微型电动车悬架系统及设计.doc

微型电动车悬架系统的设计一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义（一）研究现状和发展趋势1.0悬架的现状悬架是现代汽车上的重要总成之一，它把车架（或车身）与车轴（或车轮）弹性地连接起来，并能传递载荷、缓和冲击、衰减震振动以及调节汽车行驶中的称车身位置等，都保证汽车行驶的平顺性。尽管一百多年来汽车悬架从结构型式到作用原理一直不断的演进，但从结构功能上、它都是有弹性元件、减振装置和到导向机构三部分组成。1.1非独立悬架1）结构特点：两侧车轮安装在一根车轴的两端，车轴通过弹性元件与车架或车身相连，当一侧车轮因道路不平而跳动时，将影响另一侧车轮的工作。2）种类：(1)钢板弹簧非独立悬架 (2)螺旋弹簧非独立悬架 （3）空气弹簧非独立悬架。3）优点 ：结构简单、制造容易、维修方便、工作可靠。. 4）缺点 ：汽车平顺性较差、高速行驶时操稳性差、轿车不利于发动机、行李舱的布置。5）应用 ：货车、大客车的前、后悬架以及某些轿车的后悬架。1.2独立悬架 1）结构特点：结构复杂，造价贵，乘坐舒适性和操作稳定性好，具有降低汽车重心，减小汽车 造型受约束的效2）种类：（1）双横臂式（双叉式）独立悬架（2）滑柱摆臂式独立悬架（麦弗逊式或叫支柱式）（3）斜置单臂式独立悬架（4）多连杆式独立悬架 3）优点：簧下质量小。悬架占用的空间小。可以用刚度小的弹簧、改善了汽车行驶平顺性。由于有可能降低发动机的位置高度、使整车的质心高度下 降、又改善了汽车的行驶稳定性。左、右车轮各自独立运动互不影响，可减少车身的倾斜和振动，同时在起伏的路面上能获得良好的地面附着能力。4）缺点 ：结构复杂。成本较高。维修困难5）应用 ：轿车和部分轻型货车、客车及越野车。2.0汽车悬架的发展趋势汽车悬架系统是有被动到主动的一个发展过程。主动悬架系统的刚度和阻尼特性能根据汽车的行驶条件进行动态自适应调节，是悬架系统始终处于最佳减振状态。主动悬架又分为：电子控制主动悬架、可变特性悬架、半主动悬架3.0悬架系统的组成弹性元件，导向机构和减振器（二）选题的依据和意义1.0选题的依据在城市交通拥挤、能源紧缺和环境污染的大背景下微型电动汽车的概念也随之产生。这种电动车是一种低速短途代步工具，虽然结构微小但是还要满足汽车最基本的乘坐舒适性和安全性等功能，微小的车体结构要求零部件的结构向小型化发展。因此悬架系统的结构合理化就显得更加重要。1.1意义通过本次课题的研究我们能够明白如何去选用合适的制造材料和合理的结构设计，提高零部件强度和使用寿命，降低生产成本，从而使汽车具有良好的行驶平顺性，进而改善汽车的行驶车速、电能的合理利用，提高汽车的性价比，很好的顺应节能减排政策，也能够减少用户对高油价的依赖。根据所给主要参数设计汽车悬架系统。通过带有研究性质的专题研究分析、设计报告，培养我们的开发和设计能力，提高综合运用所学知识和技能去分析、解决实际问题的能力，同时也培养了我们的团队合作能力。二、研究的基本内容，拟解决的主要问题 （一）研究的基本内容为了满足车辆悬架设计中平顺性与操纵稳定性相互兼顾的需要，基于车辆多体动力学及优化设计原理，在虚拟样机下建立了微型电动汽车独立悬架的三位数字化模型，并进行优化设计分析，提出了一种悬架系统参数及系统刚度匹配的悬架优化设计方法。结果表明：采用该方法进行悬架的优化设计，可有效地提高车辆悬架的动态特性；较好地控制悬架刚度随车轮上跳的变化趋势。微型电动汽车的整体性能要求也随之提高，特别是操纵性、舒适性、通过性、安全性等。（二）需要解决的主要问题整车的性能要求对悬架系统提出了更高的要求，首先设计的悬架系统必须保证汽车具有良好的行驶平顺性、操作稳定性、和舒适性等；同时还要求结构紧凑、合理，能够很好地衰减振动和隔音能力；最重要的是在悬架的焊接过程中如何保证焊接的精度和结构的微笑变形等。三、研究步骤、方法及措施 （一）研究步骤 第一，根据汽车的总体要求选择合理的结构；第二，根据总体参数进行悬架的设计和校核；第三，通过校核对悬架的参数和结构进行修改以达到设计要求；最后，进行实体的制作和调试。（二）方法及措施深入了解汽车悬架构造及工作原理；仔细研究设计原则；参考现有研究成果，并进行学习和分析，借鉴经验；认真学习机械制图原则以及CATIA软件绘图；发挥创造性思维并通过试验最终确定方案。四、研究工作进度 日期周期工作2.23-3.102周学习悬架系统设计方面的相关资料，对现有悬架原理结构分析和研究3.11-3.171周完成一篇英语文章翻译3.18-4.12周进行CATIA软件的学习，练习绘制悬架结构；4.2-4.304周零件结构图的绘制和电子样机装配，校核结构的合理性5.1-5.284周制作实体悬架结构，装车试验5.29-3周撰写毕业论文，准备答辩五、主要参考文献 1 刘惟信.汽车设计M.北京：清华大学出版社,2001-72 成洁.车辆半主动悬架系统及其控制技术J.城市车辆,2008-73 刘飞,陈大宇.车辆半主动悬架系统设计与试验研究J.上海汽车, 2009-64 张宝琳.汽车主动悬架系统的最优跟踪控制J.系统仿真学报,2009-25 陈家瑞.汽车构造M.北京：机械工业出版社，2005-16 徐安.悬架变截面弹簧的现状及发展趋势J.城市车辆，19997 陈思忠,杨波,杨林,吴志成.非线性复合式悬架系统设计J.北京理工大学学报，2007-58 蒋三青.变跨距变刚度钢板弹簧悬架的设计J.矿用汽车，1993-49 梅丽歌.汽车电子控制悬架系统的原理及应用J.科学之友，2006-710 齐志鹏汽车悬架和转向系统的结构原理和检修M北京：人民邮电出版社，2002-511 李明我国电动汽车发展的现状与对策J 科技论坛，2010-3六、指导教师意见 指导教师签字： 年 月 日七、系级教学单位审核意见：审查结果： 通过 完善后通过 未通过 负责人签字：年 月 日