毕业设计论文某紧凑型SUV汽车前悬架设计.docx

某紧凑型SUV汽车前悬架设计摘要在当下，汽车已经几乎是家家户户必备的交通工具，出行的时候一定使用到的代步工具。而随着中国家庭的生活质量的提高，不管是家庭用车还是公共用车，人性化的要求都越来越多越来越高。而怎么提高汽车的各项性能评价指标以满足大众需求已知是我们汽车人努力研究的方向和目标。所以，关于汽车的设计是一个值得学习和研究的课题。本文包含两个部分：设计和仿真。首先，查询符合论文条件的车型信息，确定具体车型,并且了解悬架的设计步骤为什么，哪些数据是必要的以后，再进行前悬架的设计；接着将本文中选定的麦弗逊式独立悬架简化后，用ProE对简化后的悬架模型进行建模，更改格式后导入AdmaS中，用AdmaS/view模块参数化模型进行，进行了悬架运动学仿真。剖析了悬架各功能参数在车轮跳动过程中的变化趋势。本文研究的意图和含义为在试制前的阶段进行规划和实验仿真，并且提出改进定见。在正式生产产品之前，就可以提前预知估测可能出现的问题，进而有充足的的世家去改正完善，这样，既节约成本也能提高效率。本文的初步研究探讨对于实践有很大的价值。关键词:紧凑型SUV汽车;悬架设计;麦弗逊式悬架;ProE5.0建模;运动仿真;ADAMS/ViewAbstractAtpresent,thecarisa1mostanecessarymeansoftransportationforeveryhouseho1d.Itmustbeusedasameansoftransportationwhentrave1ing.Withtheimprovementofthequa1ityof1ifeofChinesefami1ies,nomatterwhetheritisfami1ycarorpub1iccar,therequirementsofhumanizationaremoreandmorehigh.Howtoimprovetheperformanceeva1uationindexofthecartomeettheneedsofthepub1icisthedirectionandgoa1ofourAutobots.Therefore,thedesignofautomobi1eisasubjectworthyofstudyandresearch.Thispaperconsistsoftwoparts:designandsimu1ation.Firstofa11,querythevehic1etypeinformationthatmeetstheconditionsofthepaper,determinethespecificvehic1etype,andunderstandwhythedesignstepsofthesuspensionandwhatdataarenecessary,thencarryoutthedesignofthefrontsuspension;thensimp1ifytheMcPhersonindependentsuspensionse1ectednthispaper,useproetomode1thesimp1ifiedsuspensionmode1,changetheformat,importitintoADMAS,andusetheparametersofADMAS/viewmodu1eThesuspensionkinematicssimu1ationiscarriedout.Thechangetrendofsuspensionfunctionparametersintheprocessofwhee1runoutisana1yzed.Theintentionandmeaningofthispaperistocarryoutp1anningandexperimentsimu1ationinthestagebeforetria1production,andtoputforwardimprovementopinions.Beforetheforma1productionofproducts,Wecanpredictandestimatethepossib1eprob1emsinadvance,andthenthereareenougharistocraticfami1iestocorrectandperfect,whichcannoton1ysavecostsbuta1soimproveefficiency.Thepre1iminarystudyofthispaperisofgreatva1uetopractice.KeyWords:compactSUVvehic1e;suspensiondesign;MacPhersonsuspension;ProE5.0mode1ing;motionsimu1ation;摘要IAbstractII目录in第1章绪论11.1 课题研究的目的及意义11.2 国内外研究现状1121悬架设计研究现状11.2.2悬架仿真优化现状21.3 设计的基本内容、目标及方案21.3.1 设计的基本内容21.3.2 设计目标31.3.3 设计方案3第2章麦弗逊式独立悬架设计42.1 麦弗逊式独立悬架简介42.1.1 悬架的功用和结构42.1.2 麦弗逊式独立悬架的优缺点42.2 悬架设计基本参数52.3 悬架的弹性特性52.3.1 前悬架偏频、静挠度和动挠度的选择52.3.2 悬架刚度计算62.4 螺旋弹簧的设计62.4.1 螺旋弹簧的刚度62.4.2 计算弹簧钢丝直径d72.4.3 弹簧校核82.4.4 弹簧表面剪切应力校核82.5 减震器的设计92.5.1 