轎車雙擺臂懸架的設(shè)計(jì)
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外文翻譯專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué) 生 姓 名 周 祥 班 級(jí) B 機(jī)制034 學(xué) 號(hào) 0310110215 指 導(dǎo) 教 師 呂 紅 明 外文資料名稱：汽車主動(dòng)懸架系統(tǒng)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控 制運(yùn)算法則的研究 外文資料出處：International Conference on Neural Networks and Brain, 2005. 附 件： 1.外文資料翻譯譯文 2.外文原文 指導(dǎo)教師評(píng)語： 簽名： 年 月 日汽車主動(dòng)懸架系統(tǒng)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制運(yùn)算法則的研究L.J.Fu, J.G.Cao 重慶工學(xué)院車輛工程系中國重慶市楊家坪興盛路4號(hào)，400050C. R. Liao, B. Chen 重慶技術(shù)學(xué)院車輛工程系中國重慶市楊家坪興盛路4號(hào)，400050E-mail: fljcqit.edu.cn周祥 譯摘要:為適應(yīng)不同路面狀況和汽車運(yùn)行狀況,半可控懸架由從動(dòng)彈簧和活動(dòng)減振器組成。由于主動(dòng)懸架結(jié)構(gòu)復(fù)雜并且消極懸架無法滿足各種路面條件和汽車運(yùn)行狀態(tài)的要求,因此半可控懸架系統(tǒng)是目前最常用的懸架系統(tǒng)。本文將著重介紹自適應(yīng)神經(jīng)控制的汽車懸架循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模擬控制器。懸架系統(tǒng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)不同于汽車懸架的動(dòng)態(tài)參數(shù),并且還能夠?yàn)樯窠?jīng)自動(dòng)調(diào)節(jié)控制器提供學(xué)習(xí)信號(hào),為了檢驗(yàn)控制結(jié)果，在DSP微處理系統(tǒng)基礎(chǔ)上為中巴安裝液壓減振器和多維控制系統(tǒng),并在各種速度和路面上進(jìn)行實(shí)驗(yàn).將此控制結(jié)果和開環(huán)消極懸架系統(tǒng)進(jìn)行比較,結(jié)果表明神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制運(yùn)算在減少微型客車振動(dòng)方面表現(xiàn)的非常良好。1概述汽車懸架系統(tǒng)的主要功用是支撐車身的重量,并且使汽車穩(wěn)定有效的進(jìn)行轉(zhuǎn)向操縱控制,同時(shí)有效的分離路面波動(dòng)對(duì)車身的影響。不同的需要導(dǎo)致設(shè)計(jì)的要求不同,半自動(dòng)懸架由從動(dòng)彈簧和需要克服不同路面狀況和汽車運(yùn)行條件的阻尼離的自動(dòng)減振器組成。由于主動(dòng)懸架結(jié)構(gòu)復(fù)雜而傳統(tǒng)的消極式懸架無法滿足不同路面狀況和汽車運(yùn)行狀況的要求。因此,半自動(dòng)懸架是目前最常用的懸架系統(tǒng)。半自動(dòng)懸架系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是帶有液壓減振使車身在低動(dòng)力情況下振動(dòng)降低。目前,許多控制系統(tǒng)是為半自動(dòng)懸架系統(tǒng)而開發(fā)的。從Karnoopp的Skyhook方法開始。這個(gè)方法主要是使緩沖器承受一定的力的作用,而這個(gè)力是與汽車全速時(shí)懸架上的質(zhì)量成一定比例的。許多調(diào)查都是用一維模型,它可以推導(dǎo)出模糊的控制點(diǎn)和控制運(yùn)算法則。如LQG和活躍控制2,3。由于汽車懸架固有非線性特性,導(dǎo)致這種控制方法不能充分發(fā)揮半自動(dòng)懸架的功用。為充分利用懸架系統(tǒng)的非線性功用。如模糊邏輯控制。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制和模糊神經(jīng)控制等智能化控制方法近來都已被科研人員用于非線性懸架系統(tǒng)控制4,5。本文，一種神經(jīng)自適應(yīng)控制控制器被用于控制汽車懸架神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和瞬邊的MR減振器的循環(huán)振動(dòng)?？刂破鞯慕Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和控制運(yùn)算法則將在第2部分進(jìn)行詳細(xì)敘述。懸架的循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)模擬在第3部分進(jìn)行介紹控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)在第4部分，第5部分是總結(jié)。1. 汽車懸架的多維自調(diào)節(jié)控制法則神經(jīng)模糊控制系統(tǒng)將在本文進(jìn)行介紹，由圖1可知，它是由模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型構(gòu)成的微型客車懸架。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模糊控制即自適應(yīng)控制，它有學(xué)習(xí)和控制的功能。它的循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)功用是用來鑒別中巴車懸架的模擬參數(shù)。圖1中的y(t)和yd(t)分別是系統(tǒng)實(shí)際輸出和系統(tǒng)理想輸出。xl(t)是系統(tǒng)實(shí)際輸出和理想輸出之間的誤差。x2(t)是系統(tǒng)實(shí)際輸出和理想輸出的誤差率xl(t)和x2(t)定義如下： xI (t) e(t)= y(t)- Yd (t) (1) X2 (t)= e(t)= e(t + 1)- e(t) (2)圖1.懸架神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)：整體集的定義分別如下： = - E,E, = - E,E, =-U,U.神經(jīng)模糊控制器有四層神經(jīng)元。第一層和第二層和與模糊法則相一致。第三層與推理相一致，而第四層與模糊法則相一致。, 和的集合分別分成7個(gè)子集，集的組成分別如下：X1 = NB, NM, NS, ZE, PS, PM, PBX2 = NB, NM, NS, ZE, PS, PM, PBU = NB, NM, NS, ZE, PS, PM, PB本文，將用高斯函數(shù)解決模糊集,和模糊集的組成，其函數(shù)的第一如下：圖2.自動(dòng)懸架神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器簡(jiǎn)圖，由圖2可知，輸入/輸出如下：1： 和 和都是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入部分。是其重量，是其輸出部分，都是高斯函數(shù)的重要值。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器的學(xué)習(xí)法則是以斜率誤差信號(hào)逆向傳遞方法為基礎(chǔ)的。誤差逆向傳遞方法通過使函數(shù)5損失降至最低自動(dòng)調(diào)節(jié)重量。3懸架循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)模擬法則懸架神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)用于將實(shí)際輸出量通過第三層神經(jīng)網(wǎng)近似反饋給潛在的循環(huán)層，結(jié)構(gòu)如圖3所示。其性能是使循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)能夠自動(dòng)獲知周圍環(huán)境并且據(jù)此提高其重量自動(dòng)適應(yīng)作用.循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸入信號(hào)和和潛在層的邏輯反饋循環(huán)神經(jīng)的輸出量的總輸出量對(duì)等于神經(jīng)。圖3.懸架系統(tǒng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模擬簡(jiǎn)圖。是循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的負(fù)荷，是潛在層邏輯循環(huán)反饋神經(jīng)的輸出神經(jīng)量，分別是輸入神經(jīng)量和反饋神經(jīng)量。激活函數(shù)是輸入函數(shù)和輸出函數(shù)的線性函數(shù)，潛在層神經(jīng)的激活是S形的函數(shù)。它的反函數(shù)通過誤差信號(hào)定義如下：是誤差能量的瞬時(shí)值.神經(jīng)元的突出質(zhì)量一步一步連續(xù)的自動(dòng)調(diào)節(jié)直至系統(tǒng)達(dá)到 穩(wěn)定狀態(tài)，即突出質(zhì)量基本上穩(wěn)定。從式1，2和3可知：從4，5和6分析和分別推導(dǎo)出循環(huán)分子式。突出質(zhì)量可以由下式計(jì)算得到： 是速率參數(shù)，詳細(xì)分析循環(huán)算法獲得速率參數(shù)值是相當(dāng)復(fù)雜的。根據(jù)式13得，循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量矢量能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)。函數(shù)如下，其變值經(jīng)過t時(shí)間可以定義為：我們通過式13和式14可以知道誤差信號(hào)如下：函數(shù)增量經(jīng)過t時(shí)間可以定義為：.4 .路面測(cè)試結(jié)果分析神經(jīng)控制運(yùn)算的正確性的證明，帶有MR液壓減振器的微型客車懸架在中國已經(jīng)大量投產(chǎn)制造. 微型客車自適應(yīng)懸架系統(tǒng)由一個(gè)DSP微處理系統(tǒng)，8個(gè)加速度傳感器，4個(gè)MR液壓減振器和一個(gè)輸入電壓為12v的可控循環(huán)電流控制器組成.DSP微處理器通過傳感器獲取懸架彈簧負(fù)載和空載時(shí)候的懸架振動(dòng)信號(hào).根據(jù)振動(dòng)信號(hào)和本文的控制圖，DSP微處理系統(tǒng)通過調(diào)節(jié)控制信號(hào)來調(diào)節(jié)MR液壓減振器中的電磁線圈的電流。 MR液壓減振器電磁線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)能夠在壓縮沖程和反彈過程中調(diào)節(jié)MR液壓減振器中流體運(yùn)行狀態(tài)。本文描述的是以神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制為基礎(chǔ)的微型客車懸架的路面測(cè)試，其速度分別為30，40，50 km/h.路面測(cè)試過程中微型客車以恒定的速度運(yùn)行。自適應(yīng)懸架分別以神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和消極懸架系統(tǒng)在同樣的路面和運(yùn)行速度下進(jìn)行測(cè)試實(shí)驗(yàn)。表1的測(cè)試結(jié)果表明神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制自適應(yīng)懸架能夠在懸架彈簧重載和空載的條件下都能減小振動(dòng)。圖4描述的是滿載和空載時(shí)候的消極和自適應(yīng)微型客車懸架在D級(jí)路面上的振動(dòng)曲線圖。很明顯神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制主要提高減緩振動(dòng)的能力。受力曲線圖表明自適應(yīng)懸架系統(tǒng)和消極懸架系統(tǒng)相比較能夠明顯減小微型客車的振動(dòng)。減振器有卓越的模糊控制原理和模擬推理，帶有神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制的自適應(yīng)懸架系統(tǒng)遠(yuǎn)乘舒適性能和路面穩(wěn)定保持性能。表1 微型客車懸架路面測(cè)試結(jié)果微型客車懸架滿載和空栽時(shí)速度變換曲線（D級(jí)路況）圖4.微型客車振動(dòng)力曲線圖 （左）滿載 （右）空載 （速度40km/h）結(jié)論本文中主要講述的是微型客車的一種新型的循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型和模糊神經(jīng)控制原理.根據(jù)要求使用8個(gè)加速度傳感器和一個(gè)信號(hào)處理器。