转移矩阵 十三自由度系统质量矩阵
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汽车动力总成悬置系统的设计及优化

汽车动力总成悬置系统的设计及优化

汽车动力总成悬置系统的设计及优化作者:马宗献徐萌来源:《科学导报·学术》2019年第17期摘 ;要:随着时间的推移和时代的不断改创新,自从改革开放以来,我国不论是社会经济的发展还是综合实际国力的提升,都已经实现了非常巨大的提升,在这种发展的趋势之下,国内广大人民群众的基本生活水平有了非常大的提升,汽车的使用以及数量也变得越来愈多,而在这种趋势之下,实现汽车从“量”到“质”的改变是十分重要的。

所以,在本文当中,就将对汽车动力总成悬置系统进行一定的分析和介绍,主要的目的就是使得这一系统能够尽快的得到优化,并未广大的人民群众带来真正的福祉。

关键词:汽车动力;总成装置;系统优化;系统设计;研究分析前言随着国内广大人民群众基本生活水平的提升,人民群众对于日常生活当中使用的各类机械设备都有了崭新的要求,汽车就是其中的一种较为常见的机械设备,而为了迎合大众基本需求的提升,在汽车的设计工作以及制造工作上就要进行相关的优化,这样不仅能够满足大众的基本需求,还可以使得汽车制造行业自身也得到一定的发展,并且这种能够随着时代而进行发展的模式,也正说明,汽车行业是始终充满着活力的。

所以,在接下来的文章当中,就将对汽车动力总成悬置系统的设计和优化措施进行一定的分析和介绍,并且,在文中还会给出一定的具有建设性的意见或者对策。

一、V、型悬置系统的优化设计(一)动力总成激振力分析1.点火激励根据一定的调查以及相关的文献记载就能得知,汽车的内燃机在正常的运行过程中,其对外的输出转矩并不是一种均匀的状态。

在实际的内燃机的运行过程中,首先要对缸内的可燃性气体进行压缩,然后经特定方式将其点燃,从而产生爆发力比较强的力矩,这种运行方式从文字的叙述上就能够得知,对外的输出转矩并不是一种均匀的状态,而是一种周期转变的状态。

再有,在实际的汽车运行过程中是存在着反作用力的,因此也就具有了倾覆力矩,下图就是点火频率和发动机转速之间的关系表达式[1]:其中,n是发动机的转速;i则是发动机的气缸数量;最后一个系数则是冲程因子,一般情况下,这个系数是发动机的冲程数量的一半;2.惯性力激励众所周知,在汽车发动机实际的运行过程当中,是会具有一定的惯性的,这一点在汽车的内部结构中也是一样的,发动机的气缸中的活塞和连杆之间的循环式运动就会产生一定的惯性力,当其中的曲柄曲拐发生质量上的不平衡时,也会产生一定的惯性力矩,其中具体的激励频率可以利用公式来进行表达[2]:在这一公式当中,Q为比例系数,不平衡力的级别不同,Q的数值也是不同的,当不平衡力为一级是,Q=1,当不平衡力为二级时,Q=2;公式当中的n是发动机的转速。

《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》

《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。

《2024年汽车动力总成悬置系统振动分析及优化设计》范文

《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、引言汽车作为现代社会出行的重要工具,其舒适性和安全性已成为消费者选购车辆的重要考量因素。

动力总成悬置系统作为汽车的重要组成部分,其性能直接影响到整车的振动噪声水平及乘坐舒适性。

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,对于提升汽车性能具有重要意义。

本文将就汽车动力总成悬置系统的振动分析及优化设计进行探讨。

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、变速箱、传动系统等组成,其作用是将发动机产生的动力传递至车轮,同时起到减震、降噪、提高乘坐舒适性的作用。

该系统的性能直接影响到整车的运行平稳性和乘坐舒适性。

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的振动主要来源于发动机的燃烧、气缸内的工作过程、燃油的喷入以及各种力的相互作用等因素。

