【正文】 跳動與彈簧壓縮量之間的函數(shù)關(guān)系； (2)在懸架的焊接過程中如何保證焊接質(zhì)量和結(jié)構(gòu)的變形； (3)懸架系統(tǒng)的整體性能的測試。汽車懸架的發(fā)展十分迅速，不斷出現(xiàn)嶄新的懸架裝置。隨著當(dāng)前世界汽車工業(yè)朝著高速、高性能、舒適、安全可靠的方向發(fā)展，空氣懸架彈簧是當(dāng)今汽車發(fā)展的一大趨勢，特別是在大型客車和載重汽車上尤為突出。此外，重型汽車對路面破壞機制的研究及認識的進一步加深，政府對高速公路養(yǎng)護的重視，限制超載逐步在國內(nèi)各地受到重視，這些因素都將促使新型懸架在重型車市場的應(yīng)用將進一步擴大。由此可知懸架正充分關(guān)注這方面的變化，提高綜合開發(fā)能力，以適應(yīng)市場的需求和變化，新型懸架的誕生迫在眉睫。在懸掛系統(tǒng)設(shè)計時應(yīng)盡可能做到既能使行駛平順性（即乘坐舒適性）達到令人滿意的程度，又能使其操縱穩(wěn)定性（即行駛安全性）也達到最佳的狀態(tài)。為了滿足現(xiàn)代汽車對懸架提出的各種性能要求，懸架的結(jié)構(gòu)形式一直在不斷地更新和完善，盡管這樣，傳統(tǒng)的被動懸架仍然受到很多限制，主要是難于同時改善在不平路面上高速行駛車輛的穩(wěn)定性和行駛平順性，即使采用優(yōu)化設(shè)計也只能保證懸架在特定的激勵發(fā)生變化后，懸架的性能亦隨之發(fā)生變化，為了克服傳統(tǒng)的被動懸架對汽車性能改善的限制，近年來，汽車工業(yè)中相繼出現(xiàn)了性能更加優(yōu)越的主動懸架和半主動懸架。電子控制懸架可以提高車輛乘坐舒適性、行駛平順性和操縱穩(wěn)定性,代表了目前汽車懸架的發(fā)展方向，現(xiàn)代的懸架系統(tǒng)將逐步向半主動懸架、主動懸架過渡。但距離大面積市場推廣還有很長的路。而且能夠?qū)崿F(xiàn)整車高度的自動升降,最優(yōu)控制算法，如LQ（線性二次調(diào)節(jié)器），常用來控制道路干擾影響下的彈簧和簧下質(zhì)量狀態(tài)[5,9]。大量研究結(jié)果對該控制策略是否有助于提高舒適性產(chǎn)生了質(zhì)疑。因此，這種控制方法為： (3) 其中k1~k5是控制器狀態(tài)的反饋參數(shù)。舉例說明，這就是在主動懸架控制方法中為什么難以涉及k2*zb和k4*zw的原因。錨定效應(yīng)是產(chǎn)生抵抗車身運動的力。然而，根據(jù)主動懸架結(jié)構(gòu)如圖3c示，很明顯，活動阻尼器（HB）、水準器（LB）和車身的彈簧，這些都有助于總懸浮力的產(chǎn)生： (4)式中的第一項對應(yīng)于車輪和車身之間的被動彈簧。本文的研究不考慮水準執(zhí)行器的控制設(shè)計。車身位置Zb（阻尼器的臂體關(guān)節(jié)位置）和車輪的位置Zw（手臂輪關(guān)節(jié)位置）之間的距離（第3節(jié)，如圖5所示）被定義為 (6) 它用安裝在阻尼器上的編碼器間接測量，編碼器用來測量阻尼器的角臂，Ψa，（更具體地說，Ψd，這是Ψa*nd，如圖6所示）。慣性力矩為Ti，加速所需的阻尼器慣性表示為 (9)Ja是阻尼器的質(zhì)量慣性矩。(1))。因此,在上橫臂上的阻尼力矩為 (13)nd和nl是阻尼器和水準測量齒輪比率。相應(yīng)的作用于車輪和車身上的垂直載荷可表示為 (14)(模塊3和4)車輛模型的線性表示被改變以適應(yīng)阻尼裝置的旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，這就使增非簧載質(zhì)量增加到mw + mf()。然而,有必要模擬阻尼器的功率損耗以評估系統(tǒng)總的能量消耗。電動機驅(qū)動電路中的動力電子設(shè)備也是一個電子機械私服系統(tǒng)中的主要熱源。假定減速齒輪比彈簧更堅硬并且剛度更小。