考慮到MR減振器的復(fù)雜性，動(dòng)態(tài)參數(shù)載入硬盤進(jìn)行仿真.它表明自適應(yīng)控制系統(tǒng)可以通過模糊神經(jīng)控制和循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)懸架達(dá)到完全控制作用。由于控制法設(shè)計(jì)，增益調(diào)度策略和硬件循環(huán)仿真的開發(fā)本文限于微型客車的具體參數(shù)，在懸架參數(shù)變化的情況下此方法可以延伸到其它半主動(dòng)懸架系統(tǒng).路面實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明模糊神經(jīng)控制可以有效改善微型客車行使的舒適性和穩(wěn)定性。使用DSP控制器能有效的減小整個(gè)車身的振動(dòng)，包括滿載時(shí)候和非滿載時(shí)候的振動(dòng)。模糊神經(jīng)控制器可以減少對(duì)對(duì)控制系統(tǒng)性能影響很大的模擬參數(shù)的變化。參考文獻(xiàn)1 Kanopp D. (1995) Active and Semi-active Vibration Isolation,Transactions of ASME, Journal of Special 50th Anniversary Design Issue, Vol.117, p1 17-125.2 Chantrnuwathhana, S. and Peng, H. (1999) Adaptive Robust Control For Active Suspension, proceedings of the American Control Conference, San Diego, California, pp.l702-17063 Yu, F. and Crolla, D.A. (1998) an Optimal Self-Tuning Controller for Active Suspension, Vehicle System Dynamics, vol.29, pp.51-654 Zadeh, A., Fahim, A., and El-Gindy, M. (1997) Neural Networks and Fuzzy Logic Applications to Vehicle System, International Journal of Vehicle Design, vol.18 (2), pp.132-1935 Wuwei Chen, James K. Mills and Le Wu,(2003) Neurofuzzy and Fuzzy Control of Automotive Semi-Active Suspensions, International Journal of Vehicle Autonomous Systems, vol.1 (2), pp.222-2368 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 三 維 圖 冊(cè)“遠(yuǎn)艦”轎車雙擺臂懸架三維模型圖專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué)生姓名 周 祥 班 級(jí) B機(jī)制034 學(xué) 號(hào) 0310110215 指導(dǎo)教師 呂 紅 明 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書課題： “遠(yuǎn)艦”轎車雙擺臂懸架的設(shè)計(jì)及產(chǎn)品建模 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué) 生 姓 名 周 祥 班 級(jí) B機(jī)制034 學(xué) 號(hào) 0310110215 指 導(dǎo) 教 師 呂紅明 專 業(yè) 系 主 任 王 琪 發(fā) 放 日 期 2007年 3月 16日 一、設(shè)計(jì)內(nèi)容結(jié)合國內(nèi)轎車實(shí)際，依據(jù)相關(guān)技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，利用所學(xué)知識(shí)，進(jìn)行“遠(yuǎn)艦”轎車的雙擺臂懸架設(shè)計(jì)。具體主要內(nèi)容有：1. 懸架結(jié)構(gòu)型式分析和主要參數(shù)的確定；2. 進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)計(jì)算；3. 用AUTOCAD完成懸架裝配圖及主要零件圖；4. 應(yīng)用相關(guān)軟件進(jìn)行懸架的三維建模。5. 編制設(shè)計(jì)說明書 二、設(shè)計(jì)依據(jù)1課題來源：東風(fēng)悅達(dá)起亞2產(chǎn)品名稱：遠(yuǎn)艦3生產(chǎn)綱領(lǐng)：大批大量4GB7258-2004 機(jī)動(dòng)車運(yùn)行安全技術(shù)條件5QC/T 4911999汽車筒式減振器：尺寸系列及技術(shù)條件6其它有關(guān)產(chǎn)品技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)7參數(shù)：前輪距1540mm，后輪距1520mm，前懸958mm ，后懸1070mm， 最高時(shí)速190km/h ，加速時(shí)間（0 to 100kph）12.2s，（60 to 100kph）9.6s，整備質(zhì)量1458 kg，總質(zhì)量2010 kg，最小離地間隙172 mm ，最小轉(zhuǎn)彎半徑5.3 m ，油箱容積65 L，90Km/h 等速油耗6.4 L/100Km 。三、設(shè)計(jì)要求1規(guī)范合理的型式和尺寸選擇，結(jié)構(gòu)和布置合理；2保證整車良好的平順性能； 3工作可靠，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝卸方便，便于維修、調(diào)整；4盡量使用通用件，以便降低制造成本； 5設(shè)計(jì)圖樣總量：折合成A0幅面在3張以上；過程要求：裝配圖需提供手工草圖；6. 運(yùn)用Pro/E或Catia進(jìn)行產(chǎn)品的三維建模；7畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書按照學(xué)校規(guī)定的格式規(guī)范統(tǒng)一編排、打印，字?jǐn)?shù)不少于1萬字；8查閱文獻(xiàn)資料10篇以上，并有不少于3000漢字的外文資料翻譯；9到相關(guān)單位進(jìn)行畢業(yè)實(shí)習(xí)，撰寫不少于3000字實(shí)習(xí)報(bào)告；10撰寫開題報(bào)告。四、畢業(yè)設(shè)計(jì)物化成果的具體內(nèi)容及要求1、設(shè)計(jì)成果要求：按教務(wù)處畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）格式規(guī)范統(tǒng)一編排、打印，字?jǐn)?shù)不少于1萬字。 1）畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 1 份2）雙擺臂懸架裝配圖 1 張3）零件圖 不少于7張4）三維模型零件圖、裝配圖和爆炸圖 若 干2、外文資料翻譯（英譯中）要求1）外文翻譯材料中文字不少于3000字。2）內(nèi)容必須與畢業(yè)設(shè)計(jì)課題相關(guān)；3）所選外文資料應(yīng)是近10年的文章，并標(biāo)明文章出處。五、 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）進(jìn)度計(jì)劃起訖日期工作內(nèi)容備 注3月17日3月18日布置任務(wù) 3月19日4月1日調(diào)查研究，畢業(yè)實(shí)習(xí)畢業(yè)實(shí)習(xí)，查閱資料，到多個(gè)公司實(shí)踐，撰寫實(shí)習(xí)報(bào)告。4月2日4月15日方案論證，總體設(shè)計(jì)提出總體設(shè)計(jì)方案及草圖，填寫開題報(bào)告，完成總體設(shè)計(jì)圖。4月16日4月30日技術(shù)設(shè)計(jì)（部件設(shè)計(jì)）完成部件圖。5月8日5月23日工作設(shè)計(jì)（零件設(shè)計(jì)）完成零件圖，完善設(shè)計(jì)圖紙。5月24日6月7日撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書編寫畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書。6月8日6月10日畢業(yè)設(shè)計(jì)預(yù)答辯6月11日6月18日修改資料圖紙修改、設(shè)計(jì)說明書修改、定稿，材料復(fù)查。6月19日6月21日評(píng)閱材料6月22日6月24日畢業(yè)答辯6月25日6月28日材料整理裝袋六、 主要參考文獻(xiàn)：1. 陳家瑞. 汽車構(gòu)造：上冊(cè)M. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000.2. 陳家瑞. 汽車構(gòu)造：下冊(cè)M. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000.3. 余志生. 汽車?yán)碚揗. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000.4. 王望予. 汽車設(shè)計(jì)M. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000.5. 劉惟信. 汽車設(shè)計(jì)M. 北京：清華大學(xué)出版社，2001.6. 朱德照譯. 汽車懸架設(shè)計(jì)M. 北京：人民交通出版社，1980.7. 馮國勝. 車輛現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法M. 北京：科學(xué)出版社，2006.8. 汽車工程手冊(cè)編輯委員會(huì).汽車工程手冊(cè)：基礎(chǔ)篇M. 北京：人民交通出版社，2001.9. 汽車工程手冊(cè)編輯委員會(huì).汽車工程手冊(cè)：設(shè)計(jì)篇M. 北京：人民交通出版社，2001.10. GB7258-2004，機(jī)動(dòng)車運(yùn)行安全技術(shù)條件S. 北京：2004.11.成大先. 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（15卷）M. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004.七、其他八、專業(yè)系審查意見系主任： 年 月 日九、機(jī)械工程學(xué)院意見院長(zhǎng)： 年 月 日5 文 獻(xiàn) 資 料 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué) 生 姓 名 周 祥 班 級(jí) B機(jī)制034 學(xué) 號(hào) 0310110215 指 導(dǎo) 教 師 呂 紅 明 文 獻(xiàn) 資 料1 陳黎卿.基于ADAMS的雙橫臂扭桿獨(dú)立懸架操縱穩(wěn)定性分析J.合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)自然科學(xué)版.2005.04，28（4）：341-345.2 張冬柏.汽車可控懸架技術(shù)的發(fā)展J.黑龍江交通科技.2006.06,(6):72-73 .3 曾山 .談?wù)勣I車的懸架J.實(shí)用汽車技術(shù). 2006.04,(4):4.4 鄭蘭霞.汽車懸架及其控制系統(tǒng)研究動(dòng)態(tài)分析J.黃河水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào). 2006.02,18(2) :44-47 .5 張弛云.現(xiàn)代汽車懸架控制策略研究J.上海工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào). 2005.02 , 19(2): 140-144 .6 潘建國.汽車懸架參數(shù)優(yōu)化的最優(yōu)控制方法J.農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2005.11,36(11): 21-24.7 高海波.扭桿彈簧及扭桿彈簧懸架設(shè)計(jì)的新方法J.現(xiàn)代制造工程.2003.01,(5): 55-57 .8 吳志成.中型汽車用麥弗遜式前獨(dú)立懸架設(shè)計(jì)與仿真分析J.車輛與動(dòng)力技術(shù). 2005.04(4): 33-38 .9 劉玉梅.汽車懸架性能測(cè)試方法及測(cè)試系統(tǒng)研究J.公路交通科技.2006.09,23(9): 126-130.10 戴勇.輕型轎車后懸架安全性和舒適性的設(shè)計(jì)J.上海汽車.2000.04 ,(3): 18-20. 畢業(yè)實(shí)習(xí)報(bào)告專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué) 生 姓 名 周 祥 班 級(jí) B機(jī)制034 學(xué) 號(hào) 0310110215 指 導(dǎo) 教 師 呂 紅 明 日 期 2007年4月1日 實(shí)習(xí)報(bào)告一、概述這次的實(shí)習(xí)是在學(xué)完了機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制造等一系列機(jī)械專業(yè)的基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)知識(shí)以后的一項(xiàng)綜合性實(shí)踐環(huán)節(jié)，是圓滿完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的保證。本次實(shí)習(xí)的目的：通過本次實(shí)習(xí)，培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際的能力，鞏固、深化和提高汽車機(jī)構(gòu)方面有關(guān)知識(shí)，了解車輛的生產(chǎn)過程及生產(chǎn)活動(dòng)的組織，加工過程及其系統(tǒng)化過程。通過本次實(shí)習(xí)，了解當(dāng)?shù)仄髽I(yè)生產(chǎn)現(xiàn)狀、生產(chǎn)綱領(lǐng)、生產(chǎn)能力、生產(chǎn)節(jié)拍，以確定零件的生產(chǎn)類型、工藝過程、制造精度等級(jí)等第，為畢業(yè)設(shè)計(jì)及以后工作打下堅(jiān)實(shí)的實(shí)踐基礎(chǔ)。二、實(shí)習(xí)過程我們由指導(dǎo)老師帶隊(duì)來到了鹽城市悅達(dá)專用車廠進(jìn)行參觀實(shí)習(xí)。首先由專用車廠的工程師簡(jiǎn)單的介紹了該廠的情況以及他們的主要產(chǎn)品。接著，由我們指導(dǎo)老師呂紅明老師給我們講述了現(xiàn)在城市垃圾的現(xiàn)狀和專用車廠的新產(chǎn)品垃圾車的生產(chǎn)及使用情況。介紹完畢之后,我們一行人進(jìn)入工廠的生產(chǎn)車間參觀實(shí)習(xí)。另外，我們還去了江動(dòng)集團(tuán)參觀實(shí)習(xí)。三、實(shí)習(xí)內(nèi)容江蘇悅達(dá)專用車有限公司系江蘇悅達(dá)集團(tuán)和世界500強(qiáng)企業(yè)日本富士重工業(yè)株式會(huì)社合作，全面引進(jìn)國際領(lǐng)先的垃圾車生產(chǎn)、制造和管理的專業(yè)生產(chǎn)后壓縮式垃圾車的制造企業(yè)。注冊(cè)資本5000萬元，投資總額1.8億元?，F(xiàn)有沖壓、焊接、總裝、涂裝、檢測(cè)等先進(jìn)設(shè)備工藝。公司秉承“挑戰(zhàn)自我，追求卓越”的企業(yè)精神和“為客戶創(chuàng)造價(jià)值；為員工創(chuàng)造收益；為合作商創(chuàng)造利潤(rùn)；為股東創(chuàng)造回報(bào)；為政府創(chuàng)造稅收”的經(jīng)營哲學(xué)。在各位領(lǐng)導(dǎo)和同仁的支持下，以日本垃圾車第一品牌的富士重工50年的生產(chǎn)歷史和97項(xiàng)專利技術(shù)為支撐，專一制造中國壓縮式垃圾車精品。最大限度地滿足中國城市環(huán)保發(fā)展和用戶不斷變化的需求。通過老師的介紹，我們了解到,中國約有2/3的城市陷入垃圾圍城的困境。我國僅“城市垃圾”的年產(chǎn)量就近1.5億噸,這些城市垃圾絕大部分是露天堆放。它不僅影響城市景觀,同時(shí)污染了與我們生命至關(guān)重要的大氣、水和土壤,對(duì)城鎮(zhèn)居民的健康構(gòu)成威脅,垃圾已成為城市發(fā)展中的棘手問題。 悅達(dá)專用車廠生產(chǎn)的特殊用途汽車?yán)?，在這種情況下具有很大的市場(chǎng)潛力。并且，隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)日益激烈的競(jìng)爭(zhēng)，垃圾車正在越來越朝著先進(jìn)、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)、易操作等方面發(fā)展。改裝車的市場(chǎng)潛力無窮。江動(dòng)集團(tuán)：大批量生產(chǎn)，產(chǎn)品主要包括S1100ZH型單缸柴油機(jī)，規(guī)格16HP/2000rpm；TY2100型多缸柴油機(jī)，規(guī)格30HP/2300rpm；TY295型多缸柴油機(jī)，規(guī)格25HP/2400rpm；R185型單缸小功率柴油機(jī)，規(guī)格8.8HP/2200rpm；R180型單缸小功率柴油機(jī)，規(guī)格7.7HP/2600rpm；R175型單缸小功率柴油機(jī)，規(guī)格6.6HP/2600rpm；ZH1115型單缸柴油機(jī)，規(guī)格24HP/2200rpm；ZH1110型單缸柴油機(jī)，規(guī)格20HP/2200rpm；ZH1105WA型單缸柴油機(jī)，規(guī)格18HP/2200rpm；S195型單缸柴油機(jī)，規(guī)格14HP/2000rpm；TY395型多缸柴油機(jī)，規(guī)格40HP/2600rpm；ZH1105WB型單缸柴油機(jī)，規(guī)格17HP/2000rpm。產(chǎn)品執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn): 國外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn) ROCT 2000 拖拉機(jī)及聯(lián)合收割機(jī)柴油機(jī)技術(shù)條件;產(chǎn)品與國際先進(jìn)同類產(chǎn)品實(shí)物質(zhì)量對(duì)比結(jié)果: 達(dá)到日本洋馬質(zhì)量水平。已按GB/T19001- ISO9001 質(zhì)量體系設(shè)計(jì)/開發(fā)、生產(chǎn)、安裝和服務(wù)的質(zhì)量保證模式建立了文化的質(zhì)量體系，編制了質(zhì)量手冊(cè)，程序文件,于98年元月份通過了中國進(jìn)出口商品質(zhì)量認(rèn)證中心江蘇評(píng)審中心認(rèn)證。所用設(shè)備有通用機(jī)床如CA6140車床、C6136C車床、搖臂鉆床、萬能升降臺(tái)銑床、數(shù)控車床等；有很多組合機(jī)床如三面多孔同時(shí)加工組合機(jī)床、雙面銑組合機(jī)床等。四、當(dāng)代汽車行業(yè)的現(xiàn)狀分析汽車產(chǎn)業(yè)，是指生產(chǎn)載貨汽車、客車、商用車、越野汽車、專用車、自卸汽車、牽引車、半掛車等各種類型整車和零配件的生產(chǎn)部門，不包括生產(chǎn)摩托車和自行車的企業(yè)。新的汽車統(tǒng)計(jì)類型分類將車輛分為兩大類：私人作為代步工具的乘用車和公務(wù)及商業(yè)經(jīng)營的商用車。乘用車包括普通乘用車、活頂乘用車、高級(jí)乘用車、小型乘用車、敞篷車、倉背乘用車、旅行車、多用途乘用車、短頭乘用車、越野乘用車、專用乘用車等11類（含MPV、SUV、輕型越野客車）；商用車包括客車、貨車和半掛牽引車。中國汽車工業(yè)協(xié)會(huì)最新統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2005年我國汽車市場(chǎng)以銷售近592萬輛的總規(guī)模一舉超越德國和日本，提前躍居全球第二位。這一年，上汽取代一汽、通用超越大眾、豐田飛速擴(kuò)張我國汽車市場(chǎng)正發(fā)生著顯著和深刻的變化。而專家預(yù)測(cè)，2006年更是動(dòng)蕩的一年。2007年，誰又將主沉浮？中國汽車工業(yè)協(xié)會(huì)另一份統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)則表明，經(jīng)濟(jì)型轎車在我國轎車消費(fèi)中占據(jù)主導(dǎo)地位。數(shù)據(jù)顯示，去年5萬元以下的小排量經(jīng)濟(jì)型轎車共銷售60.44萬輛，占全國轎車銷售總量的21.68%；5萬-10萬元轎車共銷售59.56萬輛，占轎車銷售總量的21.37%；10萬-15萬元轎車共銷售74.74萬輛，占轎車銷售總量的26.81%；15萬-20萬元轎車共銷售32.13萬輛，占轎車銷售總量的11.53%；20萬-30萬元系列所占比例較大，共銷售43.13萬輛占轎車銷售總量的15.47%；30萬元以上轎車共銷售8.77萬輛，占轎車銷售總量的3.14%。2005年是我國汽車業(yè)變革的一年、成長(zhǎng)的一年，奇瑞出口美國、陸風(fēng)出口歐洲多家本土汽車制造商不斷攻克著國際市場(chǎng)。而據(jù)業(yè)內(nèi)權(quán)威人士分析2006年，中國汽車“走出去”的步伐將進(jìn)一步加快。 本土企業(yè)走出去，回首再看國內(nèi)市場(chǎng)，美國投資銀行摩根士丹利預(yù)測(cè)，2006年中國汽車需求將增長(zhǎng)15%-20%，產(chǎn)能將增長(zhǎng)20%，預(yù)計(jì)汽車業(yè)產(chǎn)能過剩狀況有可能進(jìn)一步加劇。并預(yù)計(jì)2006年中國汽車業(yè)設(shè)備利用率將由2005年的76%降至73%，汽車售價(jià)會(huì)下跌6%，產(chǎn)品利潤(rùn)率下降4%，2006年仍將屬于買方市場(chǎng)。而專家認(rèn)為，這一切的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)也意味著今年汽車價(jià)格戰(zhàn)將不可避免，競(jìng)爭(zhēng)勢(shì)必更加激烈。 五、 實(shí)習(xí)感想為期兩周的實(shí)習(xí)結(jié)束了，在這期間里，在老師和工廠技術(shù)人員的帶領(lǐng)下看到了很多也學(xué)到了很多。讓我對(duì)原先在課本上許多不很明白的東西在實(shí)踐觀察中有了新的領(lǐng)悟和認(rèn)識(shí)。在這個(gè)科技時(shí)代中，高技術(shù)產(chǎn)品品種類繁多，生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)流程也各不相同，但不管何種產(chǎn)品，從原料加工到制成產(chǎn)品都是遵循一定的生產(chǎn)原理，通過一些主要設(shè)備及工藝流程來完成的。因此，在專業(yè)實(shí)習(xí)過程中，首先要了解其生產(chǎn)原理，弄清生產(chǎn)的工藝流程和主要設(shè)備的構(gòu)造及操作。其次，在專業(yè)人員指導(dǎo)下，通過實(shí)習(xí)過程見習(xí)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)及開發(fā)等環(huán)節(jié)，初步培養(yǎng)我們得知識(shí)運(yùn)用能力。概括起來有以下幾方面：1.了解了當(dāng)代機(jī)械工業(yè)的發(fā)展概況，生產(chǎn)目的、生產(chǎn)程序及產(chǎn)品供求情況。2.了解了機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)方法和技術(shù)路線的選擇，工藝條件的確定以及流程的編制原則。3.了解了機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)規(guī)格、包裝和使用要求。4.在企業(yè)員工的指導(dǎo)下，見習(xí)生產(chǎn)流程及技術(shù)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，鍛煉自己觀察能力及知識(shí)運(yùn)用能力。5.社會(huì)工作能力得到了相應(yīng)的提高,在實(shí)習(xí)過程中，我們不僅從企業(yè)職工身上學(xué)到了知識(shí)和技能，更使我們學(xué)會(huì)了企業(yè)中科學(xué)的管理方式和他們的敬業(yè)精神。感到了生活的充實(shí)和學(xué)習(xí)的快樂，以及獲得知識(shí)的滿足。真正的接觸了社會(huì)，使我們消除了走向社會(huì)的恐懼心里，使我們對(duì)未來充滿了信心，以良好的心態(tài)去面對(duì)社會(huì)。同時(shí)，也使我們體驗(yàn)到了工作的艱辛，了解了當(dāng)前社會(huì)大學(xué)生所面臨的嚴(yán)峻問題，促使自己努力學(xué)習(xí)更多的知識(shí)，為自己今后的工作奠定良好的基礎(chǔ)。6.增進(jìn)了我們的師生感情，從這次生產(chǎn)實(shí)習(xí)的全過程來看，自始至終我們都服從老師的安排，嚴(yán)格要求自己，按時(shí)報(bào)到，注重安全。本次實(shí)習(xí)使我第一次親身感受了所學(xué)知識(shí)與實(shí)際的應(yīng)用，理論與實(shí)際的相結(jié)合，讓我們大開眼界，也算是對(duì)以前所學(xué)知識(shí)的一個(gè)初審吧！這次生產(chǎn)實(shí)習(xí)對(duì)于我們以后學(xué)習(xí)、找工作也真是受益菲淺。在短短的二個(gè)星期中，讓我們初步讓理性回到感性的重新認(rèn)識(shí)，也讓我們初步的認(rèn)識(shí)了這個(gè)社會(huì)，對(duì)于以后做人所應(yīng)把握的方向也有所啟發(fā)！ 