【正文】 范； 專業(yè)名詞術(shù)語 準(zhǔn)確。 10 2 工作能力 基礎(chǔ)扎實(shí)，具備獨(dú)立從事本專業(yè)工作的能力。 10 3 業(yè)務(wù)能力 與水平 有收集、 綜合 和正確利用各種信息并獲取新知識(shí)的能力。 30 5 規(guī) 范 化 技術(shù)材料齊全，論文撰寫符合 《安徽工程大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）撰寫規(guī)范》的要求。 10 2 工作量 完成任務(wù)書規(guī)定的內(nèi)容，工作量飽滿。 30 4 質(zhì) 量 條理清晰，結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)；文筆流暢，語言通順；方法正確，分析、論證充分；設(shè)計(jì)、計(jì)算正確，工藝可行，設(shè)計(jì)圖紙質(zhì)量高，標(biāo)準(zhǔn)使用規(guī)范； 專業(yè)名詞術(shù)語準(zhǔn)確。 10 總 分 評(píng)語： 評(píng)閱人 ： 年 月 日 安徽工程大學(xué)成人高等教育畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 附件 5： 成人高等教育畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯結(jié)果表 學(xué)生姓名 教學(xué)站 安徽工程大學(xué) 論文 題目 汽車動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì) 專業(yè)班級(jí) 車輛工程 序號(hào) 評(píng)審項(xiàng)目 指 標(biāo) 滿分 評(píng)分 1 報(bào)告內(nèi)容 思路清新；語言表達(dá)準(zhǔn)確 ， 重點(diǎn)突出；概念清楚，方法正確，論據(jù)充分，分析歸納合理；結(jié)論有應(yīng)用或參考價(jià)值。主要問題回答準(zhǔn)確、深入。運(yùn)用 ADAMS 軟件進(jìn)行了動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)的模型仿真驗(yàn)證，通過振動(dòng)模態(tài)分析的方法研究了優(yōu)化前后懸置系 統(tǒng)的隔振性能。特別是采用平衡性較差的四缸四行程發(fā)動(dòng)機(jī)的汽車。 良好的操作穩(wěn)定性、平順性和低振動(dòng)、低噪聲是現(xiàn)代車輛的重要標(biāo)志。懸置系統(tǒng)設(shè)計(jì)的好壞主要取決于支承的結(jié)構(gòu)形式、懸置元件的幾何位置及剛度。 （ 2） 關(guān)鍵技術(shù) ： 1) 符合國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)且掌握知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高性能發(fā)動(dòng)機(jī) ； 2) 聯(lián)合國(guó)際設(shè)計(jì)公司全新開發(fā)的全系列駕駛室； 3) 以 Benz Actros 底盤技術(shù)為基礎(chǔ)，引鑒歐洲重卡先進(jìn)技術(shù)； 4) 電子遠(yuǎn)程車輛管理系統(tǒng)。 近二十多年，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展和更有效的振動(dòng)分析方法的應(yīng)用，為懸置系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和研究提供了十分有效的手段，使懸置系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)和仿真分析得以開展和研究。因而現(xiàn)代的國(guó)外轎車已大部分采用了新一代的液力懸置來取代傳統(tǒng)的橡膠懸置，以滿足更高的整車性能要求。但是目前由于制造成本、結(jié)構(gòu)安徽工程大學(xué)成人高等教育畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 尺寸及制造工藝等原因的限制，國(guó)外在輕型車上液力懸置的應(yīng)用還比較少，還通常采用傳統(tǒng)的橡膠材料作為隔振元件，但橡膠材料的性能、懸置結(jié)構(gòu)形式及制造工藝都有了很大改進(jìn) ，使其隔振作用有了明顯的提高。 1985 年，潘旭峰等人結(jié)合 DD680 大客車發(fā)動(dòng)機(jī)懸置參數(shù)設(shè)計(jì)問題，應(yīng)用模糊集理論，通過移頻、解耦來降低懸置處響應(yīng)力等各種途徑，對(duì)懸置參數(shù)進(jìn)行了模糊多目標(biāo)優(yōu)化，獲得了較為滿意的綜 合效果。 