【正文】 統(tǒng)承受著動(dòng)力總成的重量。在汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)程中，懸置元件既是彈性元件，又是減振裝置，起著非常重要的作用。其設(shè)計(jì)原則為：從隔振角度來(lái)講，懸置是希望越軟越好，以期將振動(dòng)隔離到最??；而從支承和限位角度來(lái)講，考慮到空間結(jié)構(gòu)的緊湊型和有限性，又希望懸置越硬越好，最好將發(fā)動(dòng)機(jī)固定不動(dòng)。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(wèn)題。同時(shí)，為了使振動(dòng)得到有效的衰減，發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力總成懸置還應(yīng)當(dāng)具有適當(dāng)?shù)淖枘?，這是懸置系統(tǒng)的另一個(gè)要求。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)（系統(tǒng)性能優(yōu)化及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)）虛擬樣機(jī)（仿真分析和零部件有限元分析）物理樣機(jī)（應(yīng)用最佳方案試制裝車(chē)）試驗(yàn)驗(yàn)證投入生產(chǎn)。在設(shè)計(jì)和虛擬樣機(jī)階段對(duì)不同的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行反復(fù)的比較、評(píng)估、改進(jìn)，可以減少道路試驗(yàn)和產(chǎn)品試制的時(shí)間和次數(shù)，避免重復(fù)設(shè)計(jì)，降低開(kāi)發(fā)成本。 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(chē)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(lái)不是很笨重，以減輕整車(chē)質(zhì)量。 懸置系統(tǒng)的隔振機(jī)理如果把發(fā)動(dòng)機(jī)懸置系統(tǒng)簡(jiǎn)化為最基本的模型，動(dòng)力總成就相當(dāng)于重塊，懸置軟墊相當(dāng)于彈簧的一個(gè)自由振動(dòng)系統(tǒng)。這就可以計(jì)算出懸置系統(tǒng)的自振頻率。 (Hz) ()式中： K——彈簧剛度 M——重塊質(zhì)量 如果在有阻尼的自由振動(dòng)中，同時(shí)向重塊施加一個(gè)周期性的外力，即存在強(qiáng)制的外激振動(dòng)，此時(shí)重塊將既有自由振動(dòng)又有外激強(qiáng)制振動(dòng)，兩個(gè)振動(dòng)疊加。這種振動(dòng)稱(chēng)為受迫振動(dòng)。顯然，發(fā)動(dòng)機(jī)懸置系統(tǒng)的振動(dòng)屬于這種受迫振動(dòng)。有兩類(lèi)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(lèi)是內(nèi)振源，即發(fā)動(dòng)機(jī)本身引起的振動(dòng)。另一類(lèi)是外振源，由道路不平引起，并通過(guò)車(chē)輪懸掛系統(tǒng)及車(chē)架傳遞給發(fā)動(dòng)機(jī)+變速箱總成的振動(dòng)，這種由道路不平引起的振動(dòng)頻率很低，大約在1～3Hz。這兩種強(qiáng)制振動(dòng)均要求進(jìn)行隔離。頻率比：強(qiáng)制振動(dòng)的頻率與自振頻率之比。如果將強(qiáng)制振動(dòng)的振幅稱(chēng)為輸入振幅，將受迫振動(dòng)的振幅稱(chēng)為輸出振幅，則輸出振幅與輸入振幅之比可稱(chēng)為“振動(dòng)傳遞率”。頻率比與振動(dòng)傳遞率之間的關(guān)系如下： 振動(dòng)傳遞率= （） 式中：——頻率比 = ） ——阻尼比對(duì)于采用普通橡膠懸置軟墊的懸置系統(tǒng)而言，阻尼通常很小、可忽略不計(jì)，即認(rèn)為阻尼比c=0。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= 在這種情況下：頻率比小于1時(shí)，振動(dòng)被放大。頻率比等于1時(shí)，振動(dòng)傳遞最大、出現(xiàn)共振；頻率比繼續(xù)增大、振動(dòng)傳遞率就逐漸下降，當(dāng)頻率比達(dá)到時(shí)，振動(dòng)傳遞率等于1，表示振動(dòng)的輸出振幅回復(fù)到原始的強(qiáng)制振動(dòng)的水平，隨著頻率比進(jìn)一步加大，振動(dòng)傳遞率將小于1，因而產(chǎn)生隔振效果。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。頻率比與隔振效果的關(guān)系表： 頻率比與隔振效果及人體感覺(jué)頻率比隔振效果%人體感覺(jué)頻率比隔振效果%人體感覺(jué)10特好2可以4特好20明顯3很好1沒(méi)有效果好1共振極壞 懸置系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)的確定根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)布置情況，L41AB發(fā)動(dòng)機(jī)懸置系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)如下：+變速箱總成的濕重發(fā)動(dòng)機(jī)的濕重：1230kg變速箱的濕重：450kg發(fā)動(dòng)機(jī)＋變速箱：1680kg 