3 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書“遠(yuǎn)艦”轎車雙擺臂懸架的設(shè)計(jì)及產(chǎn)品建模專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué)生姓名 周 祥 班 級(jí) B機(jī)制034 學(xué) 號(hào) 0310110215 指導(dǎo)教師 呂紅明 完成日期 2007年6月13日 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 2007“遠(yuǎn)艦”轎車雙擺臂懸架的設(shè)計(jì)及產(chǎn)品建模摘要：汽車雙擺臂懸架是一種常見的懸架形式，合理的選擇懸架的結(jié)構(gòu)和幾何尺寸是獲得滿意的汽車行駛性能的重要條件，其運(yùn)動(dòng)特性的優(yōu)劣關(guān)系到汽車操縱穩(wěn)定性，舒適性，轉(zhuǎn)向輕便性和輪胎的使用壽命等性能。本課題來源于東風(fēng)悅達(dá)起亞汽車制造有限公司的遠(yuǎn)艦款轎車的后懸架，雙擺臂懸架可以通過合理的選擇空間導(dǎo)向桿系的鉸接點(diǎn)的位置及導(dǎo)向臂的長(zhǎng)度，使得懸架具有合適的運(yùn)動(dòng)特性。在設(shè)計(jì)中，首先，分析了雙擺臂獨(dú)立懸架的組成和功用；其次，進(jìn)行雙擺臂懸架的上下擺臂及各零部件強(qiáng)度的校核；第三，詳細(xì)考慮各部件之間的連接關(guān)系；最后計(jì)算了懸架自然振動(dòng)頻率，懸架靜撓度和動(dòng)撓度以及懸架彈性特性。在分析雙擺臂懸架的組成和作用以及確定各零部件的尺寸的基礎(chǔ)上，運(yùn)用CAD軟件和Pro/E軟件分別進(jìn)行二維繪圖和三維建模。此次課題進(jìn)行了準(zhǔn)確的計(jì)算和詳細(xì)的結(jié)構(gòu)分析，為雙擺臂懸架的結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供了依據(jù)，從而在運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)方面提高汽車的性能。關(guān)鍵詞：雙擺臂懸架；汽車；設(shè)計(jì)；建模The Design and Product modelingof Double Wishbone Suspension of“Optima”CarAbstract：The double-wishbone independent suspension is one of the common forms of motor vehicle suspension. Choosing the geometry parameters of the independent suspension reasonably is one of the important conditions to obtain the satisfied character of service. Its state of motion is related to handling stability, comfort ability, handling of steering and the life of tire, ect. The subject comes from the rear suspension of “optima” car which made by DYK Co. Ltd. The double-wishbone suspension can be a reasonable choice of space-oriented bar articulated point. The location and orientation of the suspension arm length can produce suitable motions. This thesis first analyzes the consists and function of the double-wishbone suspension in the design, then checks the up and down of arms of the double-wishbone independent suspension, Thirdly, make a detailed consideration of the various components of the link between relations is made. I calculate the suspension on the basis of the natural vibration frequency, static suspension deflection and dynamic deflection and elastic characteristics of the suspension terms at last. On the basis of Analysis of the composition and role of the size of the components in the double-wishbone independent suspension, with CAD software and Pro / E, respectively, 2D drawings and 3D product Modeling are made. We made an accurate and detailed structural analysis on the design, which provides thereference for optimal design of the double-wishbone suspension. The approach can improve theperformance of the double-wishbone independent suspension.Keyword: double-wishbone suspension; motor vehicle; Design; Modeling鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 2007目 錄1 前言11.1 課題研究的目的和意義11.2主要研究?jī)?nèi)容22 懸架42.1 懸架的功用和組成42.2 懸架系統(tǒng)的自然振動(dòng)頻率42.3 汽車懸架的類型52.4 雙橫臂獨(dú)立懸架63懸架主要參數(shù)的確定83.1 懸架靜撓度83.2 懸架的動(dòng)撓度93.3 懸架彈性特性93.4 后懸架螺旋彈簧剛度及應(yīng)力計(jì)算94 獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及強(qiáng)度校核134.1 設(shè)計(jì)要求134.2 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的布置參數(shù)134.3 雙橫臂式獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)165 減振器機(jī)構(gòu)類型及主要參數(shù)的選擇計(jì)算205.1 分類205.2 相對(duì)阻尼系數(shù)205.3 減振器阻尼系數(shù)的確定215.4 最大卸荷力的確定225.5 簡(jiǎn)式減振器工作缸直徑D的確定226 Pro/E三維建模246.1 關(guān)于Pro/E246.3 應(yīng)用現(xiàn)狀276.4 本章小結(jié)277 結(jié)論28參考文獻(xiàn)29致 謝30附 錄311 前言1.1 課題研究的目的和意義懸架是保證車輪或車橋與汽車承載系統(tǒng)(車架或承載式車身)之間具有彈性聯(lián)系并能傳遞載荷、緩和沖擊、衰減振動(dòng)以及調(diào)節(jié)汽車行駛中的車身位置等有關(guān)裝置的總稱。懸架最主要的功能1是傳遞作用在車輪和車架(或車身)之間的一切力和力矩，并緩和汽車駛過不平路面時(shí)所產(chǎn)生的沖擊，衰減由此引起的承載系統(tǒng)的振動(dòng)，以保證汽車的行駛平順性。為此必須在車輪與車架或車身之間提供彈性聯(lián)接，依靠彈性元件來傳遞車輪或車橋與車架或車身之間的垂向載荷，并依靠其變形來吸收能量，達(dá)到緩沖的目的。采用彈性聯(lián)接后，汽車可以看作是由懸掛質(zhì)量(即簧載質(zhì)量)、非懸掛質(zhì)量(即非簧載質(zhì)量)和彈簧 (彈性元件)組成的振動(dòng)系統(tǒng)，承受來自不平路面、空氣動(dòng)力及傳動(dòng)系、發(fā)動(dòng)機(jī)的激勵(lì)。為了迅速衰減不必要的振動(dòng)，懸架中還必須包括阻尼元件，即減振器。此外，懸架中確保車輪與車架或車身之間所有力和力矩可靠傳遞并決定車輪相對(duì)于車架或車身的位移特性的連接裝置統(tǒng)稱為導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)決定了車輪跳動(dòng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡和車輪定位參數(shù)的變化，以及汽車前后側(cè)傾中心及縱傾中心的位置，從而在很大程度上影響了整車的操縱穩(wěn)定性和抗縱傾能力。在有些懸架中還有緩沖塊和橫向穩(wěn)定桿。一百多年來汽車懸架從結(jié)構(gòu)型式到作用原理一直在不斷地演進(jìn)，但從結(jié)構(gòu)功能而言，它都是由彈性元件、減振裝置和導(dǎo)向機(jī)構(gòu)三部分組成。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 (McPherson strut suspension，或稱滑柱擺臂式獨(dú)立懸架)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。根據(jù)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，汽車懸架可分為非獨(dú)立懸架和獨(dú)立懸架兩大類。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，當(dāng)單邊車輪駛過凸起時(shí)，會(huì)直接影響另一側(cè)車輪。獨(dú)立懸架中沒有這樣的剛性梁，左右車輪各自“獨(dú)立”地與車架或車身相連或構(gòu)成斷開式車橋，按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)又可細(xì)分為橫臂式、縱臂式、斜臂式等等，各種懸架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)將在以下章節(jié)中進(jìn)一步討論。除上述非獨(dú)立懸架和獨(dú)立懸架外，還有一種近似半獨(dú)立懸架，它與近似半剛性的非斷開式后支持橋相匹配。當(dāng)左右車輪跳動(dòng)幅度不一致時(shí)，后支持橋中呈V形斷面并與左右縱臂固結(jié)在一起的橫梁受扭，由于其具有一定的扭轉(zhuǎn)彈性，故此種懸架既不同于非獨(dú)立懸架，也與獨(dú)立懸架有別。該彈性橫梁還兼起橫向穩(wěn)定桿的作用。按照彈性元件的種類，汽車懸架又可以分為鋼板彈簧懸架、螺旋彈簧懸架、扭桿彈簧懸架、空氣懸架以及油氣懸架等。按照作用原理，可以分為被動(dòng)懸架、主動(dòng)懸架和介于二者之間的半主動(dòng)懸架。本課題來源于東風(fēng)悅達(dá)起亞汽車制造有限公司的遠(yuǎn)艦款轎車的后懸架，按其上下橫臂的長(zhǎng)短可分為等長(zhǎng)雙橫臂和不等長(zhǎng)雙橫臂兩種。等長(zhǎng)雙橫臂懸架在其車輪做上下跳動(dòng)時(shí)，可保持主銷傾角不變，但輪距卻有較大的變化，會(huì)使輪胎磨損嚴(yán)重，多為不等長(zhǎng)雙擺臂懸架代替，后一種懸架在其車輪上下跳動(dòng)時(shí)候只需要適當(dāng)?shù)倪x擇上下橫臂的長(zhǎng)度并合理布置，即可使輪距及車輪定位參數(shù)的變化限定在一定的范圍之內(nèi)，這種不大的輪距的改變，不應(yīng)引起車輪沿路面的滑移，而為輪胎的彈性變形所補(bǔ)償，因此其保持了汽車良好的行使平順性，雙橫臂懸架的突出優(yōu)點(diǎn)在于其設(shè)計(jì)的靈活性，可以通過合理選擇空間桿系的鉸接點(diǎn)的位置及導(dǎo)向臂的長(zhǎng)度，使得懸架具有合適的運(yùn)動(dòng)特性，并且形成恰當(dāng)?shù)膫?cè)傾中心和縱傾中心。如前所述，汽車懸架和懸掛質(zhì)量、非懸掛質(zhì)量構(gòu)成了一個(gè)振動(dòng)系統(tǒng)，該振動(dòng)系統(tǒng)的特性很大程度上決定了汽車的行駛平順性，并進(jìn)一步影響到汽車的行駛車速、燃油經(jīng)濟(jì)性和運(yùn)營經(jīng)濟(jì)性。該振動(dòng)系統(tǒng)也決定了汽車承載系和行駛系許多零部件的動(dòng)載，并進(jìn)而影響到這些零件的使用壽命。此外，懸架對(duì)整車操縱穩(wěn)定性、抗縱傾能力也起著決定性的作用。因而在設(shè)計(jì)懸架時(shí)必須考慮以下幾個(gè)方面的要求：A、通過合理設(shè)計(jì)懸架的彈性特性及阻尼特性確保汽車具有良好的行駛平順性，具有較低的振動(dòng)頻率、較小的振動(dòng)加速度值和合適的減振性能，并能避免在懸架的壓縮伸張行程極限點(diǎn)發(fā)生硬沖擊，同時(shí)還要保證輪胎具有足夠的接地能力；B、合理設(shè)計(jì)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，以確保車輪與車架或車身之間所有力和力矩的可靠傳遞，保證車輪跳動(dòng)時(shí)車輪定位參數(shù)的變化不會(huì)過大，并且能滿足汽車具有良好的操縱穩(wěn)定性要求；C、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)應(yīng)與轉(zhuǎn)向桿系的運(yùn)動(dòng)相協(xié)調(diào)，避免發(fā)生運(yùn)動(dòng)干涉，否則可能引起轉(zhuǎn)向輪擺振；D、側(cè)傾中心及縱傾中心位置恰當(dāng)，汽車轉(zhuǎn)向時(shí)具有抗側(cè)傾能力，汽車制動(dòng)和加速時(shí)能保持車身的穩(wěn)定，避免發(fā)生汽車在制動(dòng)和加速時(shí)的車身縱傾(即所謂“點(diǎn)頭”和“后仰”)；E、懸架構(gòu)件的質(zhì)量要小尤其是其非懸掛部分的質(zhì)量要盡量??