1999 年，裘新等人建立了一種轎車動(dòng)力總成液阻懸置及副車架系統(tǒng)的非線性力學(xué)模型，進(jìn)行了系統(tǒng)固有振動(dòng)特性的模擬計(jì)算，同時(shí)對(duì)液阻懸置和橡膠懸置的隔振特性進(jìn)行了對(duì)比分析，并得到實(shí)驗(yàn)?zāi)B(tài)分析結(jié)果的證實(shí)。 1. 3 本課題研究的內(nèi)容和方法 發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)是指發(fā)動(dòng)機(jī)在整車上的安裝應(yīng)用工程，是在整車布置允許的空間內(nèi)，根據(jù)整車的工作周期、負(fù)荷系數(shù)、工作環(huán)境、性能和大修期，合理地選擇、設(shè)計(jì)發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)中的零部件，使之與發(fā)動(dòng)機(jī)相匹配。 2)保證發(fā)動(dòng)機(jī)正常的燃油，機(jī)油消耗量。 6)為整車平順性及排放達(dá)標(biāo)做貢獻(xiàn)。同時(shí)，懸置系統(tǒng)還必須隔離由道路不平引起的車輪、懸掛系統(tǒng)的振動(dòng)，防止這一振動(dòng)向發(fā)動(dòng)機(jī)傳遞，避免發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)加劇，以滿足車輛運(yùn)行時(shí)的平穩(wěn)性和舒適性，并保證怠速和停機(jī)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的穩(wěn)定性。 4） 發(fā)動(dòng)機(jī)與底盤之間的連接零件必須要有足夠的柔性 如：排氣管、進(jìn)氣管、燃油管、冷卻水管、油門操縱機(jī)構(gòu)及變速箱操縱機(jī)構(gòu)等。 7） 發(fā) 動(dòng)機(jī)懸置系統(tǒng)的設(shè)計(jì)還應(yīng)滿足裝配精度低、拆裝方便和維修接近性好等條件。任意布置的懸置型式會(huì)導(dǎo)致懸置元件 間 各向剛度的相互耦合 。在這種布置方式中，每個(gè)彈性支承的三個(gè)相互垂直的剛度軸各自對(duì)應(yīng)地平行于所選取的參考坐標(biāo)軸。在這種布置 方式中， 每個(gè)彈性支承的三個(gè)相互垂直的剛度軸相對(duì)于參考坐標(biāo)軸的布置是：除了 一根 軸平行于參考坐標(biāo)外，其它兩 根 軸分別與參考坐標(biāo)軸有一夾角 θ。 這種布置方式的特點(diǎn)是彈性支承的所有隔振器的主要?jiǎng)偠容S均會(huì)聚相交于同一點(diǎn)。支承數(shù)目主要是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)類型，前后承載重量分配以及激振力情況而定的。 動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)的振源分析 從機(jī)械振動(dòng)學(xué)的角度來看動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)，它是一個(gè)強(qiáng)迫振動(dòng)系統(tǒng) [16]。 安徽工程大學(xué)成人高等教育畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 （ 3）不平衡的反作用簡(jiǎn)諧扭矩 。 （ 7）由汽車行駛中加速或剎車時(shí)的慣性力引起 （ 使發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生縱向振動(dòng) ） 。 由不平衡量引起的激振力是離心力，它的大小與轉(zhuǎn)速平方成正比，只有在高轉(zhuǎn)速時(shí)其作用才明顯；而著火脈沖的激勵(lì)作用只有在低速時(shí)才明顯，因此 一般在高轉(zhuǎn)速 作用 下由不平衡的慣性力和力矩引起的振動(dòng)大些，而在轉(zhuǎn)速低時(shí)則由不平衡的簡(jiǎn)諧扭矩引起的振動(dòng)大些。 動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)的解耦設(shè)計(jì) 通常 動(dòng)力總成 懸置系統(tǒng)的六個(gè)自由度的振動(dòng) 是耦合的，這樣 會(huì) 導(dǎo)致 動(dòng)力總成懸置系統(tǒng) 的振幅加大、振動(dòng)頻帶過寬 。 解耦對(duì)于動(dòng)力總成的隔振來說，是一種非常方便的措施。 下面介紹一種可以在任意六個(gè)自由度都能方便解耦的方法：能量解耦法。現(xiàn)剛體作多自由度耦合振動(dòng)，系統(tǒng)動(dòng)能由下式表達(dá)： ? ? ? ?? ? 2/xMxT T ??? 當(dāng)系統(tǒng)作第 i 階主振動(dòng)時(shí)的最大動(dòng)能為： ? ? ? ? ? ?? ? 2/2m a x iTiii MT ???? 其展開式為： ? ? 2/)()(61612m a x ? ?? ?? l k klkiliii mT ??? （ 224） 上式由 36 項(xiàng)累加而成， i? 