此外,路面不平、车身结构等因素也会对系统产生一定的振动影响。

2. 振动分析方法针对汽车动力总成悬置系统的振动分析,可采用理论分析、仿真分析和实车测试等方法。

理论分析主要依据动力学原理和弹性力学原理对系统进行建模和分析;仿真分析则通过建立系统的有限元模型,对系统进行动力学仿真分析;实车测试则是通过在真实环境下对车辆进行测试,获取系统的振动数据。

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目标主要包括降低系统振动、提高乘坐舒适性、减少噪声等。

通过对系统进行优化设计,可提高整车的性能和品质。

2. 优化设计方法(1)材料选择:选用高强度、轻量化的材料,如铝合金、复合材料等,以降低系统重量,提高刚度和减震性能。

(2)结构优化:通过优化结构布局和刚度分配,使系统在受到外界力时能够快速恢复稳定状态,减少振动。

(3)主动控制技术:采用主动控制技术,如主动悬挂系统、电磁减震器等,对系统进行实时控制,以降低振动和噪声。

(4)仿真分析:利用仿真软件对系统进行动力学仿真分析,预测系统的振动性能,为优化设计提供依据。

《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》范文

《汽车动力总成悬置系统振动分析及优化设计》篇一一、引言汽车动力总成悬置系统作为车辆动力传递与振动控制的关键部分,其性能的优劣直接关系到整车的驾驶舒适性和行驶稳定性。

因此,对汽车动力总成悬置系统的振动进行分析,并进行相应的优化设计,是汽车工程领域研究的重要课题。

本文将深入探讨汽车动力总成悬置系统的振动问题,分析其成因,并针对现有问题提出优化设计方案。

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、变速器、离合器等组成,通过悬置装置与车架相连。

其作用是支撑和固定动力总成,同时减少振动和噪声的传递,保证驾驶的舒适性和行驶的稳定性。

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运转时产生的激励力,包括燃烧力、惯性力和摩擦力等。

此外,道路不平、车辆行驶中的颠簸等也会对悬置系统产生振动。

2. 振动影响分析振动不仅会影响驾驶的舒适性,还会对车辆的行驶稳定性、零部件的寿命和车辆的噪音产生影响。

长期受到振动的零部件容易出现松动、磨损等问题,影响车辆的正常运行。

四、汽车动力总成悬置系统优化设计针对汽车动力总成悬置系统的振动问题,本文提出以下优化设计方案:1. 材料选择优化选用高强度、轻量化的材料,如铝合金、高强度塑料等,以降低系统质量,提高其刚度和减振性能。

同时,采用阻尼材料,如橡胶等,以吸收振动能量,减少振动传递。

2. 结构优化设计对悬置系统的结构进行优化设计,如增加支撑点、改变支撑方式等,以提高系统的稳定性和减振性能。

同时,采用多级减振设计,使系统在不同频率下的减振效果更加明显。

3. 控制系统优化通过引入先进的控制系统,如液压控制系统、电子控制系统等,对悬置系统的振动进行实时监测和控制。

通过调整控制参数,使系统在不同工况下都能保持良好的减振性能。

五、结论通过对汽车动力总成悬置系统的振动分析,我们发现其产生的主要原因包括发动机运转产生的激励力和道路、行驶中的颠簸等外部因素。

基于ADAMS的动力总成悬置系统优化设计

基于ADAMS的动力总成悬置系统优化设计动力总成悬置系统是汽车上非常重要的部件,它可以减少驾驶员的驾驶疲劳,提高乘坐舒适性,同时也对车辆的操控性能和安全性能有着重要影响。

