【正文】 摘要 I 摘 要 懸架系統(tǒng)是連接車身、車架和車輪之間的一個系統(tǒng)，其主要作用是傳遞作用在車身和車輪之間的力和，并緩沖由于路面不平傳給車架或車身的沖擊，衰減由沖擊引起的振動，以保證車輛能夠 平順 地行駛， 保證車輪具有理想的運動特性，保證汽車的操縱穩(wěn)定性。 傳統(tǒng)懸架系統(tǒng)的減振器，其阻尼特性通常是固定不變的。它不能使操縱穩(wěn)定性和乘坐舒適性都得到優(yōu)化，只能在二者之中尋求折中方案，或偏重于其中一種方案?，F(xiàn)代汽車對懸架系統(tǒng)的減振器 有著更高的要求，希望減振器的阻尼能夠根據(jù)汽車具體的行駛狀況來進行動態(tài)調(diào)節(jié)，使汽車的操縱穩(wěn)定性和乘坐舒適性都能達(dá)到令人滿意的狀態(tài)。 本次研究課題是關(guān)于可變阻尼汽車懸架減振器結(jié)構(gòu)的設(shè)計，研究變阻尼執(zhí)行元件及減振器的設(shè)計原理及功能特點，并進行相應(yīng)的設(shè)計計算。學(xué)習(xí)三維制圖軟件，建立三維模型并進行模擬裝配和運動仿真。 關(guān)鍵詞 懸架、可變阻尼汽車懸架、減振器、乘坐舒適性、操縱穩(wěn)定性 Abstract II Abstract The Suspension System is a kind of system which connects the automobile body, frame and wheels. Its function is to transmit force and torque act on the wheels and frame, to buffer the body or frame’s impulsive force from rough roads, and to reduce the shake caused by it. Making sure of that the car moves smoothly and steadily, the wheels have an ideal acceleration characteristic. Generally speaking, the traditional shock absorber’s damping characteristics are unchangeable. However, it can’t optimize both riding fort and handing stability, it can only find a middle ground between the two sides, or emphasize one of them. The modern automobiles order more and higher requests on absorber of suspension system, it is hoped that the absorber’s damping characteristics have an automatic adjustment according to the specific driving, and make both riding fort and handing stability to be satisfying. This study is a design on shock absorber’s structure of variable damping focuses on the design principles and functional characteristics of variable damping actuator element and absorber. Besides, it also requires some design calculation. For instance, studying threedimensional graphics soft, building threedimensional model, making simulation assembly and motion simulation are all necessary. Keywords Suspension System。Variable damping suspension。Shock Absorber。 Riding fort。Handing stability 1 目 錄 摘要 ....................................................................................................................... I Abstract ................................................................................................................ II 第 1章 緒論 ........................................................................................................ 5 課題背景 ............................................................................................... 5 汽車懸架的發(fā)展概述 .................................................................... 5 可變阻尼懸架的研究意義 ............................. 錯誤 !未定義書簽。 懸架系統(tǒng)概述 ........................................................ 錯誤 !未定義書簽。 本章小結(jié) ................................................................ 錯誤 !未定義書簽。 第 2章 減振器基本參數(shù)設(shè)計 ............................................................................ 8 減振器的基本總成 ............................................................................... 8 減振器的設(shè)計流程 ................................................ 錯誤 !未定義書簽。 減振器的相關(guān)要求 ................................................ 錯誤 !未定義書簽。 技術(shù)條件 ......................................................... 錯誤 !未定義書簽。 驗收規(guī)則 ......................................................... 錯誤 !未定義書簽。 其他要求 ......................................................... 錯誤 !未定義書簽。 本章小結(jié) ................................................................ 錯誤 !未定義書簽。 第 3章 可變阻尼部件設(shè)計 .............................................................................. 15 汽車基本結(jié)構(gòu)參數(shù) ................................................ 錯誤 !未定義書簽。 可變阻尼減振器閥參數(shù)設(shè)計 ................................ 錯誤 !未定義書簽。 復(fù)原行程開閥阻尼力 ..................................... 錯誤 !未定義書簽。 可調(diào)阻尼孔設(shè)計 ............................................. 錯誤 !未定義書簽。 電機的選擇 ............................................................ 錯誤 !未定義書簽。 可變阻尼減振器控制策略 .................................... 錯誤 !未定義書簽。 本章小結(jié) ................................................................ 錯誤 !未定義書簽。 結(jié)論 .................................................................................................................... 26 參考文獻(xiàn) ............................................................................................................. 27 致謝 ..................................................................................................................... 28第 1 章 緒論 1 第 1章 緒論 課題背景 汽車懸架的發(fā)展概述 科技的進步是人類永恒的追求。早在馬車剛剛出現(xiàn)的時候，為了使乘坐者更加舒適，人類就開始對馬車的懸架 ——葉 片彈簧進行不知疲倦的探索。在 1776 年，用于馬車上的葉片彈簧取得專利。直至 20 世紀(jì) 30 年代，葉片彈簧才逐漸被螺旋彈簧代替。汽車誕生以后，相繼出現(xiàn)了鋼板彈簧、扭桿彈簧、橡膠彈簧、氣體彈簧等彈性元件。 1934 年，世界上第一個由螺旋彈簧組成的被動懸架誕生了。被動懸架參數(shù)的選定是根據(jù)經(jīng)驗或優(yōu)化設(shè)計的方法，在行駛過程中保持不變，所以它難以適應(yīng)各種復(fù)雜路況，起到的減振效果也較差。被動懸架主要應(yīng)用于中低檔轎車，現(xiàn)代轎車的前懸架一般采用帶有橫向穩(wěn)定桿的麥弗遜式懸架，比如夏利、賽歐、桑塔納等車，后懸架主要有多連桿懸架和復(fù)合式 縱擺臂懸架等。 隨著道路和交通的不斷發(fā)展以及汽車車速的提高，被動懸架的缺點成了限制提高汽車性能的瓶頸。 1954 年，美國的通用汽車公司在懸架設(shè)計時率先提出了主動懸架的概念，即在被動懸架的基礎(chǔ)上，增加了可調(diào)剛度和阻尼的控制裝置?？刂蒲b置一般由測量系統(tǒng)、反饋控制系統(tǒng)、能源系統(tǒng)組成，使汽車能夠在任何路面上保持最佳的行駛狀態(tài)。半主動懸架的研究開始于1973 年，是由 和搭檔首先提出的，直到現(xiàn)在仍具有很好的發(fā)展前景。 20 世紀(jì) 80 年代，世界各大著名的汽車公司和生產(chǎn)廠家競相研制 開發(fā)這種懸架，豐田、奔馳、洛特斯、沃爾沃等公司均在汽車上進行了較為成功的試驗。裝備可變阻尼懸架的汽車，行駛過程中車身平穩(wěn)，輪胎的噪音也很小，但它能耗高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本昂貴、可靠性也存在著一定的問題。由于許多原因，我國汽車在半主動和主動懸架的研究方面起步較晚，與國外的差距很大，絕大部分汽車依然采用被動懸架。在發(fā)達(dá)國家，半主動懸架在 80年代后期趨于成熟。福特公司和日產(chǎn)公司首先將其應(yīng)用于轎車，取得了不錯燕山大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 2 的效果。主動懸架由于控制復(fù)雜，至上世紀(jì) 90 年代，仍僅應(yīng)用于大排量的豪華汽車。 可變阻尼懸架的研究意 義 如今，汽車懸架系統(tǒng)已進入到電子控制的新時代。汽車懸架系統(tǒng)發(fā)展未來的方向是運用較優(yōu)的控制方法，達(dá)到高性能的減振效果，同時應(yīng)使能耗盡可能的低。在電子控制的懸架系統(tǒng)中，最常用的就是變阻尼懸架系統(tǒng)。它能夠根據(jù)汽車的行駛狀況、駕駛員選擇的運行模式進行控制，調(diào)節(jié)減振器的阻尼大小，使懸架隨不同的道路狀況和行駛狀態(tài)作出不同的反應(yīng)，既能使汽車的操縱穩(wěn)定性達(dá)到令人滿意的狀態(tài)，又能使汽車的乘坐舒適性達(dá)到最佳狀態(tài)。另外，可變減振器阻尼的懸架系統(tǒng)又有質(zhì)量輕、所占空間較少的優(yōu)點。 汽車懸架系統(tǒng)大多是由傳感器拾取車身的絕對速度、車身 對車輪的相對速度、車身的加速度等信號，經(jīng)電子控制器處理并發(fā)出指令進行控制，由電液控制閥或電動機等執(zhí)行機構(gòu)調(diào)節(jié)減振器的阻尼系數(shù)或控制力。由于懸架系統(tǒng)是很復(fù)雜的非線性動力系統(tǒng)，因此基于模型的線性反饋控制是不適用的。利用現(xiàn)代控制理論保證汽車行駛平順性和操縱穩(wěn)定性的研究正在日益完善，隨著汽車工程技術(shù)的進步，決定乘坐舒適性和操縱穩(wěn)定性的汽車懸架技術(shù)得到了業(yè)內(nèi)的廣泛重視和深入研究，在汽車工業(yè)領(lǐng)域中它已成為懸架技術(shù)發(fā)展的重要趨勢。采用新型電控技術(shù)，研究和開發(fā)一系列控制有效、能耗低、造價合理的汽車懸架系統(tǒng)具有較高的經(jīng)濟效益 和社會效益。 懸架系統(tǒng)概