东风风神A60前悬架设计文献综述
2020-04-28 20:19:37
目的及意义:
二十一世纪以来,随着我国经济建设的飞速发展,以及交通体系的不断完善,汽车工业得到了迅猛发展,汽车已经成为家家户户不可或缺的交通工具。当汽车在路面上行驶时,路面的凹凸不平会产生对车轮的随机激励,该激励经过以悬架系统为首的隔振系传递到人体,影响乘员的乘坐舒适性,而传递至方向盘、换挡手柄的振动也将会给驾驶员的操作带来不便,时间久了还会缩短零部件的使用寿命。为了提高汽车的行驶平顺性,不仅要改善路况以减小振源,更要改善汽车对不平路面的隔振性能。而改善隔振性能最重要的环节就是汽车的悬架系统。所以,合理的设计汽车悬架不仅可以有效提高汽车的平顺性,又可以降低动载以改善路面友好性。
按汽车悬架的结构特点,可将悬架分为非独立悬架和独立悬架,独立悬架是指两侧车轮由断开式车桥连接,车轮单独通过悬架于车架连接,可以单独跳动,广泛应用于轿车前悬架。麦弗逊独立悬架中的减震器轴线与主销并不在同一条直线上,两者之间存在有一定的夹角,这种设计的优点在于使悬架系统的受力相对较为合理,至今为止已大规模应用于商用车上。麦弗逊独立悬架之所以能广泛地运用在各种小型车辆上,是因为该悬架的制造成本较低,且在汽车底盘系统中占用空间较小。在国内外市场上,相当一部分轿车上运用的就是麦弗逊独立悬架技术,比如国产奥迪、奇瑞、富康等。
国内外研究现状:
国外对麦弗逊悬架的探索较早,相对现在而言技术己经相当成熟。早在1950年,福特公司就提出了麦弗逊悬架的有关概念,并指出影响汽车操纵稳定性的重要因素。1986年R.J. Antoun指出运用ADAMS可实现对复杂多体系统的运动学仿真。随后,研究者开始将实车实验与仿真实验结合起来,并经过不断的尝试、分析,最终将麦弗悬架应用于汽车上。之后,麦弗逊悬架因其结构简单,空间占用小以及性能卓越的优势不断显现,各主机厂相继对麦弗逊悬架展开了深入的研究。
国内对麦弗逊悬架的研究较晚,但基于国外大量的研究,很快就得到了广泛的运用并逐步形成了一套较为成熟的评价标准。1976年郭孔辉对不同类型汽车悬架的建模、悬架参数的设置以及怎样提高汽车行驶过程中的操纵稳定性进行深入的剖析。2006年武汉理工大学方飞进行了关于麦弗逊悬架操纵稳定性的研究,通过建立仿真模型,并对各种工况下对悬架模型进行仿真,以探讨悬架参数对悬架性能及整车性能的影响。2014年河北理工大学的徐淋浩在《基于多体动力学的麦弗逊悬架性能分析与优化》中,通过对所建模型进行相关的运动学实验,然后采用遗传算法的方式来对悬架的结构进行优化,从而提高了车辆的稳定性。
本设计以东风风神A60车型为对象设计其前悬架,将所学过的机械设计、汽车构造、汽车理论及汽车设计等基础知识融会贯通,运用到前悬架的结构设计中。在此基础上,利用CATIA软件建立前悬架的三维模型,并通过ANSYS软件进行仿真分析,使设计的前悬架满足工作要求及国家标准。
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2. 研究的基本内容与方案
{title}基本内容:
悬架是现代汽车上的重要总成之一,它把车架(或车身)与车轴(或车轮)弹性地连接起来。其主要任务是传递作用在车轮和车架(或车身)之间的一切力和力矩;缓和路面传递给车架(或车身)的冲击载荷,衰减由此引起的承载系统的振动,保证车辆的操纵稳定性,使汽车获得高速行驶能力。本课题主要内容包括对国内外情况和研究意义的概述。悬架系统结构选型,悬架主要参数的确定和计算校核,三维建模等。
设计目标: