【正文】 根據(jù)附錄A中的參數(shù)表使用一輛標(biāo)準(zhǔn)汽車進(jìn)行尺寸標(biāo)注和優(yōu)化過程。因此,根據(jù)公式（21）而言，當(dāng)標(biāo)注物理部件的時(shí)候這種選擇不符合正弦調(diào)頻信號(hào)。物理部分由于與路面有關(guān)的連續(xù)操作被標(biāo)注尺寸,因此，標(biāo)注結(jié)果和優(yōu)化過程很大程度上取決于路面狀況。然而,為了獲取準(zhǔn)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。這里的最優(yōu)是指使阻尼器執(zhí)行機(jī)構(gòu)總體積最小的設(shè)計(jì)。從第一次優(yōu)化開始,阻尼器執(zhí)行機(jī)構(gòu)的負(fù)載類型被獲得,然后被用作第二次優(yōu)化過程的的輸入。在這個(gè)初始階段,阻尼器執(zhí)行機(jī)構(gòu)被認(rèn)為是理想的(零慣性和零阻尼條件)。圖7中第一步,優(yōu)化循環(huán)I,優(yōu)化與以下目標(biāo)函數(shù)(Eq.(28))關(guān)于的懸架模型。因此，不可能脫離控制器組件而單獨(dú)的進(jìn)行物理設(shè)計(jì)，并仍然達(dá)到系統(tǒng)優(yōu)化。然而，如果設(shè)計(jì)問題被擴(kuò)展到包括物理組件（阻尼器執(zhí)行器）的設(shè)計(jì)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)。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(jìn)行優(yōu)化，所以本文解決的設(shè)計(jì)問題是十分復(fù)雜的。眾所周知，調(diào)整這些車輪懸架的參數(shù)是一個(gè)耗時(shí)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(jì)者找到一個(gè)具有可接受的性能參數(shù)的最佳集合。因此,齒輪的功率損失被認(rèn)為是主要是由相互嚙合的只輪輪齒之間的庫(kù)侖摩擦產(chǎn)生的,它可以表示為 (19)其中l(wèi)g代表了庫(kù)侖摩擦。因此,齒輪可以被模擬為一個(gè)理想的齒輪比,n。假定減速齒輪比彈簧更堅(jiān)硬并且剛度更小。只有傳導(dǎo)損失是可以考慮的,因?yàn)樗鼈兪桥c我們的研究最相關(guān)的。電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路中的動(dòng)力電子設(shè)備也是一個(gè)電子機(jī)械私服系統(tǒng)中的主要熱源。為了簡(jiǎn)單起見,只有銅的損失將被包含在這個(gè)分析,因?yàn)檫@些損失通常由裝置最大的熱源構(gòu)成。然而,有必要模擬阻尼器的功率損耗以評(píng)估系統(tǒng)總的能量消耗。 圖5. 車輪懸架幾何視圖（簡(jiǎn)化） 圖6. 主動(dòng)懸架系統(tǒng)的示意圖 阻尼器功率損耗阻尼器的電子動(dòng)態(tài)系統(tǒng)被假定為比阻尼器的機(jī)械動(dòng)態(tài)系統(tǒng)迅速。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()。扭桿彈簧, 在校正執(zhí)行機(jī)構(gòu)上，有一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)量kl (N s / rad),是由一個(gè)角,張緊/ l(rad)。因此,在上橫臂上的阻尼力矩為 (13)nd和nl是阻尼器和水準(zhǔn)測(cè)量齒輪比率。 (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。(1))。然后遵循包含汽車加速質(zhì)量的變量Eq. (10)。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。并規(guī)定慣性阻尼器如機(jī)器、齒輪、軸和臂等都包含在總簧下重量中。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(cè)量，編碼器用來測(cè)量阻尼器的角臂，Ψa，（更具體地說，Ψd，這是Ψa*nd，如圖6所示）。該阻尼器是由一個(gè)旋轉(zhuǎn)的電機(jī)實(shí)現(xiàn)的，需要重新表達(dá)線性阻尼器與上臂的角度位置。本文的研究不考慮水準(zhǔn)執(zhí)行器的控制設(shè)計(jì)。彈簧的剛度kl（N / m），分配給主動(dòng)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，根據(jù)主動(dòng)懸架結(jié)構(gòu)如圖3c示，很明顯，活動(dòng)阻尼器（HB）、水準(zhǔn)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(xiàng)對(duì)應(yīng)于車輪和車身之間的被動(dòng)彈簧。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。錨定效應(yīng)是產(chǎn)生抵抗車身運(yùn)動(dòng)的力。這樣精度等級(jí)會(huì)非常低。舉例說明，這就是在主動(dòng)懸架控制方法中為什么難以涉及k2*zb和k4*zw的原因。理想情況下，車身應(yīng)孤立于道路干擾。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)。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 ]。大量研究結(jié)果對(duì)該控制策略是否有助于提高舒適性產(chǎn)生了質(zhì)疑。由于本文強(qiáng)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(biāo)注（在6節(jié)中進(jìn)一步討論）。