因此,齒輪的功率損失被認為是主要是由相互嚙合的只輪輪齒之間的庫侖摩擦產(chǎn)生的,它可以表示為 (19)其中l(wèi)g代表了庫侖摩擦。由于控制器參數(shù)和物理執(zhí)行器的參數(shù)在同一過程中進行優(yōu)化，所以本文解決的設(shè)計問題是十分復(fù)雜的。因此，不可能脫離控制器組件而單獨的進行物理設(shè)計，并仍然達到系統(tǒng)優(yōu)化。在這個初始階段,阻尼器執(zhí)行機構(gòu)被認為是理想的(零慣性和零阻尼條件)。這里的最優(yōu)是指使阻尼器執(zhí)行機構(gòu)總體積最小的設(shè)計。物理部分由于與路面有關(guān)的連續(xù)操作被標注尺寸,因此，標注結(jié)果和優(yōu)化過程很大程度上取決于路面狀況。根據(jù)附錄A中的參數(shù)表使用一輛標準汽車進行尺寸標注和優(yōu)化過程。因此,根據(jù)公式（21）而言，當(dāng)標注物理部件的時候這種選擇不符合正弦調(diào)頻信號。然而,為了獲取準確的系統(tǒng)優(yōu)化需要在最優(yōu)物理組件和根據(jù)在[15]中的嵌套模型描述的方法的控制器優(yōu)化之間迭代。從第一次優(yōu)化開始,阻尼器執(zhí)行機構(gòu)的負載類型被獲得,然后被用作第二次優(yōu)化過程的的輸入。圖7中第一步,優(yōu)化循環(huán)I,優(yōu)化與以下目標函數(shù)(Eq.(28))關(guān)于的懸架模型。然而，如果設(shè)計問題被擴展到包括物理組件（阻尼器執(zhí)行器）的設(shè)計和優(yōu)化，相反的物理系統(tǒng)的參數(shù)也取決于該控制器的參數(shù)。眾所周知，調(diào)整這些車輪懸架的參數(shù)是一個耗時的艱巨任務(wù)，所以我們必須采用優(yōu)化方法來幫助設(shè)計者找到一個具有可接受的性能參數(shù)的最佳集合。因此,齒輪可以被模擬為一個理想的齒輪比,n。只有傳導(dǎo)損失是可以考慮的,因為它們是與我們的研究最相關(guān)的。為了簡單起見,只有銅的損失將被包含在這個分析,因為這些損失通常由裝置最大的熱源構(gòu)成。 圖5. 車輪懸架幾何視圖（簡化） 圖6. 主動懸架系統(tǒng)的示意圖 阻尼器功率損耗阻尼器的電子動態(tài)系統(tǒng)被假定為比阻尼器的機械動態(tài)系統(tǒng)迅速。扭桿彈簧, 在校正執(zhí)行機構(gòu)上，有一個轉(zhuǎn)動量kl (N s / rad),是由一個角,張緊/ l(rad)。 (12) 阻尼力矩阻尼力矩是由增大阻尼的阻尼裝置、慣性力矩產(chǎn)生的并且產(chǎn)生于扭桿彈簧中。然后遵循包含汽車加速質(zhì)量的變量Eq. (10)。并規(guī)定慣性阻尼器如機器、齒輪、軸和臂等都包含在總簧下重量中。該阻尼器是由一個旋轉(zhuǎn)的電機實現(xiàn)的，需要重新表達線性阻尼器與上臂的角度位置。彈簧的剛度kl（N / m），分配給主動減振器的控制增益C（N s/ m）和csky（N m／s），這些都是可以控制的。然而，由于天棚本身并不提供任何車輪質(zhì)量的阻尼，所以也要控制車輪和車身之間的阻尼。這樣精度等級會非常低。理想情況下，車身應(yīng)孤立于道路干擾。在天棚阻尼控制任務(wù)檢查過程中，控制問題被密切關(guān)注，其中把彈簧和簧下質(zhì)量的速度和位移作為控制狀態(tài)[ 12 ]。由于本文強調(diào)的是風(fēng)門的尺寸，控制增益以及執(zhí)行器參數(shù)的尺寸標注（在6節(jié)中進一步討論）。方便行動不便者上下車,大大提高了車輛的舒適性等,都使空氣懸架市場的應(yīng)用也將進一步擴大。不過公路條件的改善為汽車空氣懸架創(chuàng)造了基本的使用條件。毫無疑問,主動懸架這一先進的懸架系統(tǒng)在汽車上的應(yīng)用將越來越普及。