毕业设计论文完整版.doc
《毕业设计论文完整版.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《毕业设计论文完整版.doc(51页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、王玉萍毕业设计论文完整版 作者: 日期:2  
2、; 个人收集整理 勿做商业用途河 北 工 业 大 学城 市 学 院毕业设计论文学生姓名: 刘 国 萍 学 号: 073234 学 院: 机械工程学院 专 业: 车辆工程 设计(论文)题目: 汽车双横臂悬架的动态模拟与仿真 设计(论文)地点: 河北工业大学
3、 指 导 教 师: 卞学良 职 称: 教 授 &nbs
4、p; 2011年6月6日43毕业论文中文摘要汽车双横臂悬架建模仿真摘要: 本文首先介绍了悬架和双横臂独立悬架的特点,了解了国内外的基本现状,进一步体现了本课题研究的意义.简要介绍了仿真软件ADAMS的功能和应用,对比其他仿真软件说明其特点,分析双横臂独立悬架的基于A
5、DAMS的建模仿真过程可能遇到的问题及其解决方法,及各个参数在仿真过程中的计算。以某车的前双臂独立悬架为研究对象,采用该车的实际结构参数,运用ADAMS/viwe软件建立了该车的悬架系统模型。应用该模型对该车前独立悬架模型进行了运动学、动力学仿真分析,得出了其车轮外倾角、前轮前束角、主销后倾角、主销内倾角等前轮定位参数及参数在前轮左半轮心上下跳动时的变化规律.并且利用前人的经验对这些特性曲线进行分析,发现原悬架存在不合理的地方.以待今后深入学习,研究改进。关键词: 悬架 ADAMS 建模 仿真毕业论文外文摘要Title Doubl
6、e-wishbone suspension vehicle modeling and simulationAbstractThis article first introduced the suspension fork and the double cross arm independent suspension fork's characteristic, had understood the domestic and foreign basic present situations, have further manifested this topic research sign
7、ificance. Introduced briefly the simulation software ADAMS function and the application, contrast other simulation software to show its characteristic, analyzes the double cross arm independent suspension fork the question which and the solution possibly meets based on the ADAMS modelling simulation
8、 process, and each parameter in simulation process computation. Before some vehicles double arm independent suspension fork as the object of study, uses this vehicle's actual design parameter, has established this vehicles suspension system model using the ADAMS/viwe software. The independent su
9、spension fork model has carried on the kinematics, dynamics simulation analysis using this model before this vehicle, has obtained its wheel camber angle, the front wheel angle of toe, in the king pin caster angle, the king pin front wheel alignment parameters and the parameter and so on inclination
