某轻型客车悬置系统优化设计

论文摘要

随着经济的发展和人民生活水平的提高,汽车的乘坐舒适性越来越受到人们重视,舒适性成了汽车,特别是轿车的主要性能指标。引起汽车振动的振源主要有两个,一是汽车行驶时的路面随机激励;二是发动机工作时的振动激励。一方面,随着道路条件的改善和轿车悬架系统设计的完善,路面随机激励对汽车乘坐舒适性的影响得到了缓解;另一方面,现代轿车的设计强调轻量化,采用了新型高强度轻质材料以图降低整车质量,而发动机的质量却难以降低。因此,发动机振动激励就成为了轿车的主要振源,动力总成悬置系统的振动隔离特性对汽车的乘坐舒适性有着很重要的影响,性能良好的动力总成悬置系统不但可以减少振动向车架的传递,降低车内噪声,提高乘坐舒适性,而且还可以更好地保护动力总成。本论文以国产某轻型客车原型为研究对象,采用前横置发动机前轮驱动形式,最初匹配进口四缸发动机,采用三点悬置。改为匹配某国产1.6升四缸发动机后,测试结果表明车内各点振动加速度和噪声明显大于原型车。动力总成和悬置不匹配是造成该车NVH特性比较差的主要原因。本课题针对某国产客车动力总成悬置系统初期存在的NVH问题进行了研究,并建立了动力总成悬置系统的动力学模型,以该模型为基础进行了匹配优化设计,改进后样车车内各点振动加速度明显优于改进前车型,接近原型车水平。

论文目录

• 提要
• 第1章 绪论
• 1.1 动力总成悬置系统的国内外研究概况
• 1.1.1 动力总成悬置元件的发展概况
• 1.1.2 动力总成悬置系统的匹配设计的发展概况
• 1.2 本课题研究的主要内容和重点
• 第2章 悬置元件的结构与理论分析
• 2.1 橡胶悬置的基本结构及力学模型建立
• 2.1.1 橡胶悬置的基本结构
• 2.1.2 橡胶材料的动力特性及描述参数
• 2.1.3 橡胶悬置模型的建立
• 2.2 液压悬置的基本结构及工作原理
• 2.3 液压悬置的模型建立和仿真分析
• 2.4 本章小结
• 第3章 动力总成悬置系统的模型建立
• 3.1 动力总成悬置系统的布置形式
• 3.1.1 纵置动力总成悬置系统的布置形式
• 3.1.2 横置动力总成悬置系统的布置形式
• 3.2 动力总成橡胶悬置系统的模型建立
• 3.2.1 系统力学模型
• 3.2.2 系统的动能
• 3.2.3 系统的势能
• 3.2.4 系统的耗散能
• 3.2.5 系统的数学模型
• 3.3 发动机激励分析
• 3.4 动力总成悬置系统的性能分析
• 3.4.1 动力总成悬置系统的固有特性分析
• 3.4.2 悬置系统的静力分析
• 3.4.3 悬置系统的动力分析和频域分析
• 3.4.4 系统的振动传递率分析
• 3.5 本章小结
• 第4章 轻型客车悬置系统的优化设计
• 4.1 动力总成悬置系统的设计原则
• 4.2 悬置刚度曲线的确定方法
• 4.3 动力总成悬置系统的优化设计数学模型
• 4.3.1 能量解耦优化目标函数
• 4.3.2 优化设计变量
• 4.3.3 优化的约束条件
• 4.3.4 优化方法的选择
• 4.4 某国产轻型客车悬置系统优化设计
• 4.4.1 轻型客车动力总成惯性参数测定
• 4.4.2 动力总成悬置系统布置形式
• 4.4.3 扭矩轴理论及该动力总成扭矩轴的求解
• 4.4.4 轻型客车优化模型的建立
• 4.4.5 轻型客车悬置系统优化分析结果
• 4.4.6 悬置系统的工况分析
• 4.4.7 悬置支架的模态分析
• 4.4.8 动力总成悬置系统的试验测试
• 4.5 本章小结
• 第5章 全文总结
• 参考文献
• 摘要
• ABSTRACT
• 致谢