寶馬5系2.0L轎車懸架設(shè)計(jì)前懸架類型為雙橫臂式獨(dú)立懸架后懸架類型為多連桿式獨(dú)立懸架（全套含CAD圖紙）
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寶馬5系懸架設(shè)計(jì)及優(yōu)化畢設(shè)內(nèi)容l設(shè)計(jì)寶馬5系的前后懸架l前懸架為雙橫臂式獨(dú)立懸架l后懸架為多連桿式獨(dú)立懸架l通過查閱資料，計(jì)算參數(shù)，尺寸及合理設(shè)計(jì)懸架的形狀。l通過matlab進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化l使用catia進(jìn)行3d模型的建立已完成的進(jìn)度l基本按照開題報(bào)告的內(nèi)容進(jìn)行，查閱資料，計(jì)算雙橫臂式獨(dú)立前懸架的上下橫臂尺寸，彈簧的選取，彈簧剛度的校核，減震器的參數(shù)以及橫向穩(wěn)定桿設(shè)計(jì)。l進(jìn)行matlab參數(shù)優(yōu)化l開始運(yùn)用catia建模計(jì)算數(shù)據(jù)l根據(jù)現(xiàn)代轎車的設(shè)計(jì)，上橫臂短，下橫臂長(zhǎng)，一般取L2/L1=0.6-1.0之間l根據(jù)計(jì)算選擇0.65l上橫臂長(zhǎng)度L1=212mml下橫臂長(zhǎng)度L2=326mml橫臂鉸點(diǎn)間距離200mml簧載質(zhì)量的確定l已知總質(zhì)量為1740kg，參照文獻(xiàn)，簧載質(zhì)量取82%約為1426kg。前置后驅(qū)，滿載時(shí)前軸質(zhì)量為685kg，空載時(shí)為723kg。l螺旋彈簧的選擇：l計(jì)算彈簧直徑為10.82mm，取彈簧直徑d=12mml大徑D取72mml有效圈數(shù)n=4，壓縮圈數(shù)n2=2l總?cè)?shù)n=6l減震器的選擇：l采用雙桶式減震器，工作缸直徑D計(jì)算得10.6 取標(biāo)準(zhǔn)值20mml基長(zhǎng)L=120mml儲(chǔ)油直徑D=44mml吊環(huán)直徑29mml吊環(huán)寬度B=24mml活塞行程取s=280mm用matlab進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化l對(duì)舒適性進(jìn)行優(yōu)化l目標(biāo)函數(shù)：l設(shè)計(jì)變量：l約束函數(shù)：l優(yōu)化結(jié)果：x1=2.0135227 x2=0.891254l x3=1.142537l與計(jì)算結(jié)果相差不大Catia建模l能預(yù)期完成工作量 本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）開 題 報(bào) 告論文題目寶馬5系 2.0L 懸架設(shè)計(jì)班 級(jí)姓 名 院（系）導(dǎo) 師開題時(shí)間- 1 -1課題研究的目的和意義隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們生活的日益提高，汽車成為工農(nóng)業(yè)和人們?nèi)粘Ｉ畋夭豢缮俚慕煌üぞ?。隨著汽車的不斷普及，人們對(duì)汽車的性能（操縱穩(wěn)定性與平順性）要求日益提高，如何讓兼顧操縱穩(wěn)定性與平順性，如何實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化成為汽車設(shè)計(jì)的一個(gè)重點(diǎn)。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扭，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。車輛在上下跳動(dòng)過程中，車輪定位參數(shù)(輪距、前束、外傾角、主銷后傾角、主銷內(nèi)傾角等)與輪距會(huì)產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)學(xué)上的變化，懸架的運(yùn)動(dòng)學(xué)特性對(duì)汽車操縱穩(wěn)定性起著至關(guān)重要的作用。通過對(duì)寶馬5系2.0L汽車進(jìn)行分析。研究多連桿懸架和雙橫臂式獨(dú)立懸架的目的是保證高水平的操縱穩(wěn)定性的前提下，獲得比較好的平順性。雙橫臂獨(dú)立懸架不僅具有獨(dú)立懸架的優(yōu)點(diǎn)，而且擺臂不等長(zhǎng)的獨(dú)立懸架中的兩臂長(zhǎng)度如果選擇適當(dāng)，還可以改變獨(dú)立懸架中的車輪與主銷的角度和輪距克服造成輪胎磨損嚴(yán)重的缺陷。所以被廣泛應(yīng)用于轎車、高級(jí)輕型客車及高級(jí)豪華大客車，以改善整車的行駛平順性和操縱穩(wěn)定性。所謂行駛平順性是保持汽車在行駛過程中產(chǎn)生的振動(dòng)和沖擊環(huán)境對(duì)駕乘人員的舒適性的影響限制在一定范圍之內(nèi)，而對(duì)載貨汽車還應(yīng)當(dāng)保持貨物的完好性。而汽車的操縱穩(wěn)定性是指在駕駛者不感到疲勞、緊張的條件下，汽車能遵循駕駛者通過轉(zhuǎn)向系及轉(zhuǎn)向輪給定的方向行駛，且當(dāng)遭遇外界干擾時(shí)，汽車能抵抗干擾而保持穩(wěn)定性的能力。多連桿式獨(dú)立懸架，這種懸架系統(tǒng)由布置在空間的3-5根連桿將轉(zhuǎn)向節(jié)與車身連接起來，連桿的外端與轉(zhuǎn)向節(jié)通過球鉸連接，連桿的內(nèi)端與車身通過橡膠襯套連接。相比傳統(tǒng)的懸架系統(tǒng)，多連桿懸架系統(tǒng)提供了更大的設(shè)計(jì)自由度，如果各個(gè)連桿的位置以及橡膠襯套的剛度能夠巧妙的設(shè)計(jì)，那么就可以利用純機(jī)械的機(jī)構(gòu)，被動(dòng)且精確地控制主銷軸線和車輪定位角的變化，改善汽車舒適度及操控性能?？梢哉f多連桿懸架特別是五連桿式獨(dú)立懸架系統(tǒng)是被動(dòng)式懸架系統(tǒng)中最先進(jìn)的技術(shù)。因其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn), 多連桿式獨(dú)立懸架現(xiàn)今已廣泛用于高檔轎上。2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀2.1多連桿懸架運(yùn)動(dòng)學(xué)研究概況2.1.1國外研究水平：懸架運(yùn)動(dòng)學(xué)的研究在國外起步較早,幾乎是從獨(dú)立懸架的誕生起開始的，其研究的主要內(nèi)容為車輪定位參數(shù)：車輪前束角、外傾角、輪距、主銷后傾角（后傾拖距）、主銷內(nèi)傾角（主銷偏移距）等對(duì)汽車穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向特性、直線行駛性能、回正性及路感等汽車行駛性能14的影響。德國人阿達(dá)姆措莫托所著的汽車行駛性能、德國學(xué)者Wolfgang Matschinsky 編寫的車輛懸架以及日本學(xué)者安部正人所著的汽車的運(yùn)動(dòng)與操縱等著作中都對(duì)汽車懸架運(yùn)動(dòng)學(xué)特性做了深入的討論分析。近年來，研究多連桿懸架運(yùn)動(dòng)特性的方法不斷涌現(xiàn)，在國外：D.M.A. Lee 等人推導(dǎo)出轉(zhuǎn)向節(jié)的速度方程， 并應(yīng)用逐步線性化方法來求解位置問題，Mohamed 和Attia 應(yīng)用剛性連桿和轉(zhuǎn)向節(jié)之間的約束方程獲得懸架的運(yùn)動(dòng)特性，Knapzyk 和Dzierzec提出的拆桿法以及Lee Unkoo 等人的位移矩陣法等。2.1.2國內(nèi)研究水平：在國內(nèi)，隨著汽車工業(yè)的迅猛發(fā)展，懸架研究方法不斷涌現(xiàn)，對(duì)于雙橫臂式懸架、麥弗遜式懸架等的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析做過大量工作，而對(duì)于多連桿懸架系統(tǒng)，清華大學(xué)呂振華等利用機(jī)械原理中的拆桿法，對(duì)五連桿懸架進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)分析和受力分析，并應(yīng)用一種迭代算法分析了考慮橡膠襯套彈性的懸架運(yùn)動(dòng)特性，討論了襯套彈性對(duì)車輛性能的影響，清華大學(xué)宋健等和同濟(jì)大學(xué)祁宏鐘等分別采用瞬時(shí)軸線法和近似數(shù)值方法確定多連桿懸架的主銷軸線，該方法簡(jiǎn)單可靠，對(duì)多連桿運(yùn)動(dòng)學(xué)理論分析打下基礎(chǔ)。近年來，由于計(jì)算機(jī)的迅速發(fā)展，虛擬樣機(jī)技術(shù)成為現(xiàn)代汽車設(shè)計(jì)的一項(xiàng)全新的技術(shù)，它基于多體動(dòng)力學(xué)理論，能夠在虛擬環(huán)境下模擬汽車的運(yùn)動(dòng)學(xué)以及動(dòng)力學(xué)仿真，這種技術(shù)不僅能提高產(chǎn)品的設(shè)計(jì)質(zhì)量，而且還大大地縮短了設(shè)計(jì)周期，為企業(yè)節(jié)省了大量成本。