為第 i 階固有頻率。同理可把它推廣到其它各個(gè)模態(tài)。 時(shí) ，各個(gè)汽缸 存在著嚴(yán)重的二次不平衡慣性力，它將引起機(jī)組劇烈的縱搖振動(dòng) 。反之前懸置也成為后懸置的打擊中 心。 m ——?jiǎng)恿偝蓱抑孟?統(tǒng)總質(zhì)量 安徽工程大學(xué)成人高等教育畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 根據(jù)打擊中心理論布置前、后懸置，使得路面等輸入力給前懸置或后懸置施加沖擊力時(shí)，施加在前懸置的力不能傳到后懸置，而施加在后懸置的力也不能傳給前懸置，即前、后懸置所遭受到的沖擊不致相互影響，從而達(dá)到良好的隔振效應(yīng)。 使 系統(tǒng)的固有頻率 得到 合理 的匹配且 各振動(dòng)模態(tài)盡量不重合， 以便讓 系統(tǒng) 盡量避 開共振區(qū)。通常使繞曲軸旋轉(zhuǎn)方向的固有頻率處于發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的擾動(dòng)頻率之外 。因?yàn)榭赡軐?dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力總成產(chǎn)生平移或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的力與力矩都是懸置支承處響應(yīng)力的函數(shù)，響應(yīng)力越小，說明其綜合隔振效果越好。 根據(jù)這幾點(diǎn)假設(shè) ,發(fā)動(dòng)機(jī)懸置系統(tǒng)可簡(jiǎn)化為如圖一所示的模型： 微分方程的建立 選取動(dòng)力總成平衡 位置時(shí)的重心為坐標(biāo)系原點(diǎn) ,軸平行于曲軸軸線指向汽車前進(jìn)方向 ,軸垂直于各氣缸中心線所在的平面指向發(fā)動(dòng)機(jī)左側(cè) ,軸鉛垂向上 動(dòng)力總成在空間的運(yùn)動(dòng)具有六個(gè)自由度 ,即三個(gè)沿相互垂直的通過質(zhì)心的軸線的往復(fù)運(yùn)動(dòng)和饒三個(gè)軸線的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) ,假設(shè)動(dòng)力總成的廣義位移為： ? ? Tx y zQ x y z ? ? ?? 安徽工程大學(xué)成人高等教育畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 系統(tǒng)的動(dòng)能及質(zhì)量矩陣 M 由剛體動(dòng)力學(xué)可知，發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力總成系統(tǒng)做剛體運(yùn)動(dòng)時(shí)的動(dòng)能為： ? ?2 2 2 2 2 212 x x y y z z x y x y y z y z x z x zT m x m y m z J J J J J J? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? 12 TQ MQ? 式中： ? ? Tx y zQ x y z ? ? ?? 是廣義速度矢量； M 為質(zhì)量矩陣。 由于不考慮阻尼，耗散能為 0，因此無阻尼振動(dòng)微分方程為： M Q K Q F?? 式中： ? ? Tx y zQ x y z ? ? ?? —— 動(dòng)力總成廣義位移向量； Q —— 動(dòng)力總成的廣義加速度向量； M 、 K —— 分別為質(zhì)量矩陣和剛度矩陣； 固有頻率的求解 系 統(tǒng)的無阻尼自由振動(dòng) 微分方程為： 0M Q KQ?? 設(shè)該方程的解為： s in ( )Q X t???? 帶入微分方程并化簡(jiǎn)可得： 2KX M X?? 左乘 1M? 得： 12()M K X X?? ? 令 1MK? = A ，則： 2AX X?? 式中 2? 即為矩陣 A 的特征值， X 為其特征向量。此二者是個(gè)矛盾體，因此在懸置設(shè)計(jì)中如何最優(yōu)化選取懸置剛度是一個(gè)極為重要的問題。 懸置系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 懸置系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要是對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)懸置支架的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，懸置軟墊是仿照奔馳車設(shè)計(jì)，其他懸置支架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)滿足力學(xué)分析，并且進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，盡可能減輕重量，使零件看起來不是很笨重，以減輕整車質(zhì)量。這種振動(dòng)稱為受迫振動(dòng)。這兩種強(qiáng)制振動(dòng)均要求進(jìn)行隔離。此時(shí)，可將振動(dòng)傳遞率表達(dá)式簡(jiǎn)化為： （ ） 振動(dòng)傳遞率 = ? ?2211fR? 在這種情況下：頻率比小于 1 時(shí)，振動(dòng)被放大。m /10001500 rpm 發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸數(shù)： 6，氣缸排列方式：直列 發(fā)動(dòng)機(jī)工 作沖程數(shù)：四沖程 發(fā)動(dòng)機(jī) — 變速箱總成的前后左右懸置支承點(diǎn)的位置 L41AB 發(fā)動(dòng)機(jī)各懸置支承點(diǎn)的坐標(biāo)位置如下表 ： 表 各懸置軟墊中心點(diǎn)在整車中的坐標(biāo) 整 車 坐標(biāo)系 發(fā)動(dòng) 機(jī) 左前懸置 發(fā)動(dòng)機(jī) 右前懸置 發(fā)動(dòng)機(jī) 左后懸置 發(fā)動(dòng)機(jī) 右后懸置 左 輔助懸置 右 輔助懸置 X Y 安徽工程大學(xué)成人高等教育畢業(yè)設(shè)計(jì) 28 Z 發(fā)動(dòng)機(jī)懸置支承點(diǎn)的布置 L41AB 布置形式： 懸置系統(tǒng)預(yù)采用六點(diǎn)懸置，發(fā)動(dòng)機(jī)上四點(diǎn)主懸置，為了 防止 發(fā)動(dòng)機(jī)缸體后端面承受過大的彎矩，在變速箱上布置兩點(diǎn)輔助懸置。 懸置點(diǎn)的受力分析 懸置支架的材料為 QT45010，屈服強(qiáng)度為 450Mpa，在應(yīng)力分析中，最大應(yīng)力不許超過 450Mpa。 圖 輔助懸置支架應(yīng)力圖 輔助懸置支架 1，最大應(yīng)力 128MPa， 輔助懸置支架 2，最大應(yīng)力 267Mpa，符合應(yīng)力要求。 安徽工程大學(xué)成人高等教育畢業(yè)設(shè)計(jì) 33 第四章 總結(jié) 動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)的力學(xué)模型和數(shù)學(xué)模型，并運(yùn)用拉格朗日定理，建立了系統(tǒng)的振動(dòng)微分方程。本文通過試驗(yàn)和理論相結(jié)合，對(duì)集瑞的 L41B 的動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)及優(yōu)化分析研究。 張 老師淵博的知識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、 豐富的理論和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn) 使我受益匪淺， 在此向尊敬的老師表示崇高的敬意和衷心的感謝。最后，我要向百忙之中抽時(shí)間對(duì)本文進(jìn)行審閱，評(píng)議和參與本人 論文答辯 的各位老師表示感謝。 這三年中還得到眾多老師的關(guān)心支持和幫助。 從課題的選定、理論研究 到論文撰寫都得到 張 老師的指導(dǎo)與幫助。動(dòng)力 總成懸置系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)原則，建立了動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)模型，并介紹了優(yōu)化方法的選擇問題。 圖 后懸置支架 后懸置支架 1，最大應(yīng)力 ，后懸置支架 2，最大應(yīng)力 168MPa，符合應(yīng)力要求。由于前懸置支架左右不對(duì)稱，在這里只分析對(duì)稱情況。 軟墊的連接孔與奔馳車一致，因?yàn)檐嚰懿捎猛豢钤O(shè)計(jì)，懸置支架與發(fā)動(dòng)機(jī)相連，連接孔的定位與發(fā)動(dòng)機(jī)上的相對(duì)應(yīng)。頻率不越大、隔振效果越好；但頻率比大于 5 以后，隔振效果的提高就不明顯了。如果將強(qiáng)制振動(dòng)的振幅稱為輸入振幅，將受迫振動(dòng)的振幅稱為輸出振幅，則輸出振幅與輸入振幅之比可稱為 “振動(dòng)傳遞率 ”。有兩類安徽工程大學(xué)成人高等教育畢業(yè)設(shè)計(jì) 26 強(qiáng)制外激振動(dòng)源作用于發(fā)動(dòng)機(jī)懸置系統(tǒng)：一類是內(nèi) 振源，即發(fā)動(dòng)機(jī)本身引起的振動(dòng)。這就可以計(jì)算出懸置系統(tǒng)的自振頻率。 動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本程序：概念方案設(shè)計(jì) ? 試驗(yàn)（測(cè)量和采集動(dòng)力總成有關(guān)參數(shù)和數(shù)據(jù)） ? 設(shè)計(jì)（