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微型電動(dòng)車懸架系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 一、綜述本課題國內(nèi)外研究動(dòng)態(tài)，說明選題的依據(jù)和意義 （一）研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 1.0懸架的現(xiàn)狀 懸架是現(xiàn)代汽車上的重要總成之一，它把車架（或車身）與車軸（或車輪）彈性地連接起來，并能傳遞載荷、緩和沖擊、衰減震振動(dòng)以及調(diào)節(jié)汽車行駛中的稱車身位置等，都保證汽車行駛的平順性。盡管一百多年來汽車懸架從結(jié)構(gòu)型式到作用原理一直不斷的演進(jìn)，但從結(jié)構(gòu)功能上、它都是有彈性元件、減振裝置和到導(dǎo)向機(jī)構(gòu)三部分組成。 1.1非獨(dú)立懸架 1）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：兩側(cè)車輪安裝在一根車軸的兩端，車軸通過彈性元件與車架或車身相連，當(dāng)一側(cè)車輪因道路不平而跳動(dòng)時(shí)，將影響另一側(cè)車輪的工作。 2）種類：(1)鋼板彈簧非獨(dú)立懸架 (2)螺旋彈簧非獨(dú)立懸架 （3）空氣彈簧非獨(dú)立懸架。 3）優(yōu)點(diǎn) ：結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、維修方便、工作可靠。. 4）缺點(diǎn) ：汽車平順性較差、高速行駛時(shí)操穩(wěn)性差、轎車不利于發(fā)動(dòng)機(jī)、行李艙的布置。 5）應(yīng)用 ：貨車、大客車的前、后懸架以及某些轎車的后懸架。 1.2獨(dú)立懸架 1）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價(jià)貴，乘坐舒適性和操作穩(wěn)定性好，具有降低汽車重心，減小汽車 造型受約束的效 2）種類：（1）雙橫臂式（雙叉式）獨(dú)立懸架（2）滑柱擺臂式獨(dú)立懸架（麥弗遜式或叫支柱式）（3）斜置單臂式獨(dú)立懸架（4）多連桿式獨(dú)立懸架 3）優(yōu)點(diǎn)：簧下質(zhì)量小。懸架占用的空間小。可以用剛度小的彈簧、改善了汽車行駛平順性。由于有可能降低發(fā)動(dòng)機(jī)的位置高度、使整車的質(zhì)心高度下 降、又改善了汽車的行駛穩(wěn)定性。左、右車輪各自獨(dú)立運(yùn)動(dòng)互不影響，可減少車身的傾斜和振動(dòng)，同時(shí)在起伏的路面上能獲得良好的地面附著能力。 4）缺點(diǎn) ：結(jié)構(gòu)復(fù)雜。成本較高。維修困難 5）應(yīng)用 ：轎車和部分輕型貨車、客車及越野車。 2.0汽車懸架的發(fā)展趨勢 汽車懸架系統(tǒng)是有被動(dòng)到主動(dòng)的一個(gè)發(fā)展過程。主動(dòng)懸架系統(tǒng)的剛度和阻尼特性能根據(jù)汽車的行駛條件進(jìn)行動(dòng)態(tài)自適應(yīng)調(diào)節(jié)，是懸架系統(tǒng)始終處于最佳減振狀態(tài)。主動(dòng)懸架又分為：電子控制主動(dòng)懸架、可變特性懸架、半主動(dòng)懸架 3.0懸架系統(tǒng)的組成 彈性元件，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和減振器 （二）選題的依據(jù)和意義 1.0選題的依據(jù) 在城市交通擁擠、能源緊缺和環(huán)境污染的大背景下微型電動(dòng)汽車的概念也隨之產(chǎn)生。這種電動(dòng)車是一種低速短途代步工具，雖然結(jié)構(gòu)微小但是還要滿足汽車最基本的乘坐舒適性和安全性等功能，微小的車體結(jié)構(gòu)要求零部件的結(jié)構(gòu)向小型化發(fā)展。因此懸架系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)合理化就顯得更加重要。 1.1意義 通過本次課題的研究我們能夠明白如何去選用合適的制造材料和合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，提高零部件強(qiáng)度和使用壽命，降低生產(chǎn)成本，從而使汽車具有良好的行駛平順性，進(jìn)而改善汽車的行駛車速、電能的合理利用，提高汽車的性價(jià)比，很好的順應(yīng)節(jié)能減排政策，也能夠減少用戶對高油價(jià)的依賴。根據(jù)所給主要參數(shù)設(shè)計(jì)汽車懸架系統(tǒng)。通過帶有研究性質(zhì)的專題研究分析、設(shè)計(jì)報(bào)告，培養(yǎng)我們的開發(fā)和設(shè)計(jì)能力，提高綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和技能去分析、解決實(shí)際問題的能力，同時(shí)也培養(yǎng)了我們的團(tuán)隊(duì)合作能力。 