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]。方便行動(dòng)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(chǎng)的應(yīng)用也將進(jìn)一步擴(kuò)大。而且能夠?qū)崿F(xiàn)整車高度的自動(dòng)升降,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。但距離大面積市場(chǎng)推廣還有很長(zhǎng)的路。毫無疑問,主動(dòng)懸架這一先進(jìn)的懸架系統(tǒng)在汽車上的應(yīng)用將越來越普及。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(dòng)懸架、主動(dòng)懸架過渡。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(gè)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(dá)到。為了滿足現(xiàn)代汽車對(duì)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(dòng)懸架仍然受到很多限制，主要是難于同時(shí)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(jì)也只能保證懸架在特定的激勵(lì)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(dòng)懸架對(duì)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(dòng)懸架和半主動(dòng)懸架。比如，汽車不同的行駛狀態(tài)對(duì)懸架有不同的要求。在懸掛系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡可能做到既能使行駛平順性（即乘坐舒適性）達(dá)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(dá)到最佳的狀態(tài)。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(dòng)環(huán)境中具有一定的舒適度，或保持所載物資完好的能力。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(chǎng)的需求和變化，新型懸架的誕生迫在眉睫。目前，在國(guó)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。此外，重型汽車對(duì)路面破壞機(jī)制的研究及認(rèn)識(shí)的進(jìn)一步加深，政府對(duì)高速公路養(yǎng)護(hù)的重視，限制超載逐步在國(guó)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(chǎng)的應(yīng)用將進(jìn)一步擴(kuò)大。同時(shí)我國(guó)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(jìn)作用。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(shì)，特別是在大型客車和載重汽車上尤為突出。目前多數(shù)汽車上都采用被動(dòng)懸架，20世紀(jì)80年代以來主動(dòng)懸架開始在一部分汽車上應(yīng)用，并且目前還在進(jìn)一步研究和開發(fā)中。汽車懸架的發(fā)展十分迅速，不斷出現(xiàn)嶄新的懸架裝置。四、研究工作進(jìn)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(xiàn)，外文翻譯文獻(xiàn)綜述開題報(bào)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(jì)圖總結(jié)撰寫畢業(yè)論文答辯五、主要參考文獻(xiàn) 1 萬(wàn)沛霖. 電動(dòng)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(guó)內(nèi)外電動(dòng)汽車發(fā)展?fàn)顩r[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(jī)械工業(yè)出版社,20116 余志生. 機(jī)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(jí)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(fù)責(zé)人簽字：年 月 日附錄2 文獻(xiàn)綜述附錄2 文獻(xiàn)綜述一、課題國(guó)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(dòng)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。4. 主要問題： (1)計(jì)算螺旋彈簧的剛度和車輪的跳動(dòng)范圍，計(jì)算確定車輪 跳動(dòng)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(cè)試。 ： (1)懸架系統(tǒng)總布置圖；(2)完成部分結(jié)構(gòu)圖。為提高綜合開發(fā)能力，以適應(yīng)市場(chǎng)的需求和變化，新型懸架的誕生迫在眉睫。 隨著車速的提高，被動(dòng)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(dòng)懸架．