10、 angle in the front wheel left half wheel center high and low beat time change rule。 And carries on the analysis using predecessor's experience to these characteristic curve, discovered that the original suspension fork has the unreasonable place. Will wait for from now on the thorough study, th
11、e research improvement.Keywords: Suspension ADAMS Modeling Simulation目 次 1 绪论11。1汽车悬架概述11。2悬架的发展31.3 车辆动力学仿真技术研究现状51.4论文主要内容72 双横臂独立悬架82。1双横臂独立悬架简介82.2 双横臂独立悬架的应用92。3双横臂独立悬架运动学分析102.4双横臂独立悬架建模参数113 UG软件113.1 UG软件概述及其相关技术的发展113。2 UG各功能模块123.3三维U
12、G建模144 ADAMS软件174.1仿真软件应用及发展164.2 ADAMS软件概述194。3 应用ADAMS软件分析步骤234.4 在ADAMS中前轮定位参数的测定245 基于ADAMS的双横臂悬架动态分析及仿真275。1 双横臂独立悬架模型的导入285.2 仿真分析及结果处理30结 论40参 考 文 献41致 谢43 1 绪论1.1汽车悬架概述(2)汽车悬架是车架(车身)与车桥(或车轮)之间弹性连接的部件。主要由弹性元件、导向装置及减振器三个基本部分组成。此外,还可包括一些特殊功能的部件,如缓冲块和稳定杆等。现代汽车还采用了控制机构,形成可
13、控式悬架 图1-1悬架在整车位置图弹性元件用来传递垂直力,并缓和由不平路面引起的冲击和振动,其种类有钢板弹簧、螺旋弹簧、扭杆弹簧、空气弹簧、油气弹簧及橡胶弹簧等。悬架的导向机构型式很多,在双轴汽车上常见有独立悬架和非独立悬架两大类,在三轴汽车的后悬架上常采用平衡式悬架,现代轿车上又出现了交联式悬架和主动式悬架等新型式。新式导向机构的设计工作虽是更复杂了,但却对现代汽车日益提高的性能要求更为适应,所以是有发展前途的. 图12 a非独立悬架;b为独立悬架。非独立悬架可分为:纵置板簧式非独立悬架,螺旋弹簧非独立悬架,空气弹簧非独立悬架,尤其弹簧非独立悬架.非独立悬架的特点是
14、左右车轮用一根钢性轴连接起来,并通过悬架与车架(或车身)相连。其典型代表是纵置板簧式悬架。主要型式有纵置板簧式非独立悬架、螺旋弹簧非独立悬架、空气弹簧非独立悬架、油气弹簧非独立悬架。非独立悬架结构简单,工作可靠,被广泛应用于货车的前、后悬架。在轿车中,非独立悬架仅用于后桥。现代轿车的前悬架都用独立悬架来代替非独立悬架。独立悬架可分为:双横臂式,单横臂式,单纵臂式,单斜臂式,麦弗逊式和扭转梁随动臂式。独立悬架的特点是左右车轮不连在一根轴上,单独通过悬架和车架(或车身)相连。独立悬架按车轮运动的形式可分为:车轮在汽车横向平面内摆动的(单横臂式或双横臂式)悬架;车轮在汽车纵向平面内摆动的(单纵臂式或
15、双纵臂式)悬架;车轮绕着与汽车纵轴线成一定角度的轴线摆动的(斜臂式)悬架;车轮沿主销滑动的滑柱摆臂式悬架。汽车悬架性能是影响汽车行驶平顺性、操纵稳定性和行驶速度的重要因素,在悬架的设计中应满足如下性能的要求3:1)保证汽车有良好的行驶平顺性。即汽车应有较低的振动频率,乘员在车中承受的振动加速度应不超过国际标准2631-78规定的人体承受振动界限值。2)有合适的减振性能。它应与悬架的弹性特性很好匹配,保证车身和车轮在共振区的振幅小,振动衰减快,使汽车具有良好的乘坐舒适性。3)保证汽车有良好的操纵稳定性。导向机构在车轮跳动时,应不使主销定位参数变化过大,车轮运动与导向机构运动应协调,不出现摆振现象