二、研究的基本內(nèi)容，擬解決的主要問題 （一）研究的基本內(nèi)容 為了滿足車輛懸架設(shè)計(jì)中平順性與操縱穩(wěn)定性相互兼顧的需要，基于車輛多體動(dòng)力學(xué)及優(yōu)化設(shè)計(jì)原理，在虛擬樣機(jī)下建立了微型電動(dòng)汽車獨(dú)立懸架的三位數(shù)字化模型，并進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)分析，提出了一種懸架系統(tǒng)參數(shù)及系統(tǒng)剛度匹配的懸架優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。結(jié)果表明：采用該方法進(jìn)行懸架的優(yōu)化設(shè)計(jì)，可有效地提高車輛懸架的動(dòng)態(tài)特性；較好地控制懸架剛度隨車輪上跳的變化趨勢。微型電動(dòng)汽車的整體性能要求也隨之提高，特別是操縱性、舒適性、通過性、安全性等。 （二）需要解決的主要問題 整車的性能要求對懸架系統(tǒng)提出了更高的要求，首先設(shè)計(jì)的懸架系統(tǒng)必須保證汽車具有良好的行駛平順性、操作穩(wěn)定性、和舒適性等；同時(shí)還要求結(jié)構(gòu)緊湊、合理，能夠很好地衰減振動(dòng)和隔音能力；最重要的是在懸架的焊接過程中如何保證焊接的精度和結(jié)構(gòu)的微笑變形等。 三、研究步驟、方法及措施 （一）研究步驟 第一，根據(jù)汽車的總體要求選擇合理的結(jié)構(gòu)；第二，根據(jù)總體參數(shù)進(jìn)行懸架的設(shè)計(jì)和校核；第三，通過校核對懸架的參數(shù)和結(jié)構(gòu)進(jìn)行修改以達(dá)到設(shè)計(jì)要求；最后，進(jìn)行實(shí)體的制作和調(diào)試。 （二）方法及措施 深入了解汽車懸架構(gòu)造及工作原理；仔細(xì)研究設(shè)計(jì)原則；參考現(xiàn)有研究成果，并進(jìn)行學(xué)習(xí)和分析，借鑒經(jīng)驗(yàn)；認(rèn)真學(xué)習(xí)機(jī)械制圖原則以及CATIA軟件繪圖；發(fā)揮創(chuàng)造性思維并通過試驗(yàn)最終確定方案。 四、研究工作進(jìn)度 日期 周期 工作 2.23-3.10 2周 學(xué)習(xí)懸架系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面的相關(guān)資料，對現(xiàn)有懸架原理結(jié)構(gòu)分析和研究 3.11-3.17 1周 完成一篇英語文章翻譯 3.18-4.1 2周 進(jìn)行CATIA軟件的學(xué)習(xí)，練習(xí)繪制懸架結(jié)構(gòu)； 4.2-4.30 4周 零件結(jié)構(gòu)圖的繪制和電子樣機(jī)裝配，校核結(jié)構(gòu)的合理性 5.1-5.28 4周 制作實(shí)體懸架結(jié)構(gòu)，裝車試驗(yàn) 5.29- 3周 撰寫畢業(yè)論文，準(zhǔn)備答辯 五、主要參考文獻(xiàn) [1] 劉惟信.汽車設(shè)計(jì)[M].北京：清華大學(xué)出版社,2001-7 [2] 成潔.車輛半主動(dòng)懸架系統(tǒng)及其控制技術(shù)[J].城市車輛,2008-7 [3] 劉飛,陳大宇.車輛半主動(dòng)懸架系統(tǒng)設(shè)計(jì)與試驗(yàn)研究[J].上海汽車, 2009-6 [4] 張寶琳.汽車主動(dòng)懸架系統(tǒng)的最優(yōu)跟蹤控制[J].系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào),2009-2 [5] 陳家瑞.汽車構(gòu)造[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005-1 [6] 徐安.懸架變截面彈簧的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].城市車輛，1999 [7] 陳思忠,楊波,楊林,吳志成.非線性復(fù)合式懸架系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].北京理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2007-5 [8] 蔣三青.變跨距變剛度鋼板彈簧懸架的設(shè)計(jì)[J].礦用汽車，1993-4 [9] 梅麗歌.汽車電子控制懸架系統(tǒng)的原理及應(yīng)用[J].科學(xué)之友，2006-7 [10] 齊志鵬．汽車懸架和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理和檢修[M]．北京：人民郵電出版社，2002-5 [11] 李明．我國電動(dòng)汽車發(fā)展的現(xiàn)狀與對策[J ]．科技論壇，2010-3 六、指導(dǎo)教師意見 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 七、系級教學(xué)單位審核意見： 審查結(jié)果： □ 通過 □ 完善后通過 □ 未通過 負(fù)責(zé)人簽字： 年 月 日