轎車雙擺臂懸架的設(shè)計及產(chǎn)品建模
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畢業(yè)設(shè)計開題論證報告專 業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化 學生姓名 周 祥 班 級 B機制034 學 號 0310110215 指導教師 呂 紅 明 完成日期 2007年4月15日 課題名稱：“遠艦”轎車雙擺臂懸架的設(shè)計及產(chǎn)品建模一、課題來源、課題研究的主要內(nèi)容及國內(nèi)外現(xiàn)狀綜述1本課題來源于東風悅達起亞。2對于該課題研究的主要內(nèi)容是：1）雙擺臂懸架結(jié)構(gòu)型式分析和主要參數(shù)的確定2）零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計與強度校核3）用AUTOCAD完成雙擺臂懸架裝配圖及主要零件圖4）運用相關(guān)軟件進行產(chǎn)品的三維建模3國內(nèi)外發(fā)展概況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，以保證汽車能平順地行駛。汽車懸架是車輪與車身之間一切裝置的總稱, 其功用在于把路面作用于車輪上的垂直反力、縱向反力和側(cè)向反力以及這些反力所形成的力矩傳遞到車架上, 以保證汽車的正常行駛。懸架設(shè)計的好壞是影響車輛操縱穩(wěn)定性和行駛平順性的重要因素, 現(xiàn)代轎車的懸架有各種不同的結(jié)構(gòu)形式。本文研究的懸架是應(yīng)用于某商務(wù)車上, 前懸架采用扭桿彈簧上置的雙橫臂獨立懸架。雙橫臂獨立懸架性能關(guān)系到汽車的操縱穩(wěn)定性、轉(zhuǎn)向輕便性和輪胎的使用壽命等, 常見的雙橫臂獨立懸架是一組空間RSSR 四連桿機構(gòu), 運動關(guān)系比較復雜且運動直觀性差, 進行性能分析困難較大。 典型的懸架結(jié)構(gòu)由彈性元件、導向機構(gòu)以及減震器等組成，個別結(jié)構(gòu)則還有緩沖塊、橫向穩(wěn)定桿等。彈性元件又有鋼板彈簧、空氣彈簧、螺旋彈簧以及扭桿彈簧等形式，而現(xiàn)代轎車懸架多采用螺旋彈簧和扭桿彈簧，個別高級轎車則使用空氣彈簧。 懸架是汽車中的一個重要總成，它把車架與車輪彈性地聯(lián)系起來，關(guān)系到汽車的多種使用性能。從外表上看，轎車懸架僅是由一些桿、筒以及彈簧組成，但千萬不要以為它很簡單，相反轎車懸架是一個較難達到完美要求的汽車總成，這是因為懸架既要滿足汽車的舒適性要求，又要滿足其操縱穩(wěn)定性的要求，而這兩方面又是互相對立的。比如，為了取得良好的舒適性，需要大大緩沖汽車的震動，這樣彈簧就要設(shè)計得軟些，但彈簧軟了卻容易使汽車發(fā)生剎車“點頭”、加速“抬頭”以及左右側(cè)傾嚴重的不良傾向，不利于汽車的轉(zhuǎn)向，容易導致汽車操縱不穩(wěn)定等。隨著電液控制、計算機技術(shù)的發(fā)展,傳感器、微處理器以及電、液控制元件制造技術(shù)的提高,使可控懸架在車輛上的應(yīng)用成為可能。一些能夠根據(jù)汽車行駛的路面、工況和載荷等情況來控制自身工作狀態(tài),使汽車的整體行駛性能達到最佳的可控懸架系統(tǒng)隨之出現(xiàn),并且得到發(fā)展。國外在20 世紀50 年代就提出了主動懸架的概念。主動懸架采用有源或無源可控元件組成一個閉環(huán)或開環(huán)的控制系統(tǒng),根據(jù)車輛系統(tǒng)的運動狀態(tài)和外部輸入的變化做出反應(yīng),主動地調(diào)整和產(chǎn)生所需的控制力,使懸架始終處于最佳減振狀態(tài)。主動懸架由控制系統(tǒng)和執(zhí)行機構(gòu)組成,執(zhí)行機構(gòu)為有源液壓系統(tǒng)的主動懸架簡稱全主動懸架,而無源主動懸架則簡稱半主動懸架?？煽貞壹懿捎玫目刂品椒▽τ趹壹軐崿F(xiàn)需要的功能有著很大的影響。目前在可控懸架領(lǐng)域應(yīng)用的主要控制方法有最優(yōu)控制方法、自適應(yīng)LMS 算法、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等。傳統(tǒng)被動懸架,其彈簧剛度K 和減振器阻尼系數(shù)在汽車行駛過程中都不能人為地控制改變,其在結(jié)構(gòu)上只能實現(xiàn)平順性和操縱穩(wěn)定性之間的折衷,無法達到懸架控制的理想目標。隨著微電子技術(shù)和控制理論的發(fā)展,出現(xiàn)了半主動懸架和主動懸架。相比較于被動懸架,最大的特點在于在汽車行駛過程中可以根據(jù)路況對懸架系統(tǒng)進行實時的調(diào)節(jié)。二、本課題研究的手段，技術(shù)以及擬解決的問題設(shè)計遠艦轎車懸架結(jié)構(gòu)；建立雙擺臂獨立懸架的運動學模型；雙擺臂獨立懸架定位參數(shù)分析；懸架定位參數(shù)的影響因素分析；完成該設(shè)計的三維模型零件圖，裝配圖以及爆炸圖。三、解決方案及預期效果 （一）解決方案 根據(jù)汽車構(gòu)造、汽車設(shè)計等參考資料，確定遠艦轎車懸架的結(jié)構(gòu)形式，進行相關(guān)零件的強度設(shè)計。擬定后懸架采用雙擺臂懸架形式，進行車輛振動特性的的計算和分析。對相關(guān)零件進行詳細的參數(shù)計算和選擇。運用Pro/E軟件進行三維產(chǎn)品建模。（二）預期效果（1）圖紙工作量：繪制草圖、裝配圖和主要零件圖，設(shè)計工程圖樣折合成A0圖幅的圖樣在三張以上。應(yīng)用Pro/E軟件繪制相關(guān)三維模型零件圖，裝配圖和爆炸圖。手工繪制一張A0裝配圖。（2）設(shè)計說明書：設(shè)計說明書一份，字數(shù)在10000字以上，說明包括課題背景、意義、理論依據(jù)、方案確定、參數(shù)計算和結(jié)論等內(nèi)容，設(shè)計達到任務(wù)書規(guī)定要求，保證車輛達到良好的平順性能。 四、課題進度安排3月19日4月1日畢業(yè)實習階段。畢業(yè)實習，查閱資料，到多個公司實踐，撰寫實習報告。4月2日4月15日開題階段。提出總體設(shè)計方案及草圖，填寫開題報告。4月16日5月23日 設(shè)計初稿階段。完成總體設(shè)計圖、部件圖、零件圖。5月24日6月7日 中期工作階段。完善設(shè)計圖紙，編寫畢業(yè)設(shè)計說明書，中期檢查。6月8日6月10日畢業(yè)設(shè)計預答辯。6月11日6月18日畢業(yè)設(shè)計整改。圖紙修改、設(shè)計說明書修改、定稿，材料復查。6月19日6月21日畢業(yè)設(shè)計材料評閱。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。五、指導教師意見 年 月日六、專業(yè)系意見 年 月日七、學院意見 年 月日4
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