；F、便于布置，在轎車設(shè)計(jì)中特別要考慮給發(fā)動(dòng)機(jī)及行李箱留出足夠的空間；G、所有零部件應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和使用壽命；H、制造成本低；I、便于維修、保養(yǎng)。懸架設(shè)計(jì)可以大致分為結(jié)構(gòu)型式及主要參數(shù)選擇和詳細(xì)設(shè)計(jì)兩個(gè)階段，有時(shí)還要反復(fù)交叉進(jìn)行。由于懸架的參數(shù)影響到許多整車特性，并且涉及其他總成的布置，因而一般要與總布置共同協(xié)商確定。1.2主要研究?jī)?nèi)容對(duì)雙橫臂獨(dú)立懸架進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析，得出原始參數(shù)，計(jì)算推導(dǎo)隨著車輪的跳動(dòng)主銷內(nèi)傾角、后傾角、車輪外傾角、前束角、車輪輪距的變化及懸架各點(diǎn)位置的變化情況。用PRO/E軟件設(shè)計(jì)模型，對(duì)其進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析，獲得最為理想的結(jié)果。A、以雙橫臂式獨(dú)立懸架為研究對(duì)象，研究基于機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)和零部件數(shù)據(jù)計(jì)算方法,使用PRO/E軟件給出雙橫臂獨(dú)立懸架結(jié)構(gòu)模型；B、研究懸架結(jié)構(gòu)參數(shù)與定位參數(shù)之間的關(guān)系，進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，對(duì)懸架的主要參數(shù)進(jìn)行分析以及確定主要參數(shù)。C、對(duì)懸架進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真分析，通過改變懸架有關(guān)參數(shù)，評(píng)價(jià)懸架運(yùn)動(dòng)學(xué)響應(yīng)特性，得出懸架結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)整車性能(操縱穩(wěn)定性、行駛平順性等)的影響規(guī)律。2 懸架2.1 懸架的功用和組成懸架是車架(或承載式車身)與車橋(或車輪)之間的一切傳力連接裝置的總稱。它的功用是把路面作用于車輪上的垂直反力(支承力)、縱向反力(牽引力和制動(dòng)力)和側(cè)向反力以及這些反力所造成的力矩都要傳遞到車架(或承載式車身)上，以保證汽車的正常行駛?，F(xiàn)代汽車的懸架盡管有各種不同的結(jié)構(gòu)形式，但是一般都由彈性元件、減振器和導(dǎo)向機(jī)構(gòu)三部分組成。由于汽車行駛的路面不可能絕對(duì)平坦，因此，路面作用于車輪上的垂直反力往往是沖擊性的，尤其在壞路面上高速行駛時(shí)，這種沖擊力將很大，不僅能引起汽車機(jī)件的早期損壞，還將使駕駛員感到極不舒適，或使貨物受到損傷。為了緩和沖擊，在汽車行駛系中，除了采用彈性的元?dú)廨喬ブ?，在懸架中還必須裝有彈性元件，使車架(或車身)與車橋(或車輪)之間作彈性聯(lián)接。但彈性系統(tǒng)在受到?jīng)_擊后，將產(chǎn)生振動(dòng)，持續(xù)的振動(dòng)易使乘員感到不舒適或疲勞，故懸架還具有減振作用,使振動(dòng)迅速衰減(振幅迅速減小)。為此,在許多結(jié)構(gòu)形式的汽車懸架中都設(shè)有專門的減振器。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)汽車的某些行駛性能(特別是操縱穩(wěn)定性)有不利的影響。因此，懸架中某些傳力構(gòu)件同時(shí)還承擔(dān)著使車輪按一定軌跡相對(duì)于車架和車身跳動(dòng)的任務(wù)，因而這些傳力構(gòu)件還起導(dǎo)向作用，故稱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。由此可見，汽車懸架的功能是緩沖、導(dǎo)向和減振，然而三者共同的任務(wù)則是傳力。在多數(shù)轎車和客車上，為了防止車身在轉(zhuǎn)向行駛等情況下發(fā)生過大的傾斜，在懸梁中還設(shè)有輔助彈性元件橫向穩(wěn)定器。為限制彈簧的最大變形并防止彈簧直接撞擊車架，在貨車上輔助設(shè)有緩沖塊 。在一些轎車上也設(shè)有緩沖塊，以限制懸架的最大變形。應(yīng)當(dāng)指出，懸架只有具備上述功能，在結(jié)構(gòu)上并非一定要設(shè)置滿足上述各功能的單獨(dú)的裝置不可。例如常見的鋼板彈簧，除了作為彈性元件起緩沖作用外，當(dāng)它在汽車上縱向安置并且一端與車架作固定鉸鏈連接時(shí)，它本身還能起到傳遞各向力和力矩以及決定車輪運(yùn)動(dòng)軌跡的作用，因而沒有必要再另設(shè)置導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。此外， 般鋼板彈簧是多片疊成的，其本身具有一定的減振能力，因而在對(duì)減振要求不高的車輛上，也可以不裝減振器。2.2 懸架系統(tǒng)的自然振動(dòng)頻率由懸架剛度和懸架彈簧支承的質(zhì)量(簧載質(zhì)量)所決定的車身固有頻率(亦稱振動(dòng)系統(tǒng)的自由振動(dòng)頻率)，是影響汽車行駛平順性的懸架重要性能指標(biāo)之一。人體所習(xí)慣的垂直振動(dòng)頻率是步行時(shí)身體上下運(yùn)動(dòng)的頻率，約為1-1.6Hz。車身固有頻率應(yīng)當(dāng)盡可能地處于或接近這頻率范圍。根據(jù)力學(xué)分析，如果將汽車看成個(gè)在彈性懸架上作單自由度振動(dòng)的質(zhì)量，則懸架系統(tǒng)的固有頻率2為n= (2-1)式中，g為重力加速度；f為懸架垂直變形(撓度)；M為懸架簧裁質(zhì)量；K (KMg/f)為懸架剛度(不定等于彈性元件的剛度)，是指車輪中心相對(duì)于車架和車身向上移動(dòng)的單位距離(即使懸架產(chǎn)生單位垂直壓縮變形)所需要加于懸架上的垂直載荷。由上式可見：A、在懸架所受垂直載荷一定時(shí)，懸架剛度越小，則汽車固有頻率越低。但懸架剛度越小，在定載荷下懸架垂直變形就越大，即車輪上下跳動(dòng)所需要的空間越大。這對(duì)于簧載質(zhì)量大的貨車，在結(jié)構(gòu)上是難以保證的，故實(shí)際上貨車的車身固有頻率往往偏高，而大大超過了上述理想的頻率范圍。B、當(dāng)懸架剛度定時(shí)，簧載質(zhì)量越大，則懸架垂直變形越大，而固有頻率越低，故空車行駛時(shí)的車身固有頻率要比滿載行駛時(shí)的高。簧載質(zhì)量變化范圍越大，則頻率變化范圍也越大。為了使簧載質(zhì)量從相當(dāng)于汽車空載到滿載的范圍內(nèi)變化時(shí)，車身固有頻率保持不變成變化很小，就需要將懸架剛度做成可變的，即空車時(shí)懸架剛度小。而載荷增加時(shí)，懸架剛度隨之增加。有些彈性元件本身的剛度就是可變的，如氣體彈簧；有些懸架所用的彈性元件的剛度雖然是不變的，但是安裝在懸架中之后，可使整個(gè)懸架具有可變的剛度，例如扭桿彈簧懸架。2.3 汽車懸架的類型汽車懸架可分為兩大類：非獨(dú)立懸架和獨(dú)立懸架。非獨(dú)立懸架如圖21a：其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是兩側(cè)的車輪由一根整體式車橋相連，車輪連同車橋一起通過彈性懸架與車架(或車身)連接。當(dāng)一側(cè)車輪因道路不平而發(fā)生跳動(dòng)時(shí)，必然引起另一側(cè)車輪在汽車橫向平面內(nèi)發(fā)生擺動(dòng)故稱為非獨(dú)立懸架。圖2-1 獨(dú)立懸架與非獨(dú)立懸架示意圖獨(dú)立懸架如圖21b：其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是車橋做成斷開的，每一側(cè)的車輪可以單獨(dú)地通過彈性懸架與車架(或車身)連接，兩側(cè)車輪可以單獨(dú)跳動(dòng)，互不影響故稱為獨(dú)立懸架。2.4 雙橫臂獨(dú)立懸架雙橫臂式獨(dú)立懸架又稱雙擺臂獨(dú)立懸架,是汽車懸架的一種常見形式。按其上、下橫臂的長(zhǎng)短又可分為等長(zhǎng)雙橫臂式和不等長(zhǎng)雙橫臂式兩種。等長(zhǎng)雙橫臂式懸架在其車輪做上、下跳動(dòng)時(shí)，可以保持主銷傾角不變，但輪距卻有較大的變化，會(huì)使輪胎磨損嚴(yán)重，所以很少采用，多為不等長(zhǎng)雙橫臂式懸架所取代。后一種形式的懸架在其車輪上、下跳動(dòng)時(shí)，只要適當(dāng)?shù)剡x擇上、下橫臂的長(zhǎng)度并合理布置，即可使輪距及車輪定位參數(shù)的變化量限定在允許的范圍內(nèi)。這種不大的輪距改變，不應(yīng)引起車輪沿路面的側(cè)滑，而為輪胎的彈性變形所補(bǔ)償。因此，不等長(zhǎng)雙橫臂式獨(dú)立懸架3能保證汽車有良好的行駛穩(wěn)定性，已為中、高級(jí)轎車的前懸架所廣泛采用。圖2-2 雙橫臂獨(dú)立懸架結(jié)構(gòu)示意圖雙橫臂懸架如圖2-2所示其突出優(yōu)點(diǎn)在于設(shè)計(jì)的靈活性,可以通過合理選擇空間導(dǎo)向桿系的鉸接點(diǎn)的位置及導(dǎo)向臂(或稱為控制臂)的長(zhǎng)度,使得懸架具有合適的運(yùn)動(dòng)特征(亦即當(dāng)車輪跳動(dòng)或車身側(cè)傾時(shí),車輪定位角及輪距的變化能盡量滿足設(shè)計(jì)的要求),并且形成恰當(dāng)?shù)膫?cè)傾中心和縱傾中心。為了隔離振動(dòng)和噪聲并補(bǔ)償空間導(dǎo)向機(jī)構(gòu)由于上、下橫臂擺動(dòng)軸線相交帶來的運(yùn)動(dòng)干涉，在各鉸接點(diǎn)處一般采用橡膠支承。顯然，各點(diǎn)處受力越小，則橡膠支承的變形越小，車輪的導(dǎo)向和定位也越精確。分析表明，為減小鉸接點(diǎn)處的作用力，應(yīng)當(dāng)盡可能增大、下橫臂間的距離，減小下橫臂地面的垂向距離和下鉸點(diǎn)至車輪接地點(diǎn)之間的橫向距離。當(dāng)然，上、下橫臂各鉸接點(diǎn)位置的確定還要綜合考慮布置是否方便以及懸架的運(yùn)動(dòng)特征是否合適。雙橫臂懸架可采用螺旋彈簧、空氣彈簧、扭轉(zhuǎn)彈簧或鋼板彈簧作為彈性元件，最常見的為螺旋彈簧。雙橫臂懸架一般作為轎車的前、后懸架，輕型載貨汽車的前懸架或要求高通過性的越野汽車的前、后懸架。當(dāng)雙橫臂懸架用作前置前驅(qū)動(dòng)轎車的前懸架時(shí)，必須在結(jié)構(gòu)上給擺動(dòng)半徑留出位置。一種方法是將彈簧置于上控制臂上方，這樣做的缺點(diǎn)在于減小了上、下橫臂間的垂直距離和彈簧的行程，并且振動(dòng)直接傳遞給車身前端。另一種做法是采用專門的叉形構(gòu)件為擺動(dòng)半軸留出空間或者經(jīng)過特別設(shè)計(jì)，使彈簧、減振器位于擺動(dòng)半軸后方。從20世紀(jì)80年代后期開始，為提高行駛安全性，越來越多的高級(jí)轎車后懸架采用雙橫臂結(jié)構(gòu)。其運(yùn)動(dòng)特性的優(yōu)劣關(guān)系到汽車操縱的穩(wěn)定性，舒適性，轉(zhuǎn)向輕便性和輪胎的使用壽命等諸多因素。汽車雙橫臂獨(dú)立懸架在空間布置上有較多的自由度，各導(dǎo)向桿件在空間上傾斜布置，再加上懸架不可避免地與轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生干涉，因此懸架系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)全過程一般都是復(fù)雜的非線性的空間運(yùn)動(dòng)過程。雙橫臂懸架系統(tǒng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的優(yōu)化，可以保證車輛在惡劣的行駛條件下既有良好的行駛平順性，操作穩(wěn)定性和通過性，同時(shí)使懸架和車輪的運(yùn)動(dòng)空間最小，車內(nèi)空間最大，使輪胎的側(cè)向滑移量最小，使用壽命最大。3懸架主要參數(shù)的確定3.1 懸架靜撓度懸架靜撓度是指汽車滿載靜止時(shí)懸架上的載荷與此時(shí)懸架剛度c之比，即。汽車前、后懸架與其簧上質(zhì)量組成的振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率，是影響汽車行駛平順性的主要參數(shù)之一。因現(xiàn)代汽車的質(zhì)量分配系數(shù)近似等于1，于是汽車前、后軸上方車身兩點(diǎn)的振動(dòng)不存在聯(lián)系。