减震器结构类型的选择92.5.2 减震器参数设计92.5.3 减震器阻尼系数解J确定92.5.4 减震器最大卸荷力FO的确定102.5.5 减震器工作缸直径D的确定102.6 横向稳定杆设计112.6.1 稳定杆接头形式选择112.6.2 稳定杆直径计算112.6.3 稳定杆校核122.7 轮胎尺寸132.8 半轴初步计算13第3章麦弗逊前悬架三维实体建模143.1 悬架各零件建模143.1.1 车轮的创建143.1.2 螺旋弹簧的创建153.1.3 制动盘的创建163.1.4 转向节的创建163.1.5 下横臂的创建173.1.6 减震器的创建173.1.7 其他零部件的创建173.2 悬架的装配18321组件装配概述183.2.2装配悬架组件的过程183.3 转向节的装配193.4 减震器组件的装配193.6 转向横拉杆的装配203.7 螺旋弹簧的装配203.8 半轴的装配203.9 下控制臂的装配20第4章基于ADAMS/View的悬架仿真分析224.1 麦弗逊悬架简化模型224.2 在ADAMS/View中导入悬架模型224.3 测试悬架模型274.4 仿真结果的分析34结论36参考文献37致谢39第1章绪论1.1 课题研究的目的及意义如今的汽车工业在国民经济中占据越来越重要的位置，可以说比重在逐年稳定上升，所以，汽车行业的发展状况如何，在一定程度上能反应这个国家的工业发展水平如何。现在，很多企业都越来越重视自主研发的能力，也意识到自我创新、独立创造是一件很困难的事情，必须选择适当的技术起点，逐步积累和提高。其中，目前各种汽车广泛采用柔性零部件，特别是SUV这种车型，悬架的好坏与车辆功能更是息息相关，因而悬架系统的结构和功能开发成为车辆开发的一个要点。中国经济社会持续发展；人们生活水平不断提升，汽车已经是我们生活不能缺席的东西；人们随着经济性和动力指标的发展越来越关注车辆的操纵性要求。这种要求不仅是轿车，越野车也逐渐反映出来，开始推出对车辆操纵性的稳定性评价系统。人们意识到，悬架系统的好坏直接影响着汽车的各项评价指标，所以设计工程师们也逐渐把悬架的设计作为汽车设计的重点。本论文以某紧凑型SUV的整体汽车设计参数为基础,对悬架系统的重要组成部分进行设计、计算和检查，并通过对各位置参数的意义及其对车辆动态性能的影响的分析，介绍了某紧凑型SUV汽车前悬架的设计全过程，目的在于进行仿真分析，得到结果。1.2 国内外研究现状1.2.1 悬架设计研究现状2019年8月，BenkoMi1an等人1针对电动汽车的轻量化车身设计了一种全新的悬架，这种悬架在结构上是可调的。他们模拟了伸展臂的工作情况，并进行强度分析，最终达到理性的结果。2019年11月，AhamdMozaffari等人网针对无人驾驶汽车进行了悬架设计，他们设计出了一种可以自主学习的悬架系统，成功地促进了半主动和主动悬架控制模式的设计。此外，作者试图指出传统悬架控制器的缺点，并找出学习系统应对这些操作缺陷的潜力O2016年5月，郭孔辉提出的油气弹簧阻尼控制阀系，可以通过电磁比例阀，对油气弹簧的阻尼进行智能控制，用三点调平的原理使车身稳定平稳，很大程度的提高了汽车的平顺性。2017年4月，王思远以电动主动悬架为研究对象，通过虚拟模拟，得出结论：1QR控制的主动悬架天棚、地棚阻尼控制相比，不仅悬架动挠度降低，车轮振动现象也得到很好的改善。2018年10月，邱雪君以大学生巴哈越野车为研究对象，从运动学以及弹性运动学两个方向来围绕小型越野车进行悬架设计。1.2.2 悬架仿真优化现状在2017年，AnirbanCMitra等人开发了1/4汽车模型。通过在带有实验装置的汽车模型和ADMAS模型上进行相同的试验，对模型进行了验证。考虑的输入参数是簧上和簧下质量、轮胎压力、弹簧和减震器刚度。此外，还考虑了车轮定位参数，如夕M顷角和前束。所建泌ADAMS模型与实验测试平台有很好的相关性，可以用于进一步的分析和优化。破020年，HamidTaghaVifa”8认为越野地形总是给车辆的悬挂系统施加较大的激励幅度和频率，与悬架系统相关的自然非线性动力学加剧了车辆的振动响应。作者提出了一种新的鲁棒自适应ISMC神经网络控制器，用于控制车辆穿越可变形地形时的振动响应，并且验证了所提出的控制器对车辆穿越越野路面振动响应衰减的有效性，对悬架系统进行了优化。2016年10月，王丹迎等人通过ADAMS仿真软件对他们公司的新型场地试车进行建模优化，主要中心在前悬架是如何影响汽车操稳性的。他们先用Car模块建模再用InSight模块把部分悬架系统的硬点作为优化因子，对前轮的定位参数进行优化。2017年9月，王红钢等人物则是用MAT1AB软件建立了1:2的汽车模型，且具有5个自由度，并且从垂直振动加速度、悬架的动挠度和车轮动载荷等三个方面进行分析，提高了设计效率，并对实践提供一定的理论支撑。2018年12月，王琳等人23相比王丹迎等人以同样的方式进行了悬架优化，但不同的是，增加了双轮异响跳动的模拟，结果与现实情况更加的吻合。2019年10月，郭大勇等人“91先根据某SUV汽车的参数进行悬架的设计，建立三维模型，进行双轮同向跳动仿真，前后进行了8次优化，最后得到理想的结果，满足基本要求，同时又能提高性能。1.3 设计的基本内容、目标及方案1.3.1 设计的基本内容本文的研究对象是的某紧凑型SUV的前悬架。首先，通过搜集整理相关文献资料，对汽车悬架系统国内外发展状况进行概述，选定车型为：紧凑型SUV汽车：本田CR-V,悬架选型为麦弗逊式独立悬架；然后，上网查询车型的基本参数，包括轮胎尺寸、汽车重量等。以这些查询到的基本参数作为基础，进行悬架的各个构建的计算和校核，校核的时