即使經(jīng)過慎重的權(quán)衡，通過最優(yōu)控制理論使懸掛系統(tǒng)在平順性和操縱穩(wěn)定性之間尋求一個折衷的方案，而這種最優(yōu)的折衷也只能是在特定的道路狀態(tài)和速度下達到。比如，汽車不同的行駛狀態(tài)對懸架有不同的要求。所謂行駛平順性是指汽車在行駛過程中，保持駕駛員和乘員處于振動環(huán)境中具有一定的舒適度，或保持所載物資完好的能力。目前，在國內(nèi)有多家客車廠生產(chǎn)的豪華大客車裝有空氣懸架，如安凱、金龍客車、桂林大宇、合肥現(xiàn)代、杭州客車等。同時我國公路條件的改善為汽車懸架創(chuàng)造了基本的使用條件，并產(chǎn)生了很大的促進作用。目前多數(shù)汽車上都采用被動懸架，20世紀80年代以來主動懸架開始在一部分汽車上應(yīng)用，并且目前還在進一步研究和開發(fā)中。四、研究工作進度 周 次 1—4周 5—6 周 7—13周 14—16周 17—19周應(yīng)完成的內(nèi)容調(diào)研查資料讀閱參考文獻，外文翻譯文獻綜述開題報告后懸架系統(tǒng)形式選擇主要參數(shù)確定總布置圖、及結(jié)構(gòu)設(shè)計圖總結(jié)撰寫畢業(yè)論文答辯五、主要參考文獻 1 萬沛霖. 電動汽車關(guān)鍵技術(shù)[M].北京: 北京理工大學(xué)出版社,19982 陳妙農(nóng). 國內(nèi)外電動汽車發(fā)展狀況[J].電器工業(yè),20033 李興虎. ,20054 陳家瑞， 人民交通出版社,20055 王望予. 機械工業(yè)出版社,20116 余志生. 機械工業(yè)出版社,20097 李鵬. ,20068 Jonsson, Simulation of Dynamical Behaviour of a Front Wheel Suspension, Vehicle System Dynamics, 1999,Vol. 20, No. 5:269281六、指導(dǎo)教師意見 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日七、系級教學(xué)單位審核意見：審查結(jié)果： □ 通過 □ 完善后通過 □ 未通過 負責(zé)人簽字：年 月 日附錄2 文獻綜述附錄2 文獻綜述一、課題國內(nèi)外現(xiàn)狀汽車懸架是車身和車輪之間一切傳力連接裝置的總稱，它把路面作用于車輪的支撐力、牽引力、制動力、側(cè)反力和這些力產(chǎn)生的力矩傳遞到車身上以保證汽車的正常行駛。 ： (1)懸架系統(tǒng)總布置圖；(2)完成部分結(jié)構(gòu)圖。 隨著車速的提高，被動懸架的缺陷逐漸成為提高汽車性能的瓶頸，為此人們開發(fā)了能兼顧舒適和操縱穩(wěn)定的主動懸架．主動懸架可以能主動地控制垂直振動及其車身姿態(tài)，根據(jù)路面和行駛工況自動調(diào)整懸架剛度和阻尼。按控制形式不同分為被動式懸架和主動式懸架。在有些情況下，某一零部件兼起兩種或三種作用，比如鋼板彈簧兼起彈性元件及導(dǎo)向機構(gòu)的作用，麥克弗遜懸架中的減振器柱兼起減振器及部分導(dǎo)向機構(gòu)的作用，有些主動懸架中的作動器則具有彈性元件、減振器和部分導(dǎo)向機構(gòu)的功能。最后，再次感謝學(xué)院所有的領(lǐng)導(dǎo)和老師四年來對我的栽培和指導(dǎo)。我的畢設(shè)結(jié)束，不僅僅是一個學(xué)期的結(jié)束，也是我大學(xué)生活的結(jié)束，在即將離開母校之前，我要感謝我美麗的母校。設(shè)計過程中，有些設(shè)計過程由于無資料可查詢，我只能根據(jù)自己所學(xué)的知識進行簡單的估算，設(shè)計難免出現(xiàn)偏頗，這也是我畢設(shè)過程中的一點遺憾。從選題的開始，我就知道設(shè)計過程的不易。主銷軸套筒設(shè)計如圖73，具體尺寸見零件圖。