因此，汽車前、后部分的車身的固有頻率和 (亦稱偏頻)可用下式表示 （31） （32）式中，、為前、后懸架的剛度(Ncm)；、為前、后懸架的簧上質(zhì)量(kg)。 當(dāng)采用彈性特性為線性變化的懸架時(shí)，前、后懸架的靜撓度可用下式表示 =146248mm = 110.25181.4mm 式中，g為重力加速度(g981cm)。將、代人式(31)得到=11.3hz (3 - 3) = 1.171.5hz （34）分析上式可知：懸架的靜撓度直接影響車身振動(dòng)的偏頻n。因此，欲保證汽車有良好的行駛平順性，必須正確選取懸架的靜撓度5。在選取前、后懸架的靜撓度值和時(shí)，應(yīng)當(dāng)使之接近，并希望后懸架的靜撓度比前懸架的靜撓度小些，這有利于防止車身產(chǎn)生較大的縱向角振動(dòng)。理論分析證明：若汽車以較高車速駛過單個(gè)路障，/1時(shí)的車身縱向角振動(dòng)要比/1時(shí)小，故推薦?。?.80.9）?？紤]到貨車前、后軸荷的差別和駕駛員的乘坐舒適性，取前懸架的靜撓度值大于后懸架的靜撓度值，推薦（0.60.8）。為了改善微型轎車后排乘客的乘坐舒適性，有時(shí)取后懸架的偏頻低于前懸架的偏頻。用途不同的汽車，對(duì)平順性要求不一樣。以運(yùn)送人為主的轎車對(duì)平順性的要求最高，大客車次之，載貨車更次之。對(duì)普通級(jí)以下轎車滿載的情況，前懸架偏頻要求在1.001.45Hz，后懸架則要求在1.171.58Hz。原則上轎車的級(jí)別越高，懸架的偏頻越小。對(duì)高級(jí)轎車滿載的情況，前懸架偏頻要求在0.801.15Hz，后懸架則要求在0.981.30Hz。貨車滿載時(shí)，前懸架偏頻要求在1.502.10Hz，而后懸架則要求在1.702.17Hz。選定偏頻以后，再利用式(32)即可計(jì)算出懸架的靜撓度。3.2 懸架的動(dòng)撓度 懸架的動(dòng)撓度是指從滿載靜平衡位置開始懸架壓縮到結(jié)構(gòu)允許的最大變形(通常指緩沖塊壓縮到其自由高度的12或23)時(shí)，車輪中心相對(duì)車架(或車身)的垂直位移。要求懸架應(yīng)有足夠大的動(dòng)撓度，以防止在壞路面上行駛時(shí)經(jīng)常碰撞緩沖塊。對(duì)轎車，取79cm；對(duì)大客車，取58cm；對(duì)貨車，取69cm,本設(shè)計(jì)的動(dòng)撓度選取79cm。3.3 懸架彈性特性懸架受到的垂直外力F與由此所引起的車輪中心相對(duì)于車身位移廠(即懸架的變形)的關(guān)系曲線稱為懸架的彈性特性。其切線的斜率是懸架的剛度。 懸架的彈性特性有線性彈性特性和非線性彈性特性兩種。當(dāng)懸架變形廠與所受垂直外力F之間呈固定比例變化時(shí)，彈性特性為一直線，稱為線性彈性特性，此時(shí)懸架剛度為常數(shù)。當(dāng)懸架變形與所受垂直外力F之間不呈固定比例變化時(shí)，懸架剛度是變化的，其特點(diǎn)是在滿載位置附近，剛度小且曲線變化平緩，因而平順性良好；距滿載較遠(yuǎn)的兩端，曲線變陡，剛度增大。這樣可在有限的動(dòng)撓度范圍內(nèi)，得到比線性懸架更多的動(dòng)容量。懸架的動(dòng)容量系指懸架從靜載荷的位置起，變形到結(jié)構(gòu)允許的最大變形為止消耗的功。懸架的動(dòng)容量越大，對(duì)緩沖塊擊穿的可能性越小。空載與滿載時(shí)簧上質(zhì)量變化大的貨車和客車，為了減少振動(dòng)頻率和車身高度的變化，應(yīng)當(dāng)選用剛度可變的非線性懸架。轎車簧上質(zhì)量在使用中雖然變化不大，但為了減少車軸對(duì)車架的撞擊，減少轉(zhuǎn)彎行駛時(shí)的側(cè)傾與制動(dòng)時(shí)的前俯角和加速時(shí)的后仰角，也應(yīng)當(dāng)采用剛度可變的非線性懸架。鋼板彈簧非獨(dú)立懸架的彈性特性可視為線性的，而帶有副簧的鋼板彈簧、空氣彈簧、油氣彈簧等，均為剛度可變的非線性彈性特性懸架。3.4 后懸架螺旋彈簧剛度及應(yīng)力計(jì)算螺旋彈簧作為彈性元件，由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便及具有較高的比能容量，因此在現(xiàn)代輕型以下汽車的懸架中應(yīng)用相當(dāng)?shù)钠毡?，特別是在轎車中，由于要求良好的乘坐舒適性和懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)在大擺動(dòng)量下依然具有保持車輪定位角的能力，因此螺旋彈簧懸架早就取代了鋼板彈簧。螺旋彈簧在懸架布置中可在彈簧內(nèi)部安裝減振器，行程限位器或?qū)蛑菇Y(jié)構(gòu)緊湊。通過采用變節(jié)距或用變直徑彈簧鋼絲繞制的或者兩者同時(shí)采用的彈簧結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)變剛度特性。3.4.1 螺旋彈簧剛度及應(yīng)力計(jì)算螺旋彈簧在其軸向載荷P作用下變形F為： （3-5）式中：彈簧中徑，160mmD：彈簧鋼絲直徑，14mmI：彈簧工作圈數(shù), 5；G：彈簧材料的剪切彈性數(shù)量，取。彈簧在壓縮時(shí)工作方式與扭桿相似，都是靠材料的剪切變形吸收能量，彈簧鋼絲表面的剪應(yīng)力為 （3-6）式中C：彈簧指數(shù)（旋繞比），C=； ：曲度系數(shù)，為考慮簧圈曲率對(duì)強(qiáng)度影響的系數(shù)，。對(duì)于前面討論的直的扭桿，其表面的剪應(yīng)力呈均勻分布，而螺旋彈簧鋼絲表面的剪應(yīng)力則相對(duì)復(fù)雜。在靜載狀態(tài)下，這種截面內(nèi)的應(yīng)力分布不均勻可以忽略不計(jì)，但在承受動(dòng)載時(shí)，由于彈簧內(nèi)側(cè)應(yīng)力水平較高并且應(yīng)力變化幅值也更大，導(dǎo)致螺旋彈簧的失效總是發(fā)生在內(nèi)側(cè)。為了在設(shè)計(jì)時(shí)考慮內(nèi)側(cè)應(yīng)力的增大，引如修正系數(shù)。一般情況下，彈簧鋼的許用剪應(yīng)力與許用拉應(yīng)力成比例關(guān)系，通常情況下，可以取=0.63。3.4.2 彈簧端部形狀螺旋彈簧端部可以碾細(xì)，并緊，直角切斷或向內(nèi)彎曲，其中a為兩端碾細(xì)，亦即在繞制彈簧之前先將鋼絲兩端碾細(xì)，碾細(xì)部分長(zhǎng)度在繞后約占，末端厚度為鋼絲直徑的1/3左右，繞制成后末端幾乎貼緊相連一端彈簧。必要時(shí)兩端都要磨平。這種結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是節(jié)約材料，占用垂向空間小，特別是由于兩端都平整，安裝時(shí)可以任意轉(zhuǎn)動(dòng)，因而設(shè)計(jì)時(shí)彈簧的圈數(shù)可以取任意值，不必限于整數(shù)。其缺點(diǎn)是碾細(xì)需要專門工序和設(shè)備，增加了制造成本。b為直角切斷型，其中一端并緊形成與彈簧軸線垂直的平面。這種結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)在于繞制簡(jiǎn)單，成本低，其缺點(diǎn)是增加了垂向的尺寸和材料的消耗，安裝時(shí)需要一定方向并且與之相配套的彈簧座，若兩端都未平齊，則修改設(shè)計(jì)時(shí)，彈簧圈數(shù)必須按整數(shù)增減。c為端部向內(nèi)彎曲并形成與彈簧軸線垂直的平面，這種結(jié)構(gòu)長(zhǎng)用于和彈簧座配合起定位作用，若兩端都內(nèi)彎，則需要專用設(shè)備。表3-1列出了不同端部結(jié)構(gòu)時(shí)彈簧總?cè)?shù)n與有效圈數(shù)i以及彈簧完全并緊時(shí)的高度公式中的系數(shù)1.01為考慮螺旋角的補(bǔ)償關(guān)系，t為端部碾細(xì)時(shí)的末端厚度6?？?cè)?shù)n完全并緊時(shí)的高度兩端碾細(xì)i+21.01d(n-1)+2t兩端切斷i+1.331.01d(n+1)兩端內(nèi)彎i+1.501.01d(n-1.25)一端碾細(xì)一端切斷i+1.671.01dn+t一端碾細(xì)一端內(nèi)彎i+1.751.01dn(n-1)+t一端切斷一端內(nèi)彎i+1.421.01dn表3-1.螺旋彈簧不同端部結(jié)構(gòu)時(shí)的總?cè)?shù)及并緊高度3.4.3 螺旋彈簧的設(shè)計(jì)計(jì)算螺旋彈簧的設(shè)計(jì)計(jì)算分以下幾個(gè)步驟：A、根據(jù)總布置要求及懸架的具體結(jié)構(gòu)形式求需要的彈簧剛度，設(shè)計(jì)載荷時(shí)的彈簧的受力及彈簧高度，懸架在壓縮行程極限位置時(shí)彈簧高度。B、初步選擇彈簧中徑Dm，端部結(jié)構(gòu)形式及所用的材料。C、參考相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)確定臺(tái)架實(shí)驗(yàn)時(shí)伸張及壓縮極限位置相對(duì)于設(shè)計(jì)載荷位置的彈簧變形量，并且確定要想達(dá)到的壽命（循環(huán)次數(shù)）。D、初選鋼絲直徑d，并由相關(guān)材料標(biāo)準(zhǔn)查出許用拉應(yīng)力。E、由式（3-6）解出i，用表3-1中的相應(yīng)公式求出。F、由，及可求出彈簧在完全壓縮時(shí)候的載荷。G、按彈簧指數(shù)及的表達(dá)式求得，并且求出載荷，以及所對(duì)應(yīng)的剪切應(yīng)力，（以及，但是懸架工作時(shí)彈簧實(shí)際對(duì)應(yīng)的最大剪應(yīng)力，對(duì)應(yīng)懸架的極限壓縮狀態(tài)）。H、校核是否小于=0.63，若不成立，則重新選擇鋼絲直徑d；若余量很大，則視壽命校核結(jié)果決定是否重新選取較小些的直徑d。I、校核臺(tái)架實(shí)驗(yàn)條件下的壽命。給定實(shí)驗(yàn)條件下的循環(huán)次數(shù)可按下式估算： （3-7）式中 若算出的預(yù)期壽命小于預(yù)期臺(tái)架壽命，則返回重新選擇d；若有較大余量，則綜合考慮是否需要選擇更小的鋼絲直徑以節(jié)約材料，減小質(zhì)量。J、得到合適的d以后，可以進(jìn)一步確定彈簧的高度和彈簧的最小工作高度： 式中與彈簧指數(shù)有關(guān)的系數(shù)見下圖6：表3-2.彈簧指數(shù)的關(guān)系曲線彈簧總?cè)?shù)可由表3-2中求出。K、穩(wěn)定性校核 又細(xì)又高的彈簧在大載荷作用下會(huì)失穩(wěn)，失穩(wěn)的臨界載荷不僅和其高度對(duì)直徑之比有關(guān)，還與彈簧兩端的支撐方式有關(guān)，對(duì)于鋼絲截面是圓形的螺旋彈簧，其相對(duì)變形量必須小于如下臨界值：4 獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及強(qiáng)度校核4.1 設(shè)計(jì)要求A、懸架上載荷變化時(shí)，保證輪距變化不超過4.0mm，輪距變化大會(huì)引起輪胎早期磨損。B、懸架上載荷變化時(shí)，前輪定位參數(shù)要有合理的變化特性，車輪不應(yīng)產(chǎn)生縱向加速度。C、汽車轉(zhuǎn)彎行駛時(shí)，應(yīng)使車身側(cè)傾角小。在0.4g側(cè)向加速度作用下，車身側(cè)傾角不大于67，并使車輪與車身的傾斜同向，以增強(qiáng)不足轉(zhuǎn)向效應(yīng)。D、汽車制動(dòng)時(shí)，應(yīng)使車身有抗前俯作用；加速時(shí)，有抗后仰作用。4.2 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的布置參數(shù)4.2.1 側(cè)傾中心雙橫臂式獨(dú)立懸架的側(cè)傾中心由如圖41所示方式得出。將橫臂內(nèi)外轉(zhuǎn)動(dòng)點(diǎn)的連線延 長(zhǎng)，以便得到極點(diǎn)P，并同時(shí)獲得戶點(diǎn)的高度。將戶點(diǎn)與車輪接地點(diǎn)N連接，即可在汽車軸線上獲得側(cè)傾中心W。當(dāng)橫臂相互平行時(shí)如圖42，戶點(diǎn)位于無窮遠(yuǎn)處。作出與其平行的通過N點(diǎn)的平行線，同樣可獲得側(cè)傾中心W。圖41 橫臂式懸架和縱橫臂式懸架的距離和P的計(jì)算法和圖解法圖42 橫臂相互平行的雙橫臂式懸架側(cè)傾中心的確定 雙橫臂式獨(dú)立懸架的側(cè)傾中心的高度通過下式計(jì)算得出 (41)式中 麥弗遜式獨(dú)立懸架的側(cè)傾中心由如圖43所示方式得出。從懸架與車身的固定連接點(diǎn)E作活塞桿運(yùn)動(dòng)方向的垂直線并將下橫臂線延長(zhǎng)7。兩條線的交點(diǎn)即為P點(diǎn)。圖43 普通規(guī)格的麥弗遜式懸架的尺寸和P的計(jì)算法和圖解法麥弗遜式懸架的彈簧減振器柱EG布置得越垂直，下橫臂GD布置得越接近水平，則側(cè)傾中心W就越接近地面，從而使得在車輪上跳時(shí)車輪外傾角的變化很不理想。如加長(zhǎng)下橫臂，則可改善運(yùn)動(dòng)學(xué)特性。麥弗遜式獨(dú)立懸架側(cè)傾中心的高度可通過下式計(jì)算 (4-2)式中4.2.2 側(cè)傾中心在獨(dú)立懸架中，前后側(cè)傾中心連線稱為側(cè)傾軸線。側(cè)傾軸線應(yīng)大致與地面平行，且盡可能離地面高些。平行是為了使得在曲線行駛時(shí)前、后軸上的輪荷變化接近相等，從而保證中性轉(zhuǎn)向特性；而盡可能高則是為了使車身的側(cè)傾限制在允許范圍內(nèi)。