上世紀(jì)80 年代起，多剛體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)理論和方法已經(jīng)較廣泛應(yīng)用于汽車技術(shù)領(lǐng)域，一些優(yōu)秀的多體動(dòng)力學(xué)分析的商業(yè)化軟件（如MSC.ADAMS 等）使得汽車懸架系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析技術(shù)日臻成熟和完善。吉林大學(xué)楊樹凱在其發(fā)表的多連桿懸架與雙橫臂懸架運(yùn)動(dòng)學(xué)和彈性運(yùn)動(dòng)學(xué)特性分析中，利用ADAMS/CAR 軟件對(duì)兩種懸架系統(tǒng)進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)特性仿真對(duì)比分析。孫海林在研究生導(dǎo)師的指導(dǎo)下，根據(jù)某車輛多連桿獨(dú)立懸架的設(shè)計(jì)參數(shù)，用ADAMS/CAR 軟件平臺(tái)建立了多連桿式獨(dú)立懸架的多體動(dòng)力學(xué)模型，并針對(duì)多連桿懸架運(yùn)動(dòng)學(xué)對(duì)整車性能的影響進(jìn)行了的闡述，總結(jié)出多連桿懸架的優(yōu)缺點(diǎn)。同濟(jì)大學(xué)的梁駿等從剛體系統(tǒng)出發(fā)，在ADAMS平臺(tái)下對(duì)四連桿懸架進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)分析。2.2雙橫臂式獨(dú)立懸架：雙橫臂式獨(dú)立懸架系統(tǒng)設(shè)計(jì)的早期研究可追溯到20世紀(jì)30年代。傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法采用平面作圖法或平面解析法等經(jīng)驗(yàn)方法。其缺陷是忽略了主銷后傾角及上、下擺臂軸線的空間角度的影響, 所以很難獲得精確的設(shè)計(jì)結(jié)果。同時(shí),設(shè)計(jì)過程也是相當(dāng)?shù)姆睆?fù)。2.2.1國外研究水平：20世紀(jì)90年代，國外對(duì)其數(shù)學(xué)建模與分析進(jìn)行了較多的研究，并取得了一定的成果。1990年Wallaschek提出了非線性數(shù)學(xué)模型諧波及統(tǒng)計(jì)線性化的方法。1997 年Duym用一種代數(shù)形式的經(jīng)驗(yàn)公式來描述雙橫臂式獨(dú)立懸架系統(tǒng)的非線性特性, 仿真結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本吻合。1998年Kuti以有限元為工具, 建立了一種客車懸架系統(tǒng)的非線性數(shù)學(xué)模型。這些研究表明，建立雙橫臂式獨(dú)立懸架系統(tǒng)的簡(jiǎn)單而又比較準(zhǔn)確的非線性數(shù)學(xué)模型，并將其用于乘坐動(dòng)力學(xué)的非線性研究具有重要意義。特別是近幾年來，摒棄了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，比較流行的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法多是基于空間機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)原理及多剛體動(dòng)力學(xué)理論，采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，獲得了理想的設(shè)計(jì)結(jié)果，并有效地提高了工作效率。雙橫臂式獨(dú)立懸架的設(shè)計(jì)、制造已比較成熟，而且成本低，工作可靠，是當(dāng)今世界汽車工業(yè)中懸架的主導(dǎo)產(chǎn)品。2.2.2國內(nèi)研究現(xiàn)狀：雙橫臂式獨(dú)立懸架系統(tǒng)的研究在國內(nèi)也有較長(zhǎng)的歷史。吉林工業(yè)大學(xué)的郭孔輝院士的文章國是較早的論文，隨后的一些學(xué)者也對(duì)該問題做了研究。近幾年來， 北京理工大學(xué)，浙江大學(xué)等高校正在開展此方面的研究，并發(fā)表了一些論文。對(duì)于雙橫臂式獨(dú)立懸架系統(tǒng)的研究，主要是應(yīng)用線性理論研究汽車乘坐動(dòng)力學(xué)。目前，雙橫臂式獨(dú)立懸架產(chǎn)品已經(jīng)實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化。但從總體上來看，國內(nèi)對(duì)于雙橫臂式獨(dú)立懸架系統(tǒng)的研究相對(duì)較少，產(chǎn)品主要是仿造國外，自主開發(fā)能力差，并且缺少具有自主版權(quán)的專用軟件。在雙橫臂式獨(dú)立懸架系統(tǒng)的研究中，國內(nèi)基于線性理論的建模與仿真仍處于主導(dǎo)地位，而基于非線性理論的非數(shù)學(xué)建模與分析也已經(jīng)引起重視，并有了一定的研究成果。2.3 設(shè)計(jì)水平：自20世紀(jì)90年代起，各主要發(fā)達(dá)國家在汽車產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)領(lǐng)域中廣泛采用信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、CAD/CAE/CAM/PDM技術(shù)、KBE (Knowledge BasedEngineering)技術(shù)等先進(jìn)手段，使設(shè)計(jì)水平大為提高，新車型的開發(fā)周期大大降低。以美國為例，在90年代初，轎車新車型的開發(fā)周期大約為5-6年，到90年代末已降為12-18個(gè)月，具體到懸架設(shè)計(jì)方面，仿真分析、虛擬設(shè)計(jì)、反求工程、AI技術(shù)等已經(jīng)獲得推廣應(yīng)用。根據(jù)國際聯(lián)機(jī)檢索可以看出，國外己建立了懸架結(jié)構(gòu)型式和懸架設(shè)計(jì)參數(shù)的知識(shí)庫和專家系統(tǒng)，不同類型懸架的設(shè)計(jì)計(jì)算方法在國外已較為成熟，并有多項(xiàng)專利。值得一提的是，國外在懸架設(shè)計(jì)領(lǐng)域中的一些研究成果已經(jīng)被某些大型的商品化的機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)仿真軟件所吸收。例如，由美國著名軟件公司MDI與Audi.BMW. Renault和Volvo等汽車公司合作開發(fā)的轎車設(shè)計(jì)軟件包ADAMS/Car，其中就包括了懸架模塊，可以預(yù)測(cè)懸架系統(tǒng)特性、計(jì)算懸架載荷時(shí)間歷程、進(jìn)行裝配性能研究等，從而有效地協(xié)助工程師完成設(shè)計(jì)任務(wù)。長(zhǎng)期以來，國內(nèi)汽車行業(yè)，特別是轎車、微型車行業(yè)基本上依靠國外技術(shù)生存。雖有眾多專家、學(xué)者、業(yè)內(nèi)人士不斷強(qiáng)調(diào)培育本土設(shè)計(jì)開發(fā)能力的重要性，但在缺乏競(jìng)爭(zhēng)力的環(huán)境下，相關(guān)企業(yè)往往出于短期利益考慮，不愿在此方面進(jìn)行大規(guī)模投入，致使這項(xiàng)工作難以真正落實(shí)到位。當(dāng)前，國內(nèi)轎車及微型車幾乎都是引進(jìn)國外技術(shù)生產(chǎn)的。需要注意的是，這種“引進(jìn)技術(shù)”實(shí)際上只是引進(jìn)國外現(xiàn)成的產(chǎn)品設(shè)計(jì)結(jié)果，而不是產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)技術(shù)本身。因此，迄今為出，國內(nèi)汽車行業(yè)對(duì)包括懸架系統(tǒng)在內(nèi)的汽車底盤系統(tǒng)關(guān)鍵產(chǎn)品的設(shè)計(jì)機(jī)理，仍然知之甚少，重復(fù)引進(jìn)到處可見與浪費(fèi)驚人，而且也往往受制于人。3. 本課題的研究?jī)?nèi)容及技術(shù)方案結(jié)合寶馬5系多連桿獨(dú)立懸架和雙橫臂式獨(dú)立懸架總體設(shè)計(jì)參數(shù)，通過設(shè)計(jì)，CATIA軟件建立三維模型。然后通過Matlab 建立多連桿懸架的數(shù)學(xué)模型和雙橫臂式獨(dú)立懸架，同時(shí)用ADAMS/CAR 軟件平臺(tái)建立了多連桿式獨(dú)立懸架和雙橫臂式獨(dú)立懸架的多體動(dòng)力學(xué)模型，互相驗(yàn)證模型的正確性，利用迭代法對(duì)彈性元件進(jìn)行分析。并利用多目標(biāo)遺傳算法該懸架進(jìn)行了多目標(biāo)優(yōu)化。(1)根據(jù)寶馬5系的參數(shù)確定結(jié)構(gòu)參數(shù)。 (2)對(duì)懸架結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。 (3)運(yùn)用CATIA軟件建立三維實(shí)體模型。(4) 運(yùn)用MATLAB優(yōu)化工具箱, 對(duì)已建立起的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行編程優(yōu)化, 分析優(yōu)化得到結(jié)果來說明數(shù)學(xué)模型建立的可行性和精確性。