文档介绍:江苏大学
硕士学位论文
基于虚拟样机技术的空气悬架—转向机构的优化设计
姓名:崔云霞
申请学位级别:硕士
专业:车辆工程
指导教师:方瑞华
20070603
摘要悬架系统是车辆重要的总成,对汽车的操纵稳定性和乘坐舒适性有很大影响,其设计的成功与否是决定整车设计水平的关键因素之一。在汽车悬架系统的设计和开发过程中,其运动学、动力学分析占有十分重要的地位。随着数学、力学、计算机信息科学等学科的发展而逐步完善起来的多体系统动力学和基于多体理论的数字化虚拟样机技术为解决汽车悬架及整车的分析、设计和优化问题提供了有力的工具。江苏大学和上海科曼车辆部件系统有限公司通过产、学、研合作,,为提高我国客车空气悬架制造企业的自主开发能力进行了有益的探索。本文以多体系统动力学理论及建立在该理论上的虚拟样机技术为基础,利用动力学软件⒘艘驯冉铣墒斓腁、、闹帜勘暄悼掌独立悬架模型,对其进行了运动学和动力学仿真,分析悬架运动学参数的变化特性及其对空气悬架客车使用性能的影响,为导向机构布置提供了具体的建议。获取了空气悬架的优化设计目标,为空气悬架系统的性能分析、设计、参数敏感性分析及改进等工作奠定了基础。在此基础上为某改型旅游车和低地板公交车设计空气弹簧独立悬架及转向机构,分别对其进行运动学仿真分析与优化包括悬架刚体运动仿真分析、弹性体运动仿真分析、转向运动仿真分析和侧倾性能仿真分析,以及动力学仿真分析,并根据动力学仿真结果对悬架导向机构关键部件进行简单的强度分析,指导设计生产。对改型旅游车的关键部件主销和转向节臂等进行了疲劳试验,并对装车后的试验运行项目进行了主观的评价,验证了模型的有效性以及仿真结果的可靠性。仿真分析及优化结果可为同类型悬架系统的重新改型设计提供比关键词:虚拟样机技术,空气弹簧独立悬架,转向机构,优化设计江苏大学硕士学位论文较可信的数据。
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簪亥霞独创性申明本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容以外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名:年日
第一章绪论本文背景空气悬架的性能优点及结构型式随着高等级公路的发展,客货运输量的增加,要求汽车具有更好的操纵稳定性、行驶平顺性和安全性。交通部新标准已明确要求高二、高三级客车必须配置空气悬架。空气悬架可以有效地改善汽车的乘坐舒适性,并且容易实现悬架弹簧刚度的可控性Ⅲ,因此国内外众多的汽车厂家为了提高产品的竞争能力,纷纷投入人力、物力进行空气悬架的研究,已经成为汽车特别是客车新技术研究的热点。本人参加校企联合培养,参与上海科曼车辆部件系统有限公司一上海国际汽车城博士后工作站创新实践基地项目逃闷等ǹ掌芟低撤抡娣治鲅芯的公司级研发项目:改型旅游车和低地板城市公交车空气弹簧前独立悬架的研究与开发。本文就是在项目的开发过程中针对发现的问题进行的研究的总结。本文的研究工作也得到了江苏省高校自然科学研究计划项目的资助,项目名称为:。。“0沧翱掌艿钠担浠撼寮跽裥阅艽大改善,不仅使路面不平对车架引起的冲击载荷与应力大大减小,延长了车的使用寿命;同时也因车身振动减小,车内运载的物品等的损坏率降至最低。车身高度调节。?梢灾苯拥鹘诳掌艿母叨确У玫剿璧某瞪砀叨取转向防侧倾。当汽车急转弯时,安装空气悬架的车辆可以通过高度阀,使外侧的空气弹簧充气,增加其刚度;内侧的空气弹簧放气,减小其刚度,从而减小车身侧倾角。加速抗仰头。当车辆快速加速时,安装空气悬架的车辆可以通过高度阀使前悬架的空气弹簧放气,降低其刚度;使后悬架的空气弹簧充气,增加其剐减速抗点头。当车辆紧急制动时,安装空气悬架的车辆可以通过高度阀给前悬架空气弹簧充气,增加其刚度;使后悬架的空气弹簧放气,降低其刚度,江苏大学硕士学位论文等级客车空气悬架关键技术研究。度,从而抑制仰头。
减少对路面的损坏、限制超载“?掌艿氖倜煽掌傻南鸾浩决定,可以根据额定载衙设定气囊的最大载倚,让其在货车超过