在动力总成悬置系统中,减震器是最核心的部件之一,它直接影响着车辆的行驶稳定性。

因此,对于动力总成悬置系统的优化设计是一个重要的问题。

ADAMS是一种基于多体动力学原理的软件,它可以模拟复杂动态系统的运动和力学行为。

在动力总成悬置系统的优化设计中,可以使用ADAMS 来进行多体动力学仿真和优化。

首先,需要建立动力总成悬置系统的多体动力学模型。

这个模型应包括车辆的底盘结构、悬挂系统以及其他与悬挂系统相关的部件。

模型中的每个部件都要考虑其几何特性、质量特性和刚度特性等。

根据实际需求,可以使用ADAMS提供的几何建模和质量属性工具来创建这些部件。

然后,需要给模型中的每个部件添加适当的边界条件和约束条件。

边界条件可以是车辆的运动状态、路面激励条件等。

约束条件可以是部件之间的关系、部件与地面之间的接触等。

这些条件可以通过使用ADAMS的运动分析工具来实现。

接下来,可以进行参数优化以优化悬挂系统的性能。

优化可以是单目标或多目标的,可以优化的参数可以是减震器的阻尼系数、刚度系数等。

可以使用ADAMS的优化算法来最优的参数组合。

优化的结果可以通过仿真和实验验证。

最后,根据优化的结果对悬挂系统进行修改和改进。

可以通过增加减震器的刚度或减震器的数量来改善悬挂系统的性能。

也可以通过改变减震器的几何形状或材料来改善悬挂系统的性能。

可以使用ADAMS的几何建模和分析工具来实现这些改进。

综上所述,基于ADAMS的动力总成悬挂系统优化设计可以通过建立多体动力学模型、添加边界条件和约束条件、进行参数优化和对悬挂系统进行修改和改进等步骤来实现。

这种方法可以提高悬挂系统的性能,减少驾驶员的驾驶疲劳,提高乘坐舒适性,同时也提高车辆的操控性能和安全性能。

电动汽车动力总成悬置系统的多目标稳健优化设计

【Abstract】To make robust optimization of the powertrain mount system for an electric vehicle,a multi—objective
robust optimization method for m otor mount system is proposed. A genera l torque r ipple model of perm anent m agnet
基金项 目:2O12年度新能源汽车产业技术创新工程“东风小型纯电动轿 车技术 开发项 目”(财建[2012]1095 4 ̄)。
2O16年 第 8期
一 1一
· 设计 开发 ·
目前对于动力总成橡胶悬置系统的研究主要集 中 在 动力总成 固有 特性分析和优 化匹配上 :文献[2】以悬
置 刚度为设计变量 、能量解耦 为 目标 ,对某 电动汽 车悬 置参数进行 了优化 ,使悬置系统的隔振性能显著提高 ; 文献 [3]针对发 动机怠速工况 ,将稳健设计 与多 目标优 化相结合 ,对发动机悬 置系统 进行 了稳健性优化设计 。 但 电机与发动机的输 出转矩特性不同,在电动汽车动力 总成悬置系统的设计过程 中,必须充分考虑电机的这一 特 性 。
· 设计 开发 ·
电动汽 车动力总成 悬置 系统的 多 目标 稳健优化 设计 ★
辛付 龙 钱 立 军 方 驰 (1.合肥工业大学 ,合肥 230009;2.东风汽车公 司技术 中心 ,武汉 430058)
【摘要 】针对某 电动汽车动力总成悬置系统的稳健性优化问题 ,提出了一种 电机悬置系统多 目标稳健优化方法。基于 有 限元 法 获得 了 电机 的 d、q轴 电感 、永 磁 体 磁链 与 电 流 的非线 性关 系 ,建 立 了考 虑 磁 饱 和及 转 子磁 场 谐波 影 响 的 永磁 同步 电机 (PMSM)的转 矩 波 动模 型 。将 含有 波 动 的 转矩 作 为 6自由度 悬 置 系统 模 型 的 激励 ,得 到 系统 的 响应 。基 于 Pareto优 化 原 理 ,利用 基 因 遗传 算 法对 优 化 模 型进 行 全局 寻 优 ,得 到 所有 Pareto最 优 解 ,并 通过 拉 丁超 立 方 抽样 方 法 找到 Pareto最 优解 中 动反 力稳 健 性最 优 的结 果 。