然而，前懸架側(cè)傾中心高度受到允許輪距變化的限制且?guī)缀醪豢赡艹^150mm。此外，在前輪驅(qū)動(dòng)的車輛中，由于前轎軸荷大，且為驅(qū)動(dòng)橋，故應(yīng)盡可能使前輪輪荷變化小。因此，獨(dú)立懸架(縱臂式懸架除外)的側(cè)傾中心高度為：前懸架0120mm；后懸架80150mm。設(shè)計(jì)時(shí)首先要確定(與輪距變化有關(guān)的)前懸架的側(cè)傾中心高度，然后確定后懸架的側(cè)傾中心高度。當(dāng)后懸架采用獨(dú)立懸架時(shí)，其側(cè)傾中心高度要稍大些。如果用鋼板彈簧非獨(dú)立懸架時(shí)，后懸架的側(cè)傾中心高度要取得更大些。4.2.3 .縱傾中心雙橫臂式懸架的縱傾中心可用作圖法得出，見圖44。自鉸接點(diǎn)正和G作擺臂轉(zhuǎn)動(dòng)軸C和D的平行線，兩線的交點(diǎn)即為縱傾中心。麥弗遜式懸架的縱傾中心，可由正點(diǎn)作減振器運(yùn)動(dòng)方向的垂直線，該垂直線與過G點(diǎn)的擺臂軸平行線的交點(diǎn)即為縱傾中心8O，如圖45所示。圖44雙橫臂式懸架的縱傾中心 圖45 麥弗遜式懸架的縱傾中心4.2.4 抗制動(dòng)縱傾性(抗制動(dòng)前俯角)抗制動(dòng)縱傾性使得制動(dòng)過程中汽車車頭的下沉量及車尾的抬高量減小。只有當(dāng)前、后懸架的縱傾中心位于兩根車橋(軸)之間時(shí)，這一性能方可實(shí)現(xiàn)，如圖46所示。圖46抗制動(dòng)縱傾性4.2.5 抗驅(qū)動(dòng)縱傾性(抗驅(qū)動(dòng)后仰角)抗驅(qū)動(dòng)縱傾性可減小后輪驅(qū)動(dòng)汽車車尾的下沉量或前輪驅(qū)動(dòng)汽車車頭的抬高量。與抗制動(dòng)縱傾性不同的是，只有當(dāng)汽車為單橋驅(qū)動(dòng)時(shí)，該性能才起作用。對(duì)于獨(dú)立懸架而言，是縱傾中心位置高于驅(qū)動(dòng)橋車輪中心，這一性能方可實(shí)現(xiàn)。4.2.6 懸架擺臂的定位角 獨(dú)立懸架中的擺臂鉸鏈軸大多為空間傾斜布置。為了描述方便，將擺臂空間定位角定義為：擺臂的水平斜置角，懸架抗前俯角，懸架斜置初始角，如圖46所示。4.3 雙橫臂式獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)4.3.1 縱向平面內(nèi)上、下橫臂的布置方案上、下橫臂軸抗前俯角的匹配對(duì)主銷后傾角的變化有較大影響。圖47給出了六種可能布置方案的主銷后傾角值隨車輪跳動(dòng)的曲線。圖中橫坐標(biāo)為值，縱坐標(biāo)為車輪接地中心的垂直位移量Z。各匹配方案中，、角度的取值見圖注，其正負(fù)號(hào)按右手定則確定9。圖47 、的定義圖48 、的匹配對(duì)的影響為了提高汽車的制動(dòng)穩(wěn)定性和舒適性，一般希望主銷后傾角的變化規(guī)律為：在懸架彈簧壓縮時(shí)后傾角增大；在彈簧拉伸時(shí)后傾角減小，用以造成制動(dòng)時(shí)因主銷后傾角變大而在控制臂支架上產(chǎn)生防止制動(dòng)前俯的力矩。分析圖48中的變化曲線可知，第4、第5方案的變化規(guī)律為壓縮行程減小，拉伸行程增大，這與所希望的規(guī)律正好相反，因此不宜用在汽車前懸架中；第3方案雖然主銷后傾角的變化最小，但其抗前俯的作用也小，所以現(xiàn)代汽車中也很少采用；第1、2、6方案的主銷后傾角變化規(guī)律是比較好的，所以這三種方案在現(xiàn)代汽車中被廣泛采用。4.3.2 橫向平面內(nèi)上、下橫臂的布置方案10圖49 上、下橫臂在橫向平面內(nèi)的布置方案比較圖49a、b、c三圖可以清楚地看到，上、下橫臂布置不同，所得側(cè)傾中心位置也不同，這樣就可根據(jù)對(duì)側(cè)傾中心位置的要求來設(shè)計(jì)上、下橫臂在橫向平面內(nèi)的布置方案。4.3.3 水平面內(nèi)上、下橫臂擺動(dòng)軸線的布置方案上、下橫臂軸線在水平面內(nèi)的布置方案有三種8，如圖41011所示。下橫臂軸MM和上橫臂軸NN與縱軸線的夾角，分別用和來表示，稱為導(dǎo)向機(jī)構(gòu)上、下橫臂軸的水平斜置角。一般規(guī)定，軸線前端遠(yuǎn)離汽車縱軸線的夾角為正，反之為負(fù)，與汽車縱軸線平行者，夾角為零。圖410 水平面內(nèi)上、下橫臂軸布置方案為了使輪胎在遇到凸起路障時(shí)能夠使輪胎一面上跳，一面向后退讓，以減少傳到車身上的沖擊力，還為了便于布置發(fā)動(dòng)機(jī)，大多數(shù)前置發(fā)動(dòng)機(jī)汽車的懸架下橫臂軸MM的斜置角為正，而上橫臂軸NN的斜置角則有正值、零值和負(fù)值三種布置方案，如圖410中的a、b、c所示。上、下橫臂斜置角不同的組合方案，對(duì)車輪跳動(dòng)時(shí)前輪定位參數(shù)的變化規(guī)律有很大影響。如車輪上跳、下橫臂斜置角為正、上橫臂斜置角為負(fù)值或零值時(shí)，主銷后傾角隨車輪的上跳而增大。如組合方案為上、下橫臂斜置角、都為正值，如圖433a所示，則主銷后傾角隨車輪的上跳較少增加甚至減少(當(dāng)時(shí)。至于采取哪種方案為好，要和上、下橫臂在縱向平面內(nèi)的布置一起考慮。當(dāng)車輪上跳、主銷后傾角變大時(shí)，車身上的懸架支承處會(huì)產(chǎn)生反力矩，有抑制制動(dòng)時(shí)前俯的作用。但主銷后傾角變得太大時(shí)，會(huì)使支抵處反力矩過人，川時(shí)使轉(zhuǎn)向系統(tǒng)對(duì)側(cè)向力十分敏感，易造成車輪擺振或轉(zhuǎn)向盤上力的變化。因此，希望轎車的主銷后傾角原始值為-1+2。當(dāng)車輪上跳時(shí)，懸架每壓縮10mm，主銷后傾角變化范圍為1040。4.3.4 上、下橫臂長(zhǎng)度的確定12雙橫臂式懸架的上、下臂長(zhǎng)度對(duì)車輪上、下跳動(dòng)時(shí)前輪的定位參數(shù)影響很大?，F(xiàn)代轎車所用的雙橫臂式前懸架，一般設(shè)計(jì)成上橫臂短、下橫臂長(zhǎng)。這一方面是考慮到布置發(fā)動(dòng)機(jī)方便。另一方面也是為了得到理想的懸架運(yùn)動(dòng)特性。設(shè)計(jì)汽車懸架時(shí)，希望輪距變化要小，以減少輪胎磨損，提高其使用壽命，因此應(yīng)選擇上、下擺臂長(zhǎng)度之比在0.6附近；為保證汽車具有良好的操縱穩(wěn)定性，希望前輪定位角度的變化要小，這時(shí)應(yīng)選擇上、下擺臂長(zhǎng)度之比在1.0附近。綜合以上分析，該懸架的上、下擺臂長(zhǎng)度之比應(yīng)在0.61.0范圍內(nèi)。美國克萊斯勒和通用汽車公司分別認(rèn)為，上、下擺臂長(zhǎng)度之比取0.7和0.66為最佳。根據(jù)我國轎車設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)，在初選尺寸時(shí)，上、下擺臂長(zhǎng)度之比取0.65為宜。5 減振器機(jī)構(gòu)類型及主要參數(shù)的選擇計(jì)算5.1 分類13懸架中用得最多的減振器是內(nèi)部充有液體的液力式減振器。汽車車身和車輪振動(dòng)時(shí)，減振器內(nèi)的液體在流經(jīng)阻尼孔時(shí)的摩擦和液體的粘性摩擦形成了振動(dòng)阻力，將振動(dòng)能量轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽⑸l(fā)到周圍空氣中去，達(dá)到迅速衰減振動(dòng)的目的。如果能量的耗散僅僅是在壓縮行程或者是在伸張行程進(jìn)行，則把這種減振器稱之為單向作用式減振器，反之稱之為雙向作用式減振器。后者因減振作用比前者好而得到廣泛應(yīng)用。根據(jù)結(jié)構(gòu)形式不同，減振器分為搖臂式和筒式兩種。雖然搖臂式減振器能夠在比較大的工作壓力(1020MPa)條件下工作，但由于它的工作特性受活塞磨損和工作溫度變化的影響大而遭淘汰。筒式減振器工作壓力雖然僅為2.55MPa，但是因?yàn)楣ぷ餍阅芊€(wěn)定而在現(xiàn)代汽車上得到廣泛應(yīng)用。筒式減振器又分為單筒式、雙筒式和充氣筒式三種。雙筒充氣液力減振器具有工作性能穩(wěn)定、干摩擦阻力小、噪聲低、總長(zhǎng)度短等優(yōu)點(diǎn)，在轎車上得到越來越多的應(yīng)用。設(shè)計(jì)減振器時(shí)應(yīng)當(dāng)滿足的基本要求是，在使用期間保證汽車行駛平順性的性能穩(wěn)定。5.2 相對(duì)阻尼系數(shù)減振器在卸荷閥打開前，減振器中的阻力F與減振器振動(dòng)速度間有如下關(guān)系14 (51)式中，為減振器阻尼系數(shù)。圖51b示出減振器的阻力速度特性圖。該圖具有如下特點(diǎn)：阻力速度特性由四段近似直線線段組成，其中壓縮行程和伸張行程的阻力速度特性各占兩段；各段特性線的斜率是減振器的阻尼系數(shù)，所以減振器有四個(gè)阻尼系數(shù)。在沒有特別指明時(shí)，減振器的阻尼系數(shù)是指卸荷閥開啟前的阻尼系數(shù)而言。通常壓縮行程的阻尼系數(shù)與伸張行程的阻尼系數(shù)不等。圖51 減振器的特性a) 阻力一位移特性 b)阻力一速度特性汽車懸架有阻尼以后，簧上質(zhì)量的振動(dòng)是周期衰減振動(dòng)，用相對(duì)阻尼系數(shù)的大小來評(píng)定振動(dòng)衰減的快慢程度。的表達(dá)式15為 (52)式中，c為懸架系統(tǒng)垂直剛度；為簧上質(zhì)量。式(452)表明，相對(duì)阻尼系數(shù)的物理意義是：減振器的阻尼作用在與不同剛度c和不同簧上質(zhì)量的懸架系統(tǒng)匹配時(shí)，會(huì)產(chǎn)生不同的阻尼效果。值大，振動(dòng)能迅速衰減，同時(shí)又能將較大的路面沖擊力傳到車身；值小則反之。通常情況下，將壓縮行程時(shí)的相對(duì)阻尼系數(shù)取得小些，伸張行程時(shí)的相對(duì)阻尼系數(shù)取得大些。兩者之間保持 (0.250.50) 的關(guān)系。設(shè)計(jì)時(shí)，先選取與的平均值。對(duì)于無內(nèi)摩擦的彈性元件懸架，取0.250.35；對(duì)于有內(nèi)摩擦的彈性元件懸架，值取小些。對(duì)于行駛路面條件較差的汽車，值應(yīng)取大些，一般取0.3；為避免懸架碰撞車架，取0.5。5.3 減振器阻尼系數(shù)的確定減振器阻尼系數(shù)。因懸架系統(tǒng)固有振動(dòng)頻率，所以理論上。實(shí)際上應(yīng)根據(jù)減振器的布置特點(diǎn)確定減振器的阻尼系數(shù)。例如，當(dāng)減振器如圖52a安裝時(shí)，減振器阻尼系數(shù)用下式16計(jì)算圖52 減振器安裝位置 (53)式中，n為雙橫臂懸架的下臂長(zhǎng)；a為減振器在下橫臂上的連接點(diǎn)到下橫臂在車身上的鉸接之間的距離。減振器如圖52b所示安裝時(shí)，減振器的阻尼系數(shù)占用下式計(jì)算 (54)式中，a為減振器軸線與鉛垂線之間的夾角。減振器如圖52c所示安裝時(shí)，減振器的阻尼系數(shù)用下式計(jì)算 (55)分析式(53)式(54)可知：在下橫臂長(zhǎng)度n不變的條件下，改變減振器在下橫上的固定點(diǎn)位置或者減振器軸線與鉛垂線之間的夾角。，會(huì)影響減振器阻尼系數(shù)的變化。5.4 最大卸荷力的確定為減小傳到車身上的沖擊力，當(dāng)減振器活塞振動(dòng)速度達(dá)到一定值時(shí)，減振器打開卸荷。此時(shí)的活塞速度稱為卸荷速度。在減振器安裝如圖52b所示時(shí) (56)式中，為卸載速度，一般為0.150.30m/s；A為車身振幅，取40mm，為懸架振動(dòng)固有頻率。如已知伸張行程時(shí)的阻尼系數(shù)，載伸張行程的最大卸荷力。5.5 簡(jiǎn)式減振器工作缸直徑D的確定根據(jù)伸張行程的最大卸荷力計(jì)算工作缸直徑D （57）式中，為工作缸最大允許壓力，取34Mpa；為連桿直徑與缸筒直徑之比，雙筒式減振器取0.400.50，單筒式減振器取0.300.35。減振器的工作缸直徑D有20、30、40、（45）、50、65mm等幾種。選取時(shí)應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)選用。貯油筒直徑（1.351.50）D，壁厚取為2mm，材料可選20號(hào)鋼。6 Pro/E三維建模Pro/E是美國PTC公司開發(fā)的CAD/CAE/CAM 軟件，自1988年問世以來，已成為世界最普及的三維CAD/ CAM 系統(tǒng)。該軟件先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念體現(xiàn)了機(jī)械設(shè)計(jì)自動(dòng)化系列軟件的最新發(fā)展方向，成為提供工業(yè)解決方案的有力工具。它已被廣泛應(yīng)用于電子，機(jī)械、模具、工業(yè)設(shè)計(jì)、汽車、航空、航天、軍工、紡織、家電、玩具等行業(yè)。PRO/E可謂是個(gè)全方位的三維產(chǎn)品開發(fā)軟件，集合了零件設(shè)計(jì)、產(chǎn)品組合、模具開發(fā)、NC加工、鈑金件設(shè)計(jì)、鑄造設(shè)計(jì)、造型設(shè)計(jì)、自動(dòng)測(cè)量、機(jī)構(gòu)仿真、應(yīng)力分析、產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫管理功能于一體，模塊眾多。6.1 關(guān)于Pro/EPro/E作為三維造型設(shè)計(jì)系統(tǒng)，是一套由設(shè)計(jì)至生產(chǎn)的機(jī)械自動(dòng)化軟件，其功能強(qiáng)大，用途廣泛，是新一代. CAD/ CAM系統(tǒng)軟件。