主動(dòng)懸架可以能主動(dòng)地控制垂直振動(dòng)及其車身姿態(tài)，根據(jù)路面和行駛工況自動(dòng)調(diào)整懸架剛度和阻尼。早在20世紀(jì)50年代，空氣懸架彈簧就開始應(yīng)用在載重車、小轎車、大客車及鐵道車輛上。按控制形式不同分為被動(dòng)式懸架和主動(dòng)式懸架。非獨(dú)立懸架的鮮明特色是左、右車輪之間由一剛性梁或非斷開式車橋聯(lián)接。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(jī)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(jī)構(gòu)的作用，有些主動(dòng)懸架中的作動(dòng)器則具有彈性元件、減振器和部分導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的功能。附錄1 開題報(bào)告附錄1 開題報(bào)告一、綜述本課題國(guó)內(nèi)外研究動(dòng)態(tài)，說明選題的依據(jù)和意義懸架是汽車的車架與車橋或車輪之間的一切傳力連接裝置的總稱，其作用是傳遞作用在車輪和車架之間的力和力矩，并且緩沖由不平路面?zhèn)鹘o車架或車身的沖擊力，并衰減由此引起的震動(dòng)，以保證汽車能平順地行駛。最后，再次感謝學(xué)院所有的領(lǐng)導(dǎo)和老師四年來對(duì)我的栽培和指導(dǎo)。沒有你們，我的大學(xué)四年會(huì)是不敢回首，碌碌無為的四年。我的畢設(shè)結(jié)束，不僅僅是一個(gè)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。參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)1 李興虎. ,20052 （第4版）.機(jī)械工業(yè)出版社，20043 梁新成，黃志剛，朱婷. 汽車懸架的發(fā)展現(xiàn)狀及展望[J].北京工商大學(xué)學(xué)報(bào)，2006，第24卷，第2期：30334 陳家瑞， 人民交通出版社,20055胡亞莊. 簡(jiǎn)明汽車知識(shí)詞典. 北京理工大學(xué)出版社，20016 余志生. 機(jī)械工業(yè)出版社,20097 Jonsson, Simulation of Dynamical Behaviour of a Front Wheel Suspension, Vehicle System Dynamics, 1999,Vol. 20, No. 5:2692818 約森設(shè)計(jì)過程中，有些設(shè)計(jì)過程由于無資料可查詢，我只能根據(jù)自己所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行簡(jiǎn)單的估算，設(shè)計(jì)難免出現(xiàn)偏頗，這也是我畢設(shè)過程中的一點(diǎn)遺憾。在經(jīng)過各種困難的挑戰(zhàn)后，我終于完成了設(shè)計(jì)任務(wù)。從選題的開始，我就知道設(shè)計(jì)過程的不易。選擇該方案主的原因是該懸架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、空間尺寸小和燭式懸架主銷磨損嚴(yán)重的缺點(diǎn)正好被設(shè)計(jì)車型質(zhì)量小的特點(diǎn)所彌補(bǔ)。主銷軸套筒設(shè)計(jì)如圖73，具體尺寸見零件圖。對(duì)于主銷軸套筒設(shè)計(jì)，選用材料45號(hào)鋼，設(shè)計(jì)模型如圖72和73。懸架導(dǎo)向機(jī)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(yùn) 行條件作具體分析，本章則概述了燭式懸架的簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)?，F(xiàn)在轎車上廣泛采用的是雙橫臂式導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式有很多，根據(jù)不同的用途有多種。第7章 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)第7章 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 概述車輪相對(duì)于車架和車身跳動(dòng)時(shí)，車輪（特別是轉(zhuǎn)向輪）的運(yùn)動(dòng)軌跡應(yīng)符合一定的要求，否則對(duì)汽車某些行駛性能（特別是操縱穩(wěn)定性）有不利的影響。由于側(cè)傾角剛度未知，故可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選取橫向穩(wěn)定器參數(shù)： L=1020mm ，a=68mm，b=70mm, =182mm，圓角半徑R=25mm。其他截面的應(yīng)力一般都小于B截面內(nèi)側(cè)的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力，如果62中支撐點(diǎn)C的位置很靠近中心，則C截面處同時(shí)受到彎矩和扭矩的作用，可能產(chǎn)生較大的主應(yīng)力，當(dāng)圖中（a+b）的值接近或超過時(shí)，則應(yīng)該校核該處的主應(yīng)力。當(dāng)用于獨(dú)立懸架時(shí)（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(diǎn)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(shí)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(diǎn)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