(5) 在ADMAS中對(duì)懸架進(jìn)行建模仿真, 模擬出前輪定位等性能特性參數(shù)隨車輪轉(zhuǎn)向或是輪胎上下跳動(dòng)而變化的關(guān)系曲線, 對(duì)比優(yōu)化前后的特性曲線，研究分析主銷及和前輪定位角隨車輪上下跳動(dòng)時(shí)的變化規(guī)律，通過與數(shù)學(xué)模型的對(duì)比分析，其一致性相互驗(yàn)證了各模型的正確性。4. 本設(shè)計(jì)的特色在內(nèi)容上通過對(duì)實(shí)體車型的參數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并且通過CATIA建立三維模型和MATLAB建立數(shù)學(xué)模型，進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析以及優(yōu)化分析。在研究方法上采用迭代法對(duì)多連桿式獨(dú)立懸架進(jìn)行分析。對(duì)于雙橫臂式獨(dú)立懸架，結(jié)合多目標(biāo)遺傳算法，以懸架擺臂長(zhǎng)度和初始位置作為優(yōu)化變量，對(duì)最大滑移量、外傾角、定位參數(shù)等進(jìn)行優(yōu)化。5. 進(jìn)度安排第12周：搜集資料，寫開題報(bào)告；第310周：對(duì)前后懸架進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；第1113周：建立前后懸架的三維實(shí)體模型第1314周：建立MATLAB模型并結(jié)合ADAMS進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析和優(yōu)化。第1617周：撰寫說明書；第18周：準(zhǔn)備答辯。6. 參考文獻(xiàn) 1 王其東，趙韓，李巖，祝少春汽車雙橫臂式獨(dú)立懸架機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)特性分析合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，第24卷第6期，2001年12月2 耶爾森賴姆帕爾、王瑄譯 懸架元件及底盤力學(xué) 吉林：吉林科學(xué)技術(shù)出版社。1992,218-4143 黃志平 基于ADAMS的五連桿懸架性能研究，西南交通大學(xué)碩士論文，2009,54 楊樹凱多連桿懸架與雙橫臂懸架運(yùn)動(dòng)學(xué)和彈性運(yùn)動(dòng)學(xué)特性分析1.吉林大學(xué); 2.第一汽車集團(tuán)公司技術(shù)中心; 3.河北工程大學(xué)5 林逸等滑柱擺臂式懸架空間運(yùn)動(dòng)分析汽車技術(shù)，1990(5).6 呂振華,徐建國五連桿懸架的剛體運(yùn)動(dòng)學(xué)和彈性運(yùn)動(dòng)學(xué)分析J.設(shè)計(jì)計(jì)算研究，2002(11)7 宋健，石磊.。多連桿式前懸架主銷軸線的確定J. 公路交通科技，2001,18(6):99-102.8 祁宏鐘等。確定五連桿懸架虛擬主銷軸線的近似數(shù)值方法J.機(jī)械設(shè)計(jì)與制造，2002,(1): 57-6010 阿達(dá)姆.措莫托著，黃錫朋，解春陽譯汽車行駛性能M.北京：科學(xué)普及出版社，1992.9.11 Matschinsky,Wolfgang.Die Radfhrungen der StrassfahrzeugJ.Verlag TuevReihland,198712 安部正人著，陳幸波譯.汽車的運(yùn)動(dòng)與操縱M.北京:機(jī)械工業(yè)出版社，1998.13陳俊，基于雙橫臂獨(dú)立懸架對(duì)轎車轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，合肥工業(yè)大學(xué)碩士論文，2007.1214 郭孔輝.汽車振動(dòng)與載荷的統(tǒng)計(jì)分析及懸架系統(tǒng)參數(shù)的選擇，汽車技術(shù)。1975 (12):78-81 開題報(bào)告檢查組意見： 組長(zhǎng)（簽字）： 年 月 日- 6 -開題報(bào)告 寶馬5系懸架設(shè)計(jì)和優(yōu)化設(shè)計(jì)目錄n1、參數(shù)n2、懸架介紹n3、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀n4、研究?jī)?nèi)容及技術(shù)方案n5、畢設(shè)工作進(jìn)度安排懸架參數(shù)n前懸架類型：雙橫臂式獨(dú)立懸架n后懸架類型：多連桿式獨(dú)立懸架雙橫臂式獨(dú)立懸架n 雙橫臂獨(dú)立懸架不僅具有獨(dú)立懸架的優(yōu)點(diǎn)，而且擺臂不等長(zhǎng)的獨(dú)立懸架中的兩臂長(zhǎng)度如果選擇適當(dāng)，還可以改變獨(dú)立懸架中的車輪與主銷的角度和輪距克服造成輪胎磨損嚴(yán)重的缺陷。所以被廣泛應(yīng)用于轎車、高級(jí)輕型客車及高級(jí)豪華大客車，以改善整車的行駛平順性和操縱穩(wěn)定性。n不等臂式上下臂長(zhǎng)度不等，上臂比下臂短，當(dāng)車輪上下運(yùn)動(dòng)時(shí)，上臂比下臂運(yùn)動(dòng)弧度小，將使得車輪上部輕微的內(nèi)外移動(dòng)，而地步影響很小。有利于減少輪胎磨損，提高行駛平順性和方向穩(wěn)定性。多連桿式獨(dú)立懸架n 這種懸架系統(tǒng)由布置在空間的3-5根連桿將轉(zhuǎn)向節(jié)與車身連接起來，連桿的外端與轉(zhuǎn)向節(jié)通過球鉸連接，連桿的內(nèi)端與車身通過橡膠襯套連接。相比傳統(tǒng)的懸架系統(tǒng)，多連桿懸架系統(tǒng)提供了更大的設(shè)計(jì)自由度，如果各個(gè)連桿的位置以及橡膠襯套的剛度能夠巧妙的設(shè)計(jì)，那么就可以利用純機(jī)械的機(jī)構(gòu)，被動(dòng)且精確地控制主銷軸線和車輪定位角的變化，改善汽車舒適度及操控性能。因其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，多連桿式獨(dú)立懸架現(xiàn)今已廣泛用于高檔轎上。n5根連桿分別為主控制臂，前置定位臂，后制定位臂，上臂和下臂，他們分別對(duì)各個(gè)方向產(chǎn)生作用。課題研究的目的和意義n 雙橫臂獨(dú)立懸架不僅具有獨(dú)立懸架的優(yōu)點(diǎn)，而且擺臂不等長(zhǎng)的獨(dú)立懸架中的兩臂長(zhǎng)度如果選擇適當(dāng)，還可以改變獨(dú)立懸架中的車輪與主銷的角度和輪距克服造成輪胎磨損嚴(yán)重的缺陷。所以被廣泛應(yīng)用于轎車、高級(jí)輕型客車及高級(jí)豪華大客車，以改善整車的行駛平順性和操縱穩(wěn)定性。所謂行駛平順性是保持汽車在行駛過程中產(chǎn)生的振動(dòng)和沖擊環(huán)境對(duì)駕乘人員的舒適性的影響限制在一定范圍之內(nèi)，而對(duì)載貨汽車還應(yīng)當(dāng)保持貨物的完好性。而汽車的操縱穩(wěn)定性是指在駕駛者不感到疲勞、緊張的條件下，汽車能遵循駕駛者通過轉(zhuǎn)向系及轉(zhuǎn)向輪給定的方向行駛，且當(dāng)遭遇外界干擾時(shí)，汽車能抵抗干擾而保持穩(wěn)定性的能力。n 多連桿式獨(dú)立懸架，這種懸架系統(tǒng)由布置在空間的3-5根連桿將轉(zhuǎn)向節(jié)與車身連接起來，,連桿的外端與轉(zhuǎn)向節(jié)通過球鉸連接，連桿的內(nèi)端與車身通過橡膠襯套連接。相比傳統(tǒng)的懸架系統(tǒng)，多連桿懸架系統(tǒng)提供了更大的設(shè)計(jì)自由度，如果各個(gè)連桿的位置以及橡膠襯套的剛度能夠巧妙的設(shè)計(jì)，那么就可以利用純機(jī)械的機(jī)構(gòu)，被動(dòng)且精確地控制主銷軸線和車輪定位角的變化，改善汽車舒適度及操控性能?？梢哉f多連桿懸架特別是五連桿式獨(dú)立懸架系統(tǒng)是被動(dòng)式懸架系統(tǒng)中最先進(jìn)的技術(shù)。因其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，多連桿式獨(dú)立懸架現(xiàn)今已廣泛用于高檔轎車上。國內(nèi)外研究水平1、雙橫臂式獨(dú)立懸架2、多連桿式獨(dú)立懸架雙橫臂式獨(dú)立懸架n國外研究水平：國外研究水平：n 20世紀(jì)90年代,國外對(duì)其數(shù)學(xué)建模與分析進(jìn)行了較多的研究，并取得了一定的成果。1990年Wallaschek提出了非線性數(shù)學(xué)模型諧波及統(tǒng)計(jì)線性化的方法。1997 年Duym 用一種代數(shù)形式的經(jīng)驗(yàn)公式來描述雙橫臂式獨(dú)立懸架系統(tǒng)的非線性特性，仿真結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本吻合。1998年Kuti 以有限元為工具，建立了一種客車懸架系統(tǒng)的非線性數(shù)學(xué)模型。這些研究表明，建立雙橫臂式獨(dú)立懸架系統(tǒng)的簡(jiǎn)單而又比較準(zhǔn)確的非線性數(shù)學(xué)模型，并將其用于乘坐動(dòng)力學(xué)的非線性研究具有重要意義。特別是近幾年來，摒棄了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，比較流行的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法多是基于空間機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)原理及多剛體動(dòng)力學(xué)理論，采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，獲得了理想的設(shè)計(jì)結(jié)果，并有效地提高了工作效率。