它以尺寸驅(qū)動(dòng)、特征建模、全參數(shù)設(shè)計(jì)、單一全關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)庫、虛擬現(xiàn)實(shí)及多數(shù)據(jù)接口等優(yōu)點(diǎn)改變了傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)觀念，使設(shè)計(jì)工作直觀化、高效化、精確化和系統(tǒng)化，成為目前機(jī)械CAD領(lǐng)域的新標(biāo)準(zhǔn)與傳統(tǒng)的CAD系統(tǒng)僅提供繪圖工具不同，PRO/E提供了一套完整的機(jī)械產(chǎn)品解決方案，包括工業(yè)設(shè)計(jì)、機(jī)械設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)、鈑金設(shè)計(jì)、加工制造、機(jī)構(gòu)分析、有限元分析和產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫管理，甚至包括了產(chǎn)品生命周期，是多項(xiàng)技術(shù)的集成產(chǎn)品。PRO/E的主要特征有：（1）3D實(shí)體模型；（2）單一數(shù)據(jù)庫；（3）基于特征的參數(shù)化實(shí)體建模；（4）行為建模技術(shù)；（5）機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)；（6）強(qiáng)大的裝配功能；（7）NC加工；（8）二次開發(fā)技術(shù)。6.1.1 參數(shù)化特征造型技術(shù)參數(shù)化特征造型被公認(rèn)為是目前幾何造型的發(fā)展趨勢(shì)，Pro/E實(shí)體模型由一些工程特征組合而成，Pro/Feature模塊提供了拉伸、旋轉(zhuǎn)、掃描、過渡、孔、槽、扭曲、圓角、倒角、抽殼、拔模斜度、自由變形、管道、變截面掃掠和掃描性過渡等眾多的特征和特征構(gòu)造方法，為用戶提供了設(shè)計(jì)非常復(fù)雜形狀曲面或?qū)嶓w模型的有力工具?；谔卣鞯膮?shù)化造型是將參數(shù)化造型的思想和特征造型的思想有機(jī)地結(jié)合到一起，用尺寸驅(qū)動(dòng)或變量設(shè)計(jì)的方法定義特征并進(jìn)行類似的操作，這樣就形成了參數(shù)化特征造型。由于特征全部用參數(shù)化定義，因此對(duì)形狀、尺寸、公差、表面粗糙度等均可隨時(shí)修改和更新，最終達(dá)到修改設(shè)計(jì)的目的。參數(shù)化方法使設(shè)計(jì)者在構(gòu)造幾何模型時(shí)可以集中于概念設(shè)計(jì)和整體設(shè)計(jì)，充分發(fā)揮創(chuàng)造性，提高設(shè)計(jì)效率?；谔卣鞯募夹g(shù)為設(shè)計(jì)者提供了符合人們思維習(xí)慣的設(shè)計(jì)環(huán)境，二者有機(jī)地結(jié)合起來進(jìn)行實(shí)體造型將極大地提高設(shè)計(jì)效率。在Pro/e的環(huán)境中，構(gòu)建實(shí)物實(shí)體的方法有很多。選擇一個(gè)有效的方法，使建立的特征少，且能有效生成實(shí)體；形成的特征有利于后續(xù)特征的建立和修改是非常重要的。所以在設(shè)計(jì)初，對(duì)零件的外型設(shè)計(jì)要有一個(gè)整體規(guī)劃，要清楚自己所做的零件的復(fù)雜程度，首先要確定整個(gè)零件的基準(zhǔn)參考中心和參考面，使后面建立的特（Feature）都是基于該基準(zhǔn)建立的，這樣有利于后面特征修改（Modify）和再生成（Regenerate）；其次要確定模型（Model）的所有特征間構(gòu)建的大致先后順序，把一些小而非重要特征先做，對(duì)開始不太明確的、并且需要經(jīng)常改動(dòng)變化的特征放到后面建立。這樣就可以在需要修改時(shí)改動(dòng)局部就可以了，既節(jié)省了時(shí)間又省去了許多麻煩。6.1.2 Pro/E中二維工程圖AutoCAD間的轉(zhuǎn)換Pro/e是功能強(qiáng)大的專業(yè)CAD/CAM 軟件，應(yīng)用范圍很廣。AutoCAD有完善的二維工程圖設(shè)計(jì)功能及對(duì)系統(tǒng)要求低等特點(diǎn)，因而得到廣泛的應(yīng)用。目前在工程實(shí)踐中，二維工程圖作為重要的技術(shù)文檔是必不可少的。雖然在Pro/E中可以對(duì)工程圖進(jìn)行尺寸、公差等的標(biāo)注，但由于在Pro/E中是對(duì)實(shí)體作標(biāo)注，轉(zhuǎn)成二維工程圖時(shí)往往不符合我國的制圖標(biāo)準(zhǔn)，因此應(yīng)當(dāng)在AutoCAD中完成尺寸標(biāo)注工作和添加標(biāo)題欄技術(shù)要求等內(nèi)容，即利用Pro/E的參數(shù)化造型技術(shù)，對(duì)零件直接進(jìn)行三維模型設(shè)計(jì)；對(duì)零件設(shè)計(jì)修改，直至確定無誤后再將設(shè)計(jì)好的三維模型轉(zhuǎn)化為二維工程圖，然后調(diào)入AutoCAD中進(jìn)行編輯，最后得到符合企業(yè)需要的、完善的工程圖。采用這種方法進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)，Pro/E生成三維模型，再將其轉(zhuǎn)換成二維工程圖，然后由Pro/E輸出人們所熟悉的工程圖，可提高設(shè)計(jì)、繪圖和修改等工作的效率和質(zhì)量，并起到了取長(zhǎng)補(bǔ)短的作用。另外，由于AutoCAD對(duì)數(shù)據(jù)格式和圖像格式的識(shí)別能力，在AutoCAD中可以很容易地讀取AutoCAD的二維圖形作為拉伸、旋轉(zhuǎn)、掃描、混成的草圖；同時(shí)AutoCAD在我國的普及率很高，許多人對(duì)它都十分熟悉，而且很多企業(yè)早期的圖檔都是AutoCAD中作的，因此可以使用已有的AutoCAD二維圖形作為Pro/E三維造型時(shí)的草圖，進(jìn)行三維轉(zhuǎn)換，也可以使用AutoCAD來為Pro/E繪制草圖，從而避免重復(fù)勞動(dòng)和有效地利用已有資源。6.2 Pro/E的實(shí)際操作6-1 裝配圖6-2 爆炸圖6.3 應(yīng)用現(xiàn)狀Pro/E在各行各業(yè)中的應(yīng)用越來越廣泛、越來越深入，雖然和AutoCAD等二維繪圖軟件相比，Pro/E的使用相對(duì)要難得多，但這并沒有阻止人們對(duì)它的學(xué)習(xí)、使用及開發(fā)。這也充分說明了Pro/E具有人們所渴望的優(yōu)良的性能和靈活多變的開發(fā)方法。6.4 本章小結(jié)美國PTC公司提出的單一數(shù)據(jù)庫、參數(shù)化、基于特征、全相關(guān)的概念已成為當(dāng)今世界機(jī)械CAD/CAE/CAM 領(lǐng)域的新標(biāo)準(zhǔn)?；诖碎_發(fā)出來的第三代CAD/CAE/CAM產(chǎn)品Pro/E在當(dāng)今同類產(chǎn)品中代表著較高的水平。該系統(tǒng)全方位地提供了從產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)、精確設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)到模具型腔數(shù)控加工一整套功能，極大地縮短了產(chǎn)品開發(fā)的周期，提高了產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力。從大量文獻(xiàn)中可以看出，Pro/E在它所觸及的各行各業(yè)中的應(yīng)用程度及深度雖然各不相同，但其成果是可喜的，效益是顯著的！從現(xiàn)有的這些應(yīng)用中可以給使用者一些啟示和靈感，以使后來者可以站在更高的起點(diǎn)上，避免許多不必要的重復(fù)，盡快出成果、出效益。7 結(jié)論本文通過對(duì)雙擺臂懸架的結(jié)構(gòu)和性能的分析，以及對(duì)懸架零部件參數(shù)的計(jì)算和強(qiáng)度的校核在性能上達(dá)到轎車對(duì)懸架的要求，本設(shè)計(jì)為雙擺臂懸架的結(jié)構(gòu)的提供了依據(jù)，從而提高其在運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)上的性能。雙擺臂懸架的突出優(yōu)點(diǎn)在于其設(shè)計(jì)的靈活性，可以通過合理的選擇空間導(dǎo)向桿系的鉸接點(diǎn)的位置及導(dǎo)向臂的長(zhǎng)度，使得懸架具有合適的運(yùn)動(dòng)特性，即當(dāng)車輪跳動(dòng)或車身側(cè)傾時(shí)，車輪定位角和輪距的變化盡量滿足設(shè)計(jì)的要求，并且形成恰當(dāng)?shù)膫?cè)傾中心和縱傾中心。由于我在生產(chǎn)實(shí)踐方面經(jīng)驗(yàn)的缺乏，在一定程度上對(duì)懸架的性能參數(shù)的把握不夠準(zhǔn)確，設(shè)計(jì)中難免出現(xiàn)一定的缺陷，我在后期將對(duì)懸架的結(jié)構(gòu)和性能參數(shù)做更進(jìn)一步的了解和掌握，并在此基礎(chǔ)上對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行完善。參考文獻(xiàn)1孟少農(nóng)汽車設(shè)計(jì)方法論M北京：機(jī)械工業(yè)出版社，19922佟剛,張宏志.汽車技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)J.沈陽航空工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào),1999,(2):58-613陳家瑞汽車構(gòu)造M北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20054劉惟信汽車設(shè)計(jì)M北京：清華大學(xué)出版社，20015胡寧，鄭冬黎雙橫臂獨(dú)立懸架運(yùn)動(dòng)學(xué)分析J汽車工程，1998，20(6)：3623666戴旭文，谷中麗，劉劍汽車雙橫臂獨(dú)立懸架運(yùn)動(dòng)學(xué)分析J車輛與動(dòng)力技術(shù)，2002，(2)：29337Edward BMagag(美)著MATLAB原理與工程應(yīng)用B北京：電子工業(yè)出版社，20028余志生汽車?yán)碚揗北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20009王望予汽車設(shè)計(jì)M北京：機(jī)械工業(yè)出版社，200410沈世德機(jī)械原理M北京：機(jī)械工業(yè)出版社，200211張洪欣汽車設(shè)計(jì)M北京：機(jī)械工業(yè)出版社，198912張景騫，毛寧輪式車輛雙橫臂獨(dú)立旋架的運(yùn)動(dòng)優(yōu)化設(shè)計(jì)J汽車工程，1997，19(3)：18018513官飛，王烈，李萬瓊，馮本義，李保成 汽車的簡(jiǎn)化模型與車架應(yīng)力分析J應(yīng)用力學(xué)學(xué)報(bào)，2003，10(4)：667114韓宗奇，李亮，張慶汽車雙橫臂獨(dú)立懸架運(yùn)動(dòng)特性分析與仿真J塑性工程學(xué)報(bào)，2003，10(4)：667115左文義等雙橫臂扭桿獨(dú)立懸架系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)分析方法J汽車工程，1994， (4)16毛明等汽車雙橫臂獨(dú)立懸架的運(yùn)動(dòng)分析J汽車技術(shù)，1999，(4)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。回顧這場(chǎng)畢業(yè)設(shè)計(jì)，我覺得受益菲淺：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面對(duì)一系列可能遇到的困難。本文是在呂紅明老師悉心指導(dǎo)下完成。從課題的選取、進(jìn)一步的理論研究，到論文的撰寫都得到了呂老師的指導(dǎo)與熱情幫助。在他嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和一絲不茍的工作作風(fēng)下，我獲益非淺，使我對(duì)自己的工作及課題研究有了更深的認(rèn)識(shí)，在此表示衷心的感謝。此外，在論文撰寫期間還得到了王琪老師，李書偉老師，熊新老師以及劉仲威老師的熱情幫助，在此表示誠摯的謝意。感謝所有幫助過我的老師、同學(xué)和關(guān)心我的朋友們!感謝一直以來默默支持我的老師和同學(xué)們，是他們辛勤的汗水才換來今天的這一切，在此表示最最衷心的感謝！附 錄1.雙擺臂懸架總裝圖 YJSBBXJ-00 A02.減振器 YJSBBXJ-12 A13.上擺臂 YJSBBXJ-11 A14.下擺臂 YJSBBXJ-17 A15.轉(zhuǎn)向節(jié) YJSBBXJ-04 A16.圓柱彈簧 YJSBBXJ-13 A37.球頭銷 YJSBBXJ-20
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