汽车悬架系统设计毕业设计和分析

轿车动力总成悬置系统优化设计研究摘要随着社会的日益进步和科学技术的不断发展,人们对汽车舒适性的要求也越来越高,良好的平顺性和低噪声是现代汽车的一个重要标志。

NVH已经成为衡量汽车质量水平的重要指标之一。

而动力总成是汽车最重要的振源之一。

如何合理设计动力总成悬置系统能明显降低汽车动力总成和车体的振动已经成为一个重要的课题。

本课题研究的目的是在现有动力总成悬置系统的基础上,优化动力总成悬置系统参数,达到提高整车平顺性和降低噪声的目的。

对动力总成悬置系统进行优化仿真,通过比较优化前的性能可知,优化后悬置系统隔振性能明显改善。

关键词:动力总成;悬置系统;优化Investigation on Optimization Design of Plant MountingSystem of a Passenger CarAbstractWith the increasing social progress and the continuous development of science and technology, people on the requirements of automotive comfort become more sophisticated and good ride comfort and low noise is an important sign of the modern automobile. NVH levels have become an important measure of vehicle quality indicator. The vehicle powertrain is one of the most important vibration source. How to design mounting system can significantly reduce the vehicle powertrain and body vibration has become an important issue.This study is aimed at existing powertrain mounting system, based on parameters optimization of powertrain mounting system, to improve vehicle ride comfort and reduce noise.On the optimization of powertrain mounting system simulation, the performance by comparing the known before the optimization, the optimized mounting system significantly improved.Key words: Powertrain;Mounting system;Optimization1绪论1.1选题依据汽车是日常生活中被广泛应用的交通工具,其本身可以被看作是一个具有质量、弹性和阻尼的振动系统。

《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飞速发展,消费者对汽车的性能和舒适性要求越来越高。

其中,汽车动力总成悬置系统的振动问题直接影响着汽车的乘坐舒适性和驾驶稳定性。

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,成为当前汽车工程领域的研究热点。

本文将就汽车动力总成悬置系统的振动问题展开分析,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连接发动机和车架的重要部件,其主要作用是减少发动机振动对汽车乘坐空间的影响,提高汽车的乘坐舒适性和驾驶稳定性。

该系统通常由发动机悬置、橡胶支座、减震器等组成。

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道路的不平。

发动机的运转会产生周期性的激励力,使得发动机本身和整个动力总成产生振动。

而道路的不平则会使汽车产生颠簸,进一步传递到动力总成悬置系统,引起振动。

2. 振动传递路径分析振动通过发动机悬置、橡胶支座等传递到车架,再通过车架传递到车身。

在这个过程中,各个部件的刚度和阻尼特性对振动的传递和衰减起着重要作用。

3. 振动对汽车性能的影响振动会影响汽车的乘坐舒适性和驾驶稳定性。

长时间的振动会使乘客感到不适,甚至影响驾驶安全。

此外,振动还会对汽车的悬挂系统、转向系统等产生影响,降低汽车的整体性能。

四、汽车动力总成悬置系统优化设计1. 材料选择与结构优化在材料选择方面,可以采用高强度、轻量化的材料,如铝合金、复合材料等,以降低整个动力总成的重量,减少振动。

在结构方面,可以通过优化发动机悬置的结构、增加橡胶支座的刚度和阻尼等措施,提高整个系统的减振性能。

2. 动态性能分析通过建立动力总成悬置系统的有限元模型,进行动态性能分析。

根据分析结果,调整各部件的参数,如刚度、阻尼等,以优化系统的减振性能。

同时,还需考虑系统的频率响应特性,确保在各种工况下都能保持良好的减振效果。

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成人高等教育毕业设计(论文)题目汽车动力总成悬置系统的优化设计学生指导教师评阅人_________________________________ 函授站安徽工程大学专业完成日期2015.5.20附件2:成人高等教育毕业设计(论文)任务书2015年 5 月20 日附件3:成人高等教育毕业设计(论文)审查意见表附件4:成人高等教育毕业设计(论文)评阅意见书附件5:成人高等教育毕业设计(论文)答辩结果表摘要本文在总结国内外大量文献的基础上,通过试验和理论相结合,对某集团的L41AB重卡是一款牵引商务车动力总成悬置系统进行了优化分析研究,有效的减少了动力总成传递到车架上的振动,提高了汽车的乘坐舒适性和平顺性。

根据三线摆法和振动法的测量原理,准确的获得了L41AB重卡动力总成的相关参数,建立了动力总成悬置系统的运动仿真模型。

本文在合理的配置固有频率的基础上,经过刚度解耦设计得出了理论优化数据。

运用ADAMS软件进行了动力总成悬置系统的模型仿真验证,通过振动模态分析的方法研究了优化前后悬置系统的隔振性能。

在模型仿真分析中,将前/后支承、后支承梁、后连接梁等作为柔体考虑,更真实的模拟了动力总成悬置系统工作时的振动情况。

关键词:动力总成悬置振动解耦仿真柔体ABSTRACTThis article in summary on the basis of a large number of domestic and foreign literature, through a combination of experimental and theoretical, of a group L41AB heavy truck is a traction commercial vehicle power assembly mounting system optimization analysis, effectively reducing the power assembly to the frame vibration transmission and improve the vehicle ride comfort peaceful compliance.According to the three line put the measuring principle of the method and vibration method and accurate access to the L41AB heavy duty truck Powertrain Parameters, the establishment of the powertrain mounting system motion simulation model. Based on the natural frequency of reasonable configuration, the theoretical optimized data is obtained by the decoupling design.. The model simulation of the powertrain mounting system is carried out by using ADAMS software. The vibration isolation performance of the suspension system is studied by means of the vibration mode analysis.. In the model simulation, the vibration of the total suspension system is simulated, and the former / rear supports, the rear bearing beam and the rear connecting beam are considered as the flexible body.Key Word: power assembly, mount, vibration, decoupling, simulation, flexibility目录摘要 (7)ABSTRACT (8)摘要 (7)ABSTRACT (8)第一章绪论 (11)1.1 选题的意义和背景 (11)1.2国内外发展现状概述 (12)1.3本课题研究的内容和方法 (13)第二章汽车动力总成悬置系统的设计理论 (13)2.1 汽车动力总成悬置系统的作用 (15)2.2 汽车动力总成悬置系统的设计原则及布置形式 (15)2.2.1 悬置系统弹性支承常用的布置方式 (15)2.2.2支承点的数目及其位置 (16)2.3动力总成悬置系统的振源分析 (16)2.4 动力总成悬置系统的优化设计方法 (17)2.4.1动力总成悬置系统的解耦设计 (17)2.4.2打击中心及机身一阶弯曲振动问题 (19)2.4.3振动系统固有频率的配置 (20)2.4.4系统振动传递率或支承处响应力最小 (20)2.5动力总成悬置系统的建模及求解 (21)2.5.1 系统的动力学模型 (21)2.5.2微分方程的建立 (21)2.5.3系统的动能及质量矩阵M (22)2.5.4系统的势能和刚度矩阵K (22)2.5.5微分方程 (23)2.5.6固有频率的求解 (24)第三章集瑞某重卡动力总成悬置系统的优化设计 (25)3.1 悬置系统设计的目标 (25)3.2 悬置系统设计的主要内容 (25)3.3 悬置系统的隔振机理 (25)3.4 悬置系统设计参数的确定 (27)3.4.1发动机+变速箱总成的湿重 (27)3.4.2坐标系 (27)3.4.3其它有关的发动机参数 (27)3.4.4发动机—变速箱总成的前后左右悬置支承点的位置 (27)3.5 发动机悬置支承点的布置 (28)3.6 悬置点的受力分析 (29)3.6.1垂直上跳 (29)3.6.2垂直下跳 (30)第四章总结 (33)致谢 (34)参考文献 (35)第一章绪论1.1 选题的意义和背景随着整个社会汽车工业的发展以及中国成功的加入WTO,人们对汽车的乘坐舒适性提出了越来越高的要求,中国的汽车工业也将受到前所未有的冲击。

近年来,汽车设计向着轻型化、经济型化方向发展,但是少缸、大功率发动机往往可能使发动机的振动激励增大,而轻型化的车身又使其刚度变低,从而导致由发动机动力总成传递至车身的振动加剧,使车内的振动和噪声特性恶化。

特别是采用平衡性较差的四缸四行程发动机的汽车。

动力总成振动对汽车乘坐舒适性的影响越来越突出。

为了更好地解决这些矛盾,必须有效地降低车身振动和车内噪声。

这就要求很好地设计和布置动力总成悬置系统,悬置系统的优化也就到了迫在眉睫的时刻。

良好的操作稳定性、平顺性和低振动、低噪声是现代车辆的重要标志。

振动对整车舒适性的影响越来越受到国内外汽车界的重视。

动力总成悬置系统是汽车振动系统的一个重要子系统,它是指动力总成与车架之间的弹性连接系统,其性能的好坏不仅影响乘坐舒适性,而且影响着车辆的使用寿命。

合理的设计发动机悬置系统,可以降低动力总成和车辆的振动水平,减少动力总成传递到车身的激振力,降低由此激发的车身和底盘相关零件的振动和噪声,从而明显提高车辆的耐久性和乘坐舒适性。

悬置系统设计的好坏主要取决于支承的结构形式、悬置元件的几何位置及刚度。

悬置系统的设计是一个较为复杂的任务,需要满足一系列的静态和动态性能的要求,同时又要受到整车布置的限制。

对动力总成悬置系统进行解耦设计,以悬置元件的支承方位和刚度为参数合理分配发动机的各向振动固有频率,并将悬置系统和车架本身作为一个整体考虑可以进一步改进和优化悬置系统,从而降低振动,提高汽车的性能。

产品技术定位与要求:(1)产品开发原则:1) 技术领先国内主要竞争对手,并保证推出后技术储备在5年以上不落后;2) 产品系列化开发、模块化设计,可向6×2、4×2系列扩展;3) 应用新材料、新技术,实施整车轻量化设计,提高承载能力;4) 主要总成件选用国内主流成熟配套资源;5) 从设计到生产严格控制成本,零部件有较大通用性。

(2)关键技术:1) 符合国家排放标准且掌握知识产权的高性能发动机;2) 联合国际设计公司全新开发的全系列驾驶室;3) 以Benz Actros底盘技术为基础,引鉴欧洲重卡先进技术;4) 电子远程车辆管理系统。

1.2国内外发展现状概述国外许多专家对发动机悬置系统隔振做出了许多有益的研究和探讨。

早在1939年,Illife就提出了悬置系统设计的一些基本原则,但是较为熟悉的六自由度解耦理论和计算方法是在20世纪50 年代由Horison和Horovitz完成的。

1979年,Johson首次用数学的优化手段,进行悬置系统的设计,他以合理配置系统的固有频率和实现各自由度之间的振动解耦为目标函数,以悬置刚度和悬置坐标为设计变量进行优化计算,取得比较令人满意的优化成果。

近二十多年,随着计算机技术的高速发展和更有效的振动分析方法的应用,为悬置系统的设计和研究提供了十分有效的手段,使悬置系统优化设计和仿真分析得以开展和研究。

这段时期中,应用优化理论进行的动力总成悬置系统的研究方法,大多是将悬置系统的力学模型简化,以车架为刚性基础建立六自由度的刚体阻尼弹簧模型,来最终实现合理配置系统的固有频率和各自由度之间的解耦。

国外学者和厂家在优化动力总成悬置系统的位置和刚度的同时,对悬置本身的结构和动态特性也开展了大量的研究工作。

传统的动力总成橡胶悬置结构简单、成本低,但其有阻尼小、刚度偏大及高频动态硬化的缺点,难以满足汽车动力总成在较宽频率范围内对悬置系统的隔振要求。

因而现代的国外轿车已大部分采用了新一代的液力悬置来取代传统的橡胶悬置,以满足更高的整车性能要求。

液力悬置是传统橡胶悬置与液力阻尼组成一体的结构。

液力悬置在低频具有大阻尼、高动刚度特性,既可有效地隔离、衰减发动机低速时的稳态振动,又可很好地控制、衰减汽车非稳态工况下动力总成的大位移冲击运动和振动;在高频域具有小阻尼、低动刚度的特性,可在较宽频带范围内满足动力总成的高频隔振要求,降低汽车在高速行驶中的车内振动和噪声,明显改善汽车的乘坐舒适性,并有助于提高汽车的安全性和操纵稳定性。

经过20多年的发展,液力悬置结构由简单到复杂,控制方式也由被动式发展到半主动控制式及和主动控制式,设计生产技术日趋成熟,应用日趋广泛,液力悬置已成为动力总成悬置未来发展的必然趋势。

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