懸架導(dǎo)向機構(gòu)的具體形式選擇應(yīng)根據(jù)車輛的用途，綜合考慮成本和車輛的運 行條件作具體分析，本章則概述了燭式懸架的簡單設(shè)計。懸架導(dǎo)向機構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式有很多，根據(jù)不同的用途有多種。由于側(cè)傾角剛度未知，故可根據(jù)經(jīng)驗選取橫向穩(wěn)定器參數(shù)： L=1020mm ，a=68mm，b=70mm, =182mm，圓角半徑R=25mm。當(dāng)用于獨立懸架時（參見圖61），橫向穩(wěn)定器側(cè)傾角剛度與車輪處的等效側(cè)傾角剛度之間的換算關(guān)系可如下求出：設(shè)汽車左右車輪接地點處分別作用大小相等，方向向反的垂向力微量d，在該二力作用下左右車輪處的垂直位移為d，相應(yīng)的橫向穩(wěn)定桿部受到的垂向力和位移分別為d和 d，由于此時要考察的是穩(wěn)定桿在車輪處的等效側(cè)傾角剛度，因而不考慮懸架中彈簧的作用力，則必然有d 與d所作的功相等，即d?d= d? d 而作用在桿上的彎矩和轉(zhuǎn)角分別為d= dLd=2d/L式中， L——橫向穩(wěn)定器兩端點之間的距離由此可得出桿的角剛度=d/ d= (61)同理可知車輪的等效角剛度= (62)式中， B——為車輪輪距由此可得= (63)由于連接點處橡膠件的變形，穩(wěn)定桿的側(cè)傾角會較小15%~30%當(dāng)穩(wěn)定桿兩端受到大小相等、方向相反的垂直力P作用時（參加圖62），其端點的位移f可用材料力學(xué)的辦法求出，具體為：f= (64)式中，E——材料的彈性模量，E=MPaI——穩(wěn)定桿的截面慣性矩，I=d——穩(wěn)定桿的直徑，mmP——端點作用力，Nf——端點位移，mm其余各量意義參見圖62，由式(64)可知橫向穩(wěn)定桿的角剛度==3EI/2 (65)當(dāng)角剛度給定時，由此可得出穩(wěn)定桿直徑dd= (66)一般情況下，如圖62所示的橫向穩(wěn)定桿的最大應(yīng)力發(fā)生在截面B的內(nèi)側(cè)（其原理與螺旋彈簧內(nèi)側(cè)扭轉(zhuǎn)應(yīng)力大于外側(cè)類似），其大小與B處的圓角半徑R有關(guān),因為R決定了此處的曲度系數(shù)。此時外側(cè)懸掛收縮，內(nèi)測懸掛舒張，那么橫向穩(wěn)定桿就會發(fā)生扭轉(zhuǎn)，產(chǎn)生一定的彈力，阻止車輛側(cè)傾[17]。減振器型式及其他尺寸見圖53和表3和表4，減振器形式選擇CG型，基長選l=70mm，根據(jù)實際設(shè)計需要，活塞行程取S=175mm，貯油桶外徑=（），取=30mm，壁厚取2mm，防塵罩外徑取40mm。此時的活塞速度稱為卸荷速度。 減振器的阻尼系數(shù)選擇減振器的阻尼系數(shù)不僅與非簧載質(zhì)量和懸架剛度有關(guān)，還與相對阻系數(shù)有關(guān)。 減振器性能參數(shù)選擇減振器的性能參數(shù)主要有兩個：相對阻尼系數(shù)和阻尼系數(shù)δ 。減振器工作過程中產(chǎn)生的熱量靠貯油缸筒3散發(fā)。根據(jù)它們不同的工作要求，各閥系設(shè)計計算和裝配都有所不同。由于汽車行駛的路面狀況不同，所用的減震器要求也會有所不同。又可以分為單筒式、雙筒式和充氣筒式三種[14]。減震器的阻尼力主要是由油液流經(jīng)節(jié)流小孔、縫隙的節(jié)流壓力差產(chǎn)生的，他能有有的衰減簧載質(zhì)量與非簧載質(zhì)量的相對運動，提高車輛的行駛平順性和操縱穩(wěn)定性。圖42 螺旋彈簧catia三維圖 本章小結(jié)綜上所述，彈簧各項參數(shù)確定如下：彈簧鋼絲直徑d=10mm，彈簧外徑D=110mm，彈簧有效工作圈數(shù)i=7,彈簧總?cè)?shù)=9，彈簧自由高度=355mm，彈簧節(jié)距t=4