雙橫臂式獨(dú)立懸架的設(shè)計(jì)、制造已比較成熟,而且成本低，工作可靠，是當(dāng)今世界汽車工業(yè)中懸架的主導(dǎo)產(chǎn)品。n國內(nèi)研究現(xiàn)狀：國內(nèi)研究現(xiàn)狀：n 雙橫臂式獨(dú)立懸架系統(tǒng)的研究在國內(nèi)也有較長(zhǎng)的歷史。吉林工業(yè)大學(xué)的郭孔輝院士的文章是較早的論文,隨后的一些學(xué)者也對(duì)該問題做了研究。近幾年來,北京理工大學(xué)、浙江大學(xué)等高校正在開展此方面的研究,并發(fā)表了一些論文。對(duì)于雙橫臂式獨(dú)立懸架系統(tǒng)的研究,主要是應(yīng)用線性理論研究汽車乘坐動(dòng)力學(xué)。n 目前,雙橫臂式獨(dú)立懸架產(chǎn)品已經(jīng)實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化。但從總體上來看,國內(nèi)對(duì)于雙橫臂式獨(dú)立懸架系統(tǒng)的研究相對(duì)較少,產(chǎn)品主要是仿造國外,自主開發(fā)能力差,并且缺少具有自主版權(quán)的專用軟件。在雙橫臂式獨(dú)立懸架系統(tǒng)的研究中,國內(nèi)基于線性理論的建模與仿真仍處于主導(dǎo)地位,而基于非線性理論的非數(shù)學(xué)建模與分析也已經(jīng)引起重視,并有了一定的研究成果。本課題的研究?jī)?nèi)容及技術(shù)方案n 結(jié)合寶馬5系多連桿獨(dú)立懸架和雙橫臂式獨(dú)立懸架總體設(shè)計(jì)參數(shù)，通過設(shè)計(jì)，CATIA軟件建立三維模型。然后通過Matlab 建立多連桿懸架的數(shù)學(xué)模型和雙橫臂式獨(dú)立懸架，同時(shí)用ADAMS/CAR 軟件平臺(tái)建立了多連桿式獨(dú)立懸架和雙橫臂式獨(dú)立懸架的多體動(dòng)力學(xué)模型，互相驗(yàn)證模型的正確性，利用迭代法對(duì)彈性元件進(jìn)行分析。并利用多目標(biāo)遺傳算法該懸架進(jìn)行了多目標(biāo)優(yōu)化。n(1)根據(jù)寶馬5系的參數(shù)確定結(jié)構(gòu)參數(shù)。n(2)對(duì)懸架結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。n(3)運(yùn)用CATIA軟件建立三維實(shí)體模型。n(4)運(yùn)用MATLAB優(yōu)化工具箱,對(duì)已建立起的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行編程優(yōu)化,分析優(yōu)化得到結(jié)果來說明數(shù)學(xué)模型建立的可行性和精確性。n(5)在ADMAS中對(duì)懸架進(jìn)行建模仿真,模擬出前輪定位等性能特性參數(shù)隨車輪轉(zhuǎn)向或是輪胎上下跳動(dòng)而變化的關(guān)系曲線,對(duì)比優(yōu)化前后的特性曲線，研究分析主銷及和前輪定位角隨車輪上下跳動(dòng)時(shí)的變化規(guī)律，通過與數(shù)學(xué)模型的對(duì)比分析，其一致性相互驗(yàn)證了各模型的正確性。進(jìn)度安排n第12周：搜集資料，寫開題報(bào)告；n第310周：對(duì)前后懸架進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；n第1113周：建立前后懸架的三維實(shí)體模型n第1314周：建立MATLAB模型并結(jié)合ADAMS進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析和優(yōu)化。n第1617周：撰寫說明書；n第18周：準(zhǔn)備答辯。結(jié)束寶馬5系懸架設(shè)計(jì)及仿真分析緒論緒論懸架概述懸架概述懸架設(shè)計(jì)懸架設(shè)計(jì)C CATIAATIA建模建模1 12 23 34 4ADAMSADAMS運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真結(jié)論結(jié)論56寶馬寶馬5 5系懸架設(shè)計(jì)及仿真分析系懸架設(shè)計(jì)及仿真分析.背景背景1 1懸架懸架 懸架是現(xiàn)代汽車上重要組成部分之一，它把車架與車軸，或者車身與車輪連接起來，是傳遞車身與輪胎之間力與力矩的連接裝置，并且，懸架可以減緩沖擊，衰減系統(tǒng)的振動(dòng)，從而保證了良好的平順性；在路面不平的時(shí)候擁有理想的運(yùn)動(dòng)特性，從而保證了汽車的操縱穩(wěn)定性和較高的行駛能力。懸架包括彈性元件、導(dǎo)向裝置、減振器和橫向穩(wěn)定器等。.計(jì)算數(shù)據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)1 1 1 1L1/L2=0.65；上臂長(zhǎng)度L1=326mm；下臂長(zhǎng)度L2=212mm；彈簧剛度Cs=37.33N/mm；彈簧中徑Dm=90mm；彈簧外徑D=102mm；總?cè)?shù)n=10；彈簧自由高度Ho=228mm；減震器工作缸直徑D=30mm；活塞行程S=180mm；LOGO1 1 1 1.雙橫臂式獨(dú)立懸架1 1.多連桿式獨(dú)立懸架2 2ADAMS/CAR運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真研究在車輪與車發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)如何引導(dǎo)和約束車輪的運(yùn)動(dòng)，車輪定位以及影響轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)的一些懸架參數(shù)的運(yùn)動(dòng)學(xué)特性,這一領(lǐng)域的研究稱為懸架的運(yùn)動(dòng)學(xué)研究。主銷后傾角主銷后傾角(caster)變化變化前輪外傾角前輪外傾角(camber)變化變化前輪前束角前輪前束角(toe)的變化的變化車輪跳動(dòng)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)向角的變化車輪跳動(dòng)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)向角的變化車輪跳動(dòng)對(duì)輪距的影響車輪跳動(dòng)對(duì)輪距的影響結(jié)論這次設(shè)計(jì)得以順利完成，首先得感謝老師和同學(xué)這次設(shè)計(jì)得以順利完成，首先得感謝老師和同學(xué)的大力支持和幫助，特別是周老師的耐心指導(dǎo)，的大力支持和幫助，特別是周老師的耐心指導(dǎo)，更使作者收獲頗豐，在此向他表示衷心的感謝。更使作者收獲頗豐，在此向他表示衷心的感謝。在做畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中，老師教給我許多解決設(shè)在做畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中，老師教給我許多解決設(shè)計(jì)問題的思維方法，以及指出了此次畢業(yè)設(shè)計(jì)中計(jì)問題的思維方法，以及指出了此次畢業(yè)設(shè)計(jì)中的錯(cuò)誤，這使我認(rèn)識(shí)到自己的不足之處，認(rèn)真改的錯(cuò)誤，這使我認(rèn)識(shí)到自己的不足之處，認(rèn)真改正并得以提高，這也為將來走上工作崗位做好鋪正并得以提高，這也為將來走上工作崗位做好鋪墊。在本次設(shè)計(jì)中，作者將自己四年來所學(xué)的知墊。在本次設(shè)計(jì)中，作者將自己四年來所學(xué)的知識(shí)運(yùn)用在其中，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)認(rèn)真完成此次畢識(shí)運(yùn)用在其中，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)認(rèn)真完成此次畢業(yè)設(shè)計(jì)。在與老師、同學(xué)的探討中，作者清楚地業(yè)設(shè)計(jì)。在與老師、同學(xué)的探討中，作者清楚地認(rèn)識(shí)到虛心求教和團(tuán)隊(duì)合作精神的重要性。認(rèn)識(shí)到虛心求教和團(tuán)隊(duì)合作精神的重要性。致致 謝謝謝謝 謝謝請(qǐng)各位老師批評(píng)指正 本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）翻譯資料論文題目寶馬5系懸架設(shè)計(jì)及仿真分析 班 級(jí)姓 名 院（系）導(dǎo) 師- 18 -How Car Suspension WorkBy William HarrisUniversity of Michigan When people thinly of automobile performance, they normally think of horsepower, torque and zero-to-60 acceleration. But all of the power generated by a piston engine is useless if the drier cant control the car. Thats why automobile engineers turnd their attention to the suspension system almost as soon as they had mastered the four-Stroke internal combustion engine. Double-wishbone suspension on Honda Accord 2005 Coupe The job of a car suspension is to maximize the friction between the tires and the road surface, to provide steering stability with good handling and to ensure the comfort of the passengers. In this article, well explore how car Suspensions work,how theyre evolved over the years and where the design of suspensions is headed in the future.1 .Vehicle Dynamics If a road were perfectly t1at, with no irregularities, suspensions wouldnt be necessary. But roads are far from t1at. Even freshly paved highways have subtle imperfections that can interact with the wheels of a car. Its these imperfections that apply forces to the wheels. According to Newtons laws of motion, all forces have both magnitude and direction. A bump in the road causes the wheel to move up and down perpendicular to the road surface. The magnitude, of course, depends on whether the wheel is Striking a giant bump or a tiny speck. Either way, the ca.r wheelexperiences a vertical acceleration as it passes over an imperfection. Without an intervening structure, all of wheels vertical energy is transferred to the frame, which moves in the Same direction. In such a situation, the wheels can lose contact with the road completely.Then, under the downward force of gravity,wheels can slam back into the road surface. What you need is a system that absorb the energy of the vertically accelerated wheel, allowing the frame and body to ride undisturbed while the wheels follow bumps in the road. The Study of the farces at work an a moving car is called vehicle dynamics, and you need to suspension is necessary of need to understand same of these concepts in order to appreciate why a necessary in the first place. Mast automobile engineers consider the moving car Pram two perspectives: 1) Ride-a cars ability to smooth out a bumpy road 2)Handling-a cars ability to safely accelerate, brake and corner These two characteristics can be further described in three important principles-road isolation, road holding and cornering. The table below describes these principles and how engineers attempt to solve the challenges unique to each.A cars suspension, with its various components, provides all of the Solutions described. 2. The Chassis System The suspension of a car is actually part of the chassis, which comprises all of the important systems located beneath the cars body.figure 2-1 ChassisThese systems include: 1) The frame-structural, load-carrying component that supports the cars engine and body, which are in turn supported by the suspension 2)The Suspension system-setup that supports weight, absorbs and dampens shock and helps maintain tire contact 3)The steering system-mechanism that enables the driver to guide and direct the vehicle 4) The tires and wheels-components that make vehicle motion possible by way of grip and/or friction with the road So the suspension is just one of the major systems in any vehicle. With this big-picture overview in mind, its time to look at the three fundamental components of any suspension: springs, dampers and anti-sway bars.3 .springs Todays springing systems are based on one of four basic design:1)Coil spring-This is the mast common type of spring and is, in essence, a heavy-duty torsion barcoiled around an axis. Coil springs compress and expand to absorb the motion of the wheels.2)Leaf spring-This type of spring consists of several layers of metal (calledleaves) bound together to act as a single unit. Leaf springs were first used on horse-drawn carriages and were found an most American automobiles until 1985.They are still used today on most trucks and heavy-duty vehicles.3)Torsion bars-Torsion bars use the twisting properties of a steel Gar to provide coil-spring-like performance. This is how they work: One end of a bar is anchored to the vehicle frame. The other end i5 attached to a wishbone, which acts like a lever that mares perpendicular to the torsion bar. When the wheel hits a bump, vertical motion is transferred to the wishbone and then, through the levering action, to the torsion bar.The torsion bar then twists along its axis to provide the spring farce. European caretakers used this system extensively, as did Packard and Chrysler in the UnitedStates, through the 1950s and 1960s.4)Air springs-Air Springs, which consist of a cylindrical chamber of air positioned between the wheel and the cars body, use the compres5ire qualities of air to absorb wheel vibrations. The concept is actually more than a century old and could be found an horse-drawn buggies. Air springs from this era were made from air-filled, leather diaphragms, much like a bellows; they were replaced with molded-rubber air springs in the 1930s. Based on where springs are located on a car-i.e., between the wheels and the frame-engineers often find it convenient to talk about the sprung mass and the unsprung mass.4 .Sprung and Unsprung Mass The sprung mass is the mass of the vehicle supported an the springs, while the unsprung mass is loosely defined as the mass between the road and the suspension Springs. The stiffness of the springs affects how the sprung mass responds while the car is being driven. Loosely sprung cars, such as luxury cars think Lincoln Taws Card, can Swallow bumps and provide a super-smooth ride; however, such a car is prune to dive and squat during braking and acceleration and tends to experience body away or roll during cornering. Tightly sprung cars, such as sports cars (think Mazda Miata), are less forgiving on bumpy roads, but they minimize body motion well,which means they can be driven aggressively, even around corners. So, while springs by themselves seem like simple devices, designing and implementing them on a car to balance passenger comfort with handling is a complex task. And to make matters more complex, springs alone cant provide a perfectly smooth ride.W hy? Because Springs are great at absorbing energy, but not so good at dissipating it. Other structures, known as dampers, are required to do this.5 .Shack Absorbers Unless a dampening structure is present, a car spring will extend and release the energy it absorbs from a bump at an uncontrolled rate. The spring will continue to bounce at its natural frequency until all of the energy originally put into it is used up.A suspension built an springs alone would make for an extremely bouncy ride and,depending an the terrain, an uncontrollable car. Enter the shack absorber, or snubber, a device that controls unwanted spring motion through a process known as dampening. Shock absorbers slow down and reduce the magnitude of vibratory motions by turning the kinetic energy of suspension movement into heat energy that can lie dissipated through hydraulic fluid. To understand how this works, its best to look inside a shack absorber to see its structure and function. A shock absorber is basically an oil pump placed between the frame of the car and the wheels. The upper mount of the shock connects to the frame (i.e., the sprung weight), while the lower mount connects to the axle, near the wheel (i.e., the unsprung weight). In a twin-tube design, one of the most common types of shock) absorbers, the upper mount is connected to a piston rod, which in turn is connected to a piston,which in turn sits in a tube filled with hydraulic fluid. The inner tube is known as the pressure tube, and the outer tube is known as the reserve tube. The reserve tube stores excess hydraulic fluid. When the car wheel encounters a bump in the road and causes the springy to coil and uncoil, the energy of the spring is transferred to the shock absorber through the upper mount, down through the piston rod and into the piston-Orifices perforate the piston and allow fluid to leak through as the piston moves up and down in the pressure tube. Because the orifices are relatively tiny, only a small amount of fluid,under great pressure, passes through. This slows down the piston, which in turn slows down the spring. Shock absorbers world in two cycles-the compression cycle and the extension cycle. The compression cycle occurs as the piston moves downward, compressing the hydraulic fluid in the chamber below the piston. The extension cycle occurs as the piston moves toward the top of the pressure tube, compressing the fluid in the chamber above the piston. A typical car or light truck will have mare resistance during its extension cycle than its compression cycle. With that in mind,the compression cycle controls the motion of the vehicles unsprung weight, while extension controls the heavier, sprung weight. All modern shock absorbers are velocity-sensitive the faster the suspension moves, the more resistance the shock absorber provides. This enables shacks to adjust to road conditions and to central all of the unwanted motions that can occur in a moving vehicle, including bounce, sway, brake dive and acceleration squat.6 .Struts and Anti-sway BarsAnother common dampening structure is the strut two jobs-basically a shock absorber mounted inside a coil spring. Struts perform:They proride a dampening function like shack absorbers, and they provide structural support for the vehicle suspension. That means struts deliver a hit more than shock absorbers, which dont support vehicle weight-they only control the speed at which weight is transferred in a car not the weight itself. figure 6-1 Common strut design Because shocks and struts have so much to do with the handling of a car, they can be considered critical safety features. Worn shocks and struts can allow excessive vehicle-weight transfer from side to side and front to back. This reduces the tires ability to grip the road, as well as handling and braking performance.7.Anti-sway Bars Anti一sway bars (also known as anti-roll bars) are used slang with shock absorbers or struts to give a moving automobile additional stability. An anti-sway bar is a metal rod that spans the entire axle and effectively joins each side of the suspension together. When the suspension at one wheel maven up and dawn, the anti-sway bar transfers movement to the other wheel. This creates a more level ride and reduces vehicle sway. In particular, it combats the roll of a car on its suspension as it corners.Far this reason, almost all cars today are fitted with anti一sway bars as standard equipment, although if theyre not, kits make it easy to install the bars at any time.8.The Future of Car Suspension While there have been enhancements and improvements to both springs and shock absorbers, the basic deign of car suspensions has not undergone a significant evolution over the years. But all of thats about to change with the introduction of a brand-new suspension design conceived by Bole-the same 13ose known for its innovations in acoustic technologies. Some experts are going so far as to say that the Bole suspension is the biggest advance in automobile suspensions since the introduction of an all-independent design.figure 8-1 Suspension Front Modu1e How does it work? The Base system uses a linear electromagnetic motor (LEMA )at each wheel in lieu of a conventional shock-and一spring setup. Amplifiers provide electricity to the motors in such a way that their power is regenerated with each compression of the system. The main benefit of the motors is that they are not limited by the inertia inherent in conventional fluid-based dampers. As a result, an LE1VI can extend and compress at a much greater speed, virtually eliminating all vibrations in the passenger cabin. The wheels motion can be so finely controlled that the body of the car remains level regardless of whats happening at the wheel. The LE1VI can also counteract the body motion of the car while accelerating, braking and cornering,giving the driver a greater sense of control. Unfortunately, this paradigm一shifting suspension wont be available until 2009 when it will be offered on one or more high-end luxury cars. Until then, drivers will have to rely on the tried-and-true suspension methods that have smoothed out bumpy rides for centuries.汽車懸架如何工作By William HarrisUniversity of Michigan當(dāng)人們考慮汽車性能的時(shí)候，他們通常認(rèn)為是馬力，扭知和零到60的加速時(shí)。但是，如果司機(jī)無法控制汽車，由一個(gè)活塞發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的功率都是無用的。這就是為什么汽車的工程師開始將注意力轉(zhuǎn)向懸掛系統(tǒng)，盡快為他們幾乎已經(jīng)掌握了四沖程內(nèi)燃機(jī)。 雙橫臂獨(dú)立懸架的本田雅閣轎跑車2005年 汽車懸架的工作是盡量在輪胎和路而之間提供良好的操縱穩(wěn)定性，并確保乘客的舒適度。在這篇文章中，我們將探討汽車懸架如何的工作，他們已經(jīng)逐漸發(fā)展起來，這些年來，那里的懸架設(shè)計(jì)在未來的發(fā)展方向。1、車輛動(dòng)力學(xué)如果道路是完全平坦，沒有違規(guī)行為，就沒有必要停牌。但遠(yuǎn)離道路平坦，即使是剛鋪好的公路有細(xì)微的缺陷，與汽車的車輪相聯(lián)系的。它的這些缺陷聚焦于車輪。根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律，所有部件都大小和方向。一個(gè)在路上碰到導(dǎo)致車輪向上和向下移動(dòng)到垂直路面。當(dāng)然大小，取決于是否是驚人的一個(gè)巨大的車輪碰撞或一點(diǎn)點(diǎn)。無論哪種方式，車輪垂直加速度的經(jīng)驗(yàn)，因?yàn)樗鼈鬟f了一個(gè)缺陷。如果沒有中間結(jié)構(gòu)，所有車輪的垂直能量轉(zhuǎn)移到車架，這在同一方向移動(dòng)。在這種情況下，車輪與路面可以完全失去聯(lián)系。接著，在向下的重力，車輪可以大滿貫回路面。你需要的是一個(gè)系統(tǒng)，將吸收的能量垂直加速輪，使畫面和身體不受干擾，而車輪按照道路顛簸。 對(duì)在工作力量上開動(dòng)的汽車上被稱為車輛動(dòng)力學(xué)研究，你需要了解其中一些概念，以明白為什么暫停把必要擺在首位。大多數(shù)汽車工程師從兩個(gè)角度考慮的一個(gè)移動(dòng)的汽車的動(dòng)態(tài): 1）乘坐一汽車的能力，理順了不平坦的道路 2）處理一汽車的能力，安全地加速，剎車和角落這兩個(gè)特點(diǎn)可以進(jìn)一步說明在三個(gè)重要的原則一道路隔離，進(jìn)路控股和轉(zhuǎn)彎。下表描述了這些原則和工程師如何嘗試解決每一個(gè)獨(dú)特的挑戰(zhàn)。汽車的懸掛其各個(gè)組成部分，提供了解決方案，所有描述。2、底盤系統(tǒng) 一輛汽車的懸掛，其實(shí)就是在底盤，其中包括對(duì)汽車底下找到了所有重要系統(tǒng)的一部分。圖2-1底盤 這些制度包括: 1）框架一結(jié)構(gòu)，承載組件，支持汽車的引擎和身體，這反過來又受到暫停支持。 2）懸掛系統(tǒng)一安裝支持重量，吸收沖擊和削弱，并幫助維持輪胎接觸。 3）轉(zhuǎn)向系統(tǒng)一底盤，使駕駛者和直接指導(dǎo)的車輛。4）輪胎和輪子一部件的抓地力，使汽車運(yùn)動(dòng)的可能和途徑或與路而摩擦力。因此，暫停只是在任何車輛的主要系統(tǒng)之一。 考慮到這一大畫面的概述，它的時(shí)間來看看三個(gè)基本組成部分的任何中止，彈簧，減震器和防搖桿。3、彈簧1）線圈彈簧一這是彈簧的最常見的類型，而且在本質(zhì)上是重型扭桿圍繞一個(gè)軸圈。線圈彈簧壓縮和擴(kuò)展，吸收了車輪的方案。 2）鋼板彈簧一這個(gè)彈簧型的多層次金屬稱為“葉”聯(lián)系在一起，作為一個(gè)獨(dú)立的單元包括。鋼板彈簧被首次應(yīng)用于馬車，以及對(duì)最符合美國的汽車，直到1985年。他們今大仍在使用的最卡車和重型車輛。 3）扭桿一扭桿使用一種扭鋼筋的性能提供線圈彈簧般的表現(xiàn)。這是他們的工作：一個(gè)是最后一個(gè)欄固定在車架。另一端是連接到一個(gè)叉骨，它就像一個(gè)杠桿，移動(dòng)垂直扭桿行為。當(dāng)點(diǎn)擊一個(gè)車輪撞，垂直運(yùn)動(dòng)，是轉(zhuǎn)移到叉骨，然后通過撬起行動(dòng)，扭桿。扭桿然后沿其軸線曲折提供彈簧力。歐洲汽車制造商廣泛使用這個(gè)系統(tǒng)一樣，在美國惠普和克萊斯勒在20世紀(jì)50年代和60年代通過。 4）空氣彈簧一空氣彈簧，其中一間的輪子和汽車的空氣圓柱腔體的位置組成，利用空氣的壓縮品質(zhì)吸收車輪的震動(dòng)。這個(gè)概念其實(shí)有一個(gè)多世紀(jì)的歷史，可以對(duì)馬拉兒童車找到。從這個(gè)時(shí)代卻是從空氣彈簧充氣，皮革隔膜，就像一個(gè)波紋管，他們是在20世紀(jì)30年代模壓橡膠空氣彈簧取代。 基于在彈簧位于上車一即車輪之間的框架一工程師常常感到方便談?wù)劵奢d質(zhì)量和簧下質(zhì)量。4、彈簧和簧下質(zhì)量 跳躍質(zhì)量是對(duì)彈簧支撐的汽車質(zhì)量，而簧下質(zhì)量是松散的之間的道躋和懸架彈簧質(zhì)量定義。彈簧剛度的影響如何回應(yīng)，而簧載質(zhì)量正在駕駛汽車。松散的彈簧汽車，如豪華轎車(認(rèn)為林肯城市車)，可以吞下振動(dòng)，并提供一個(gè)超級(jí)平穩(wěn)，但是，這樣的車很容易潛水和制動(dòng)和加速并趨于身體晃動(dòng)轉(zhuǎn)彎。緊緊彈簧車，如跑車(認(rèn)為馬自達(dá)Miata身上)，在顛簸的道路，但他們盡量減少身體的方案很好，這意味著他們可以更積極推動(dòng)各地角落。因此，雖然自己看起來簡(jiǎn)單的彈簧裝置，設(shè)計(jì)和實(shí)施他們的汽車乘客舒適度的平衡與處理是一項(xiàng)復(fù)雜的任務(wù)。而為了讓事情更加復(fù)雜，彈簧不能單獨(dú)提供一個(gè)完美的平穩(wěn)運(yùn)行。由于彈簧在吸收能量是巨大的，但它不是在散熱良好。其他構(gòu)筑物，如阻尼器眾所周知，必須這樣做。5、減震器除了控制結(jié)構(gòu)是現(xiàn)在用的，汽車彈簧將擴(kuò)大和失控的速度釋放的能量是從一腫塊吸收。彈簧將繼續(xù)反彈，直到所有的能量在其自然頻率最初投入到IT用完。建立一個(gè)單獨(dú)的彈簧懸架會(huì)使乘坐一個(gè)非常有彈性，并根據(jù)地形，難以控制汽車。輸入減震器和緩沖器，一個(gè)裝置，通過控制作為一個(gè)過程稱為抑制有害彈簧的方案。減震器慢下來，減少轉(zhuǎn)化為熱能，可以通過液壓油消退了懸架運(yùn)動(dòng)動(dòng)能的振動(dòng)運(yùn)動(dòng)的幅度。要理解這是如何工作，最好找一個(gè)減震器內(nèi)看到它的結(jié)構(gòu)和功能。一個(gè)減震器基本上是安裝在車輪架和車輪之間的油泵。上部安裝的沖擊連接到幀(即彈簧的重量)，而較低的安裝連接到軸，靠近輪(即沒有裝彈簧的重量)。在雙管設(shè)計(jì)，對(duì)減震器，上部安裝連接到活塞桿，而這又是連接到一個(gè)活塞，從而在一個(gè)充滿液壓油與管坐在最常見的類型之一。內(nèi)管被稱為壓力管，外管，是已知的儲(chǔ)備管。超額準(zhǔn)備金管店液壓油。當(dāng)汽車車輪在路上遇到碰撞，造成對(duì)線圈彈簧的傷害，彈簧的能量轉(zhuǎn)移到減震器上安裝通過，穿越活塞桿和活塞進(jìn)入?？诖┛椎幕钊挂后w泄漏，活塞上下移動(dòng)，通過在壓力管。由于孔比較小，只有少量的液體承受很大的壓力，經(jīng)過。這將降低活塞，從而減慢彈簧。減震器工作在兩個(gè)周期一壓縮循環(huán)和周期延長(zhǎng)。壓縮周期內(nèi)發(fā)生的活塞向下移動(dòng)，在下面的壓縮腔活塞液壓油。延長(zhǎng)周期發(fā)生作為朝著壓力管項(xiàng)部的活塞動(dòng)作，壓在上面的活塞腔液。一個(gè)典型的汽車或輕型卡車將其壓縮比在其循環(huán)周期延長(zhǎng)更多的阻力?？紤]到這一點(diǎn)，壓縮周期控制車輛的簧下重量方案，而延長(zhǎng)控制重，彈簧的重量。所有現(xiàn)代的減震器是速度敏感一懸浮移動(dòng)的速度就越快，越阻力減震器規(guī)定。這使得沖擊，以適應(yīng)道路條件和控制可能出現(xiàn)不需要的方案在行駛的車輛，包括彈跳，搖擺，剎車和加速。6、 Struts和防搖桿 另一種常見的阻尼結(jié)構(gòu)是支撐基本上是一個(gè)減震器安裝在一個(gè)彈簧。它的執(zhí)行兩項(xiàng)工作：他們提供這樣一個(gè)減震器阻尼作用，并為他們提供車輛懸掛的支撐結(jié)構(gòu)。這意味著提供一個(gè)減震器，不支持車重一點(diǎn)他們只控制在哪是在一輛汽車的重量轉(zhuǎn)移的速度，而不是本身的重量。圖6-1共同支撐設(shè)計(jì) 由于沖擊有這么多跟一輛汽車的處理，他們可以被認(rèn)為是關(guān)鍵的安全功能。磨損沖擊可以讓過多的車輛從一側(cè)重量轉(zhuǎn)移到一邊，從前到后。這降低了輪胎的抓地力能力的道路，以及處理和制動(dòng)性能。7、防搖桿 防搖桿(也稱為防側(cè)傾桿)是用于減震器一起給一個(gè)移動(dòng)的汽車額外的穩(wěn)定。一種防搖桿是一個(gè)金屬棒，跨越整個(gè)橋和有效地加入每一個(gè)暫停方共同努力。當(dāng)在一個(gè)車輪懸架向上和向下移動(dòng)，防搖桿轉(zhuǎn)讓轉(zhuǎn)移到其他車輪。這將創(chuàng)建一個(gè)更公平的平順性和減少汽車搖擺。特別是，它斗爭(zhēng)的一項(xiàng)關(guān)于暫停其汽車滾裝船，因?yàn)樗慕锹??；谶@個(gè)原因，今天幾乎所有的汽車都作為標(biāo)準(zhǔn)配置防搖裝置的桿機(jī)構(gòu)，但如果他們沒有，包可以很容易地女裝在任何時(shí)候的桿機(jī)構(gòu)。8、未來的汽車懸架雖然有增強(qiáng)和改善了彈簧和減震器，但汽車懸架的基本設(shè)計(jì)經(jīng)過多年來的沒有一個(gè)顯著的變化。但是這要改變一個(gè)品牌，新的懇掛設(shè)計(jì)構(gòu)思的Bose一在相同的Bose聲技術(shù)方面的創(chuàng)新而聞名，所有己知的介紹。一些專家甚至說，Bose是懸浮在汽車懸架以來最大的一個(gè)全獨(dú)立設(shè)計(jì)推出的進(jìn)步。圖8-1前懸架模塊它是如何工作的，Bose在每個(gè)系統(tǒng)使用一個(gè)傳統(tǒng)的沖擊和彈簧安裝輪子代替線性電磁與達(dá)LEM的)。放大器提供電力，在這樣一個(gè)權(quán)力與每個(gè)系統(tǒng)的壓縮再生方式的發(fā)動(dòng)機(jī)。該發(fā)動(dòng)機(jī)的主要好處是，它們不是由傳統(tǒng)的慣性流體的阻尼器同有的限制。作為一個(gè)結(jié)果，LEM的可擴(kuò)展和壓縮在一個(gè)更大的速度，幾乎消除了所有客艙震動(dòng)。該輪的議案能夠如此精細(xì)的控制，該車體保持水平，不論是什么在方向盤的情況。在LEM的也可以抵消車身議案，而加速，剎車和轉(zhuǎn)彎，使司機(jī)的控制更大的責(zé)任感。不幸的是，這種模式暫停將無法使用，直到2009年，將在一個(gè)或多個(gè)高檔豪華車提供。在此之前，司機(jī)必須依靠可靠的真實(shí)的經(jīng)得起百年考驗(yàn)的懸掛。
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