發(fā)動(dòng)機(jī)—變速箱重心坐標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)坐標(biāo)系XYZ發(fā)動(dòng)機(jī)重心233變速箱重心00 轉(zhuǎn)換為整車(chē)坐標(biāo)整車(chē)坐標(biāo)系XYZ發(fā)動(dòng)機(jī)重心變速箱重心0發(fā)動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速：1900轉(zhuǎn)/分鐘發(fā)動(dòng)機(jī)低怠速轉(zhuǎn)速：625轉(zhuǎn)/分鐘發(fā)動(dòng)機(jī)全負(fù)荷額定功率：338KW發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩：2200 Nm /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—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： 各懸置軟墊中心點(diǎn)在整車(chē)中的坐標(biāo)整車(chē)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XYZ 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(guò)大的彎矩，在變速箱上布置兩點(diǎn)輔助懸置。變速箱上的懸架為臨時(shí)方案，最新方案將仿照東風(fēng)Z字梁。軟墊的連接孔與奔馳車(chē)一致，因?yàn)檐?chē)架采用同一款設(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)。 懸置布局圖 輔助懸置支架前后懸置支架基本已經(jīng)定型，如果與其他系統(tǒng)干涉，還要進(jìn)行修改，輔助懸置梁為臨時(shí)方案，后期設(shè)計(jì)會(huì)以東風(fēng)Z字梁為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。 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(guò)450Mpa。根據(jù)國(guó)家法規(guī)，在垂直上跳應(yīng)力分析中，在Z方向加載+5g 垂直上跳工況下總成應(yīng)力圖 前懸置支架應(yīng)力圖前懸置支架1，最大應(yīng)力442MPa，符合設(shè)計(jì)要求，但應(yīng)力值偏大，筋處可適當(dāng)加厚。由于前懸置支架左右不對(duì)稱(chēng)，在這里只分析對(duì)稱(chēng)情況。 后懸置支架應(yīng)力圖后懸置支架1，后懸置支架2，最大應(yīng)力168MPa，符合應(yīng)力要求。 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。根據(jù)國(guó)家法規(guī)，在垂直上跳應(yīng)力分析中，在Z方向加載+5g 垂直下跳工況下總成應(yīng)力圖 前懸置支架應(yīng)力圖前懸置支架1，最大應(yīng)力442MPa，符合設(shè)計(jì)要求，筋處可適當(dāng)加厚，由于前懸置支架左右不對(duì)稱(chēng)，在這里只分析對(duì)稱(chēng)情況。 后懸置支架后懸置支架1，后懸置支架2，最大應(yīng)力168MPa，符合應(yīng)力要求。 輔助懸置支架輔助懸置支架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。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。最后對(duì)動(dòng)力總成的激勵(lì)進(jìn)行了分析，并給出了懸置系統(tǒng)固有特性、靜力分析、動(dòng)力分析和傳遞率分析的計(jì)算方法。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(wèn)題。合理的設(shè)計(jì)、布置動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)可以有效的減少動(dòng)力總成傳遞到車(chē)架上的振動(dòng)，另一方面也可以減少由路面不平度傳遞到車(chē)身的振動(dòng)，從而提高汽車(chē)的乘坐舒適性和平順性。本文通過(guò)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。致 謝本文在指導(dǎo)老師悉心指導(dǎo)下完成。從課題的選定、理論研究到論文撰寫(xiě)都得到張老師的指導(dǎo)與幫助。感謝張老師在我本科階段學(xué)習(xí)過(guò)程中，從學(xué)習(xí)、生活和工作上所給予的幫助。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。由于我在工作期間撰寫(xiě)本論文，許多問(wèn)題不能在校請(qǐng)教老師，只能通過(guò)電話及網(wǎng)絡(luò)咨詢(xún)老師，無(wú)形的給老師增添了許多麻煩，導(dǎo)師對(duì)我無(wú)微不至的關(guān)懷，以及他嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，刻苦鉆研的精神，都讓我深受感動(dòng)。這三年中還得到眾多老師的關(guān)心支持和幫助。在此，謹(jǐn)向老師們致以衷心的感謝和崇高的敬意。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。參考文獻(xiàn)［1］，2002［2］（第三版）.機(jī)械工業(yè)出版社，2001［3］，［4］，［5］，［6］，［7］，2004［8］，2004［9］，［10］，［11］ ，［12］ ，35