汽車(chē)懸架優(yōu)化設(shè)計(jì)_畢業(yè)設(shè)計(jì)論文-資料下載頁(yè)
2025-08-20 15:33本頁(yè)面
【導(dǎo)讀】懸架作為上述各種力和力矩的傳動(dòng)裝置，其傳遞特性能的好壞是影響汽車(chē)行駛平順性和操縱穩(wěn)定性最重要、最直接的因素。麥弗遜懸架因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造成本低、節(jié)省空間方便發(fā)動(dòng)機(jī)布置等優(yōu)點(diǎn)被廣泛地運(yùn)用。本文首先通過(guò)查閱相關(guān)資料以及到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)地觀察以了解麥弗遜懸架的結(jié)構(gòu)。以某實(shí)際車(chē)輛所給出的整車(chē)參數(shù)，運(yùn)用傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了麥弗遜懸架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，得出了懸架各主要部分螺旋彈簧以及減振器的基本參數(shù)。運(yùn)用autocad軟件畫(huà)出了麥弗遜懸架的整套圖紙，對(duì)懸架的各細(xì)節(jié)部分作出了基本完善。基本上完成了麥弗遜懸架的設(shè)計(jì)。通過(guò)本次研究，完成了麥弗遜懸架的繪制，建立了麥弗遜懸架的三維模型，能夠?qū)⑵鸬南到y(tǒng)進(jìn)行仿真分析，能夠得出懸架各個(gè)參數(shù)對(duì)懸架性能的影響圖形。由實(shí)驗(yàn)得知，為了保持汽車(chē)具有良好的平順性，車(chē)身振動(dòng)的固有頻率應(yīng)為人體所習(xí)慣的步行時(shí)身體上、下運(yùn)動(dòng)的頻率1~。
【正文】 ）。運(yùn)用同樣的方法，首先找出影響車(chē)輪外傾角的重要變量，它們分別是ax取值范圍是242~262，標(biāo)準(zhǔn)值是252。bz取值范圍為125~115，標(biāo)準(zhǔn)值是115。cz取值范圍是140~120標(biāo)準(zhǔn)值是130。dy取值范圍是270~250標(biāo)準(zhǔn)值為260。ex取值范圍是405~425，標(biāo)準(zhǔn)值是415。ey取值范圍是240~220，標(biāo)準(zhǔn)只是230。Exfangxiang取值范圍是10~0，標(biāo)準(zhǔn)值是5。因?yàn)橛绊戃?chē)輪外傾角的重要變量為7個(gè)，數(shù)量也足夠大，所以決定采用優(yōu)化的方法進(jìn)行優(yōu)化。得出的優(yōu)化圖為：可以看出在這個(gè)范圍內(nèi)的取值都是在規(guī)定范圍內(nèi)的。各變量的取值為運(yùn)用同樣的方法，首先找出影響車(chē)輪外傾角的重要變量，它們分別是ax,變化范圍是216~264，標(biāo)準(zhǔn)值是240。ay,變化范圍是702~858，標(biāo)準(zhǔn)值是780。az,變化范圍是10~20，標(biāo)準(zhǔn)值是15。by,變化范圍是2040，標(biāo)準(zhǔn)值是30。dy,變化范圍是270~250，標(biāo)準(zhǔn)值是260。dz,變化范圍是60~50，標(biāo)準(zhǔn)值是55。其中最重要的變量時(shí)dz，下面是主銷后傾角相對(duì)于dz的變化曲線，可以看出對(duì)所有曲線來(lái)說(shuō)，dz影響主銷后傾角的變化范圍非常大，而就每條曲線來(lái)說(shuō)，變化范圍卻不大，正好符合主銷后傾角所希望的變化形式。也就是說(shuō)，dz的變化對(duì)主銷后傾角的變化是絕對(duì)的，所以只修改dz的值，對(duì)主銷后傾角進(jìn)行優(yōu)化。dz,變化范圍是60~50，標(biāo)準(zhǔn)值是55。另外，變量exfangxiang影響主銷后傾角較大，但是，該變量的改變導(dǎo)致主銷后傾角的變化范圍增大，不利于車(chē)輛的操縱穩(wěn)定性。所以該變量仍取為0.主銷后傾角優(yōu)化后的圖如下：可以看出trialtrial2真好符合主銷后傾角的變化范圍。 同主銷外傾角的情況一樣，dx對(duì)主銷內(nèi)傾角的影響從所有曲線來(lái)說(shuō)，影響很大，從單條曲線來(lái)說(shuō)，曲線的變化很小。正好符合主銷內(nèi)傾角所要求的變化。取dx的變化范圍是100~110，標(biāo)準(zhǔn)值為105。運(yùn)用設(shè)計(jì)研究方法得到的曲線如下： 可見(jiàn)，dx=110時(shí)，主銷后傾角的變化范圍符合標(biāo)準(zhǔn)。 輪距優(yōu)化運(yùn)用同樣的方法，首先找出影響輪距變化的重要變量，ax，變化范圍是250~255，標(biāo)準(zhǔn)值是252。dy，取值范圍是265~255，標(biāo)準(zhǔn)值是262。ex,變化范圍是540~560，標(biāo)準(zhǔn)值是550。運(yùn)用實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)得到的優(yōu)化圖形如下： 可以看到第24項(xiàng)。能符合規(guī)定的范圍。 各定位參數(shù)同時(shí)優(yōu)化。 同時(shí)優(yōu)化所有定位參數(shù)的定位參數(shù)時(shí)，可以從變量對(duì)定位參數(shù)的影響來(lái)看，這樣可以找出某個(gè)定位參數(shù)對(duì)某個(gè)定位參數(shù)是有絕對(duì)影響的情況。比如dx對(duì)主銷內(nèi)傾是有絕對(duì)影響的，而對(duì)其他定位參數(shù)基本無(wú)影響，dz對(duì)主銷后傾角是有絕對(duì)影響的，而對(duì)其他定位參數(shù)無(wú)影響。ex對(duì)輪距變化有絕對(duì)影響?？梢允紫却_定這些參數(shù)，使其對(duì)應(yīng)的定位參數(shù)能夠達(dá)到規(guī)定的范圍內(nèi)。在這些參數(shù)定好后，在運(yùn)用設(shè)計(jì)研究、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的方法來(lái)優(yōu)化各參數(shù)，最后優(yōu)化后得到的圖形如下。 ： 其中，紅線為優(yōu)化前，藍(lán)線為優(yōu)化后?？梢钥闯?，優(yōu)化后的前束值變化范圍小，呈弱的負(fù)值。優(yōu)化前，前束隨著車(chē)輪跳動(dòng)變化混亂，在車(chē)輪上跳和下跳時(shí)，前束值不同，在不同的上跳下跳前束值也不同。優(yōu)化后，前束變化單一。： 其中，紅線為優(yōu)化前，藍(lán)線為優(yōu)化后。可以看出，優(yōu)化后的車(chē)輪外傾角變化范圍更小。同前束的變化一樣，由原來(lái)的混亂狀況變得更加單一。其值更符合理想的變化曲線： 其中，紅線為優(yōu)化前，藍(lán)線為優(yōu)化后?？梢钥闯?，176。符合理想的主銷后傾角的變化范圍，3176。~10176。且取其較小值。：其中，藍(lán)線為優(yōu)化前，紅線為優(yōu)化后?？梢钥闯觯瑑?yōu)化后的主銷后傾角整體向上移動(dòng)了4176。左右。符合理想的主銷后傾角的變化范圍，7176。~13176。且取其較小值。： 其中，紅線為優(yōu)化前，藍(lán)線為優(yōu)化后?？梢钥闯觯瑑?yōu)化前的輪距變化為1cm左右，優(yōu)化后的輪距變化變?yōu)榱?mm左右，對(duì)減小輪胎的磨損作用很大。變量 優(yōu)化前數(shù)值優(yōu)化后數(shù)值 ax ay az bx by bz 117 cx cy cz dx dy dz ex ey 260 ez exfangxiang 小結(jié) 本章通過(guò)建立設(shè)計(jì)點(diǎn)，參數(shù)化模型的方法，運(yùn)用ADAMS軟件中提供的三種優(yōu)化方法對(duì)建立好的三維模型進(jìn)行了優(yōu)化分析。優(yōu)化后的懸架各定位參數(shù)都能達(dá)到理想的變化范圍，對(duì)車(chē)輛的操縱穩(wěn)定性、行駛平順性都將帶來(lái)很大的提高。達(dá)到了預(yù)期目的。結(jié)論全文總結(jié)本論文以某車(chē)輛實(shí)際給出的參數(shù)，首先運(yùn)用傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法計(jì)算設(shè)計(jì)出了該車(chē)的懸架結(jié)構(gòu)。運(yùn)用autocad軟件畫(huà)出了麥弗遜懸架的裝配圖和有關(guān)的零件圖，對(duì)懸架的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了完善。接著運(yùn)用平面圖給出的數(shù)據(jù)在proe軟件中建立了麥弗遜懸架的三維模型。將三維模型導(dǎo)入了仿真軟件ADAMS當(dāng)中，對(duì)建立的懸進(jìn)行了仿真分析，對(duì)各參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化。最后將懸架的各定位參數(shù)優(yōu)化到了理想的范圍內(nèi)。本文給出了麥弗遜懸架設(shè)計(jì)的較完整的過(guò)程。研究展望1. 本文只是根據(jù)該車(chē)給出的整體參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)的，如果車(chē)輛其他部件的位置確定了，該設(shè)計(jì)就要有很大的改動(dòng)。所以最好給出該模型能達(dá)到要求時(shí)的各參數(shù)范圍。2. 運(yùn)用ADAMS仿真中，輪胎被簡(jiǎn)化成了剛體，希望今后的研究能原成彈性體。各處的橡膠襯墊也別忽略了，應(yīng)該加以分析。3. 在運(yùn)用ADAMS軟件進(jìn)行優(yōu)化分析時(shí)，處理各變量還顯得較混亂，要有統(tǒng)一的方法，明確的標(biāo)準(zhǔn)。4. 懸架的定位參數(shù)優(yōu)化分析完后，還要對(duì)懸架的結(jié)構(gòu)進(jìn)行變化。致謝本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)我大學(xué)四年所學(xué)知識(shí)的一次全面考驗(yàn)，也是對(duì)即將走向社會(huì)的我們的進(jìn)行的一次有效的鍛煉?；仡欉@場(chǎng)畢業(yè)設(shè)計(jì)，我覺(jué)得受益菲淺：它讓我體會(huì)到做研究不僅要具有細(xì)心、專心和耐心的精神，更多的是要有一顆平靜的心來(lái)面對(duì)一系列可能遇到的困難。本文是在陸森林老師悉心指導(dǎo)下完成。感謝所有幫助過(guò)我的老師、同學(xué)和關(guān)心我的朋友們!是他們辛勤的汗水才換來(lái)今天的這一切，在此表示最最衷心的感謝！參考文獻(xiàn)[1] 廖力成，基于多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的麥弗遜懸架運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真與優(yōu)化設(shè)計(jì) 2009[2] 時(shí)陪成等，麥弗遜式獨(dú)立懸架運(yùn)動(dòng)分析，機(jī)械傳動(dòng)，2008,01,84~85[3] 夏長(zhǎng)高等，麥弗遜懸架運(yùn)動(dòng)學(xué)分析與結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化，農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào)，2005,12[4] 卞學(xué)良，麥弗遜懸架轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，中國(guó)公路學(xué)報(bào)，2003,4[5] 鄧兆翔，麥弗遜懸架剛度對(duì)汽車(chē)穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向特性的影響，Journal Of Chongqing University,2006,11[6] 張俊，麥弗遜前懸架的虛擬設(shè)計(jì)及優(yōu)化，科研設(shè)計(jì)，2006，5[7] ,Optimization of a McPherson Suspension System Using the Design of Experiments Method,2006,1[8]Hee G, JDesign Sensitivity Analysis and Optimization of McPherson Suspension Systems,Proceedings of the World Congress on Engineering 2009,3[10]王望予．汽車(chē)設(shè)計(jì)[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004[11]劉惟信．汽車(chē)設(shè)計(jì)[M]．北京：清華大學(xué)出版社，2001 65
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