16、.转向时整车应有一些不足转向特性。4)汽车制动和加速时能保持车身稳定,减少车身纵倾(即点头或后仰)的可能性。5)能可靠地传递车身与车轮间的一切力和力矩,零部件质量轻并有足够的强度和寿命,保证车辆的正常行驶,和减少轮胎磨损等功能。此外,通过弹性元件的弹性作用及其对侧倾中心的影响,保证汽车有良好的侧倾稳定性.所以,在悬架的设计中除了考虑其支承车身及承载物的重量,传递从车轮到车身的各种力和力矩外,还要保证使车辆具有良好的平面性和稳定性.1.2悬架的发展悬架系统是汽车的一个重要组成部分。汽车悬架性能是影响汽车行驶平顺性、操纵稳定性和行驶速度的重要因素。因此,研究汽车振动,设计新型悬架系统,将振动控制到
17、最低水平是提高现代汽车质量的重要措施.为了满足对悬架系统提出的各种要求,在近二十年来其发展异常迅速。汽车悬架总成如图1-3所示图13汽车悬架总成悬架的结构形式很多,分类方法也不尽相同.按导向机构的形式,可分为独立悬架和非独立悬架两大类。如果按控制力进行分类则可分为被动悬架、半主动悬架和主动悬架三种基本类型3。以下从被动悬架、半主动悬架、主动悬架、空气悬架四方面来阐述悬架的发展.1.被动悬架这种悬架系统的阻尼和刚度参数一般是通过经验设计或优化设计方法选择,一经确定,在汽车行驶过程中就无法随外部状态变化而变化。因此,对于在某个特定工况下按目标优化出的悬架系统,一旦车辆参数、运行工况等发生变化,这种
18、悬架系统便难以适应这种复杂的多变性。具体地讲,对于汽车悬架应满足两个方面的要求,一方面为提高转弯、制动等操纵过程的稳定性,要求悬架应具有高阻尼系数;另一方面为隔开随机路面不平对汽车的扰动,提高乘坐舒适性,要求悬架应具有低阻尼系数。由于参数不能任意选择和调节,限制了被动悬架系统性能的进一步提高。被动悬架的减振性能很差.2。半主动悬架半主动悬架由可变特性的弹簧和减振器组成。其基本工作原理是:根据簧上质量相对车轮的速度响应、加速度响应等反馈信号,按照一定的控制规律调节可调弹簧的刚度或可调减振器的阻尼力。半主动悬架在产生力的方面近似于被动悬架,但是半主动悬架的阻尼系数或刚度系数可以根据运行状态作为实时
19、或准静态调整,以改善系统的动态性能。3。主动悬架主动控制悬架由弹性元件和一个力发生器组成。主动悬架技术成为汽车悬架发展的重要趋势,它为同时改善汽车行驶安全性和乘坐舒适性提供了广阔的前景。但是它也有其自身固有的缺点:由于主动执行机构的加入,增加了汽车动力的消耗,就限制了其实用化和产品化;另外,要使主动悬架具有良好的动力学性能,就要选用高性能的执行机构(如液压伺服机构、电磁伺服器等),并且需要一套复杂的传感器和仪器设备,从而导致主动悬架系统结构复杂、技术性高、成本昂贵,而且其可靠性也成为一个问题。4.空气悬架空气悬架系统是以空气弹簧为弹性元件,利用气体的可压缩性实现其弹性作用的。通过压缩气体的气压
20、能够随载荷和道路条件变化进行自动调节,不论满载还是空载,整车高度没有变化,可以大大提高乘坐的舒适性。目前,国外无论是客车还是载重车都已经比较普遍采用空气悬架系统,而国内却处于刚刚起步阶段,只应用在一些豪华客车和少部分重型载重车上。由于国外对空气悬架特性研究结果表明,安装有空气悬架的汽车能提高汽车的整体性能。同时,国内也有一些外资企业在中国进行空气悬架的生产和销售,如美国的公司、德国的公司等4。目前我国还没有整套空气悬架的生产厂家。但是,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,空气悬架汽车必将得到广泛应用。伴随着电子计算机技术的发展,汽车控制系统
21、的智能化程度越来越高,电子控制空气悬架将是未来的发展趋势。1.4 车辆动力学仿真技术研究现状汽车是一个包含惯性、弹性、阻尼等动力学特征的复杂非线性系统,其特点是运动零件多、受力复杂。由于组成汽车各机械系统(如转向、悬架、传动机构)之间的相互祸合作用,使汽车的动态特征非常复杂.特别是汽车的前悬架与转向系统,是多连杆式机构,而且确定了主销内倾角、主销后倾角等车轮定位角,车轮定位角对车辆的行驶状态起重要的作用,在运动学分析中必须获得车轮定位角的变化情况。在研究汽车诸多的行驶性能时,汽车动力学研究对象的建模、分析与求解始终是一个关键性问题。汽车本身是一个复杂的多体系统,外界载荷的作用更加复杂。由于理论
22、方法和计算手段的限制,该学科曾一度发展较为缓慢。主要阻碍之一在于无法有效的处理复杂受力下多自由度分析模型的建立和求解问题。许多情况下,不得不把模型简化,以便使用古典力学的方法人工求解,从而导致汽车的许多重要的特征无法得到较精确的定量分析.国外汽车动力学中的研究经历由试验到理论研究,由开环研究到闭环研究的发展过程力学模型逐渐由线性模型发展到非线性多体系统模型;模型的自由度由两个自由度发展数十个自由度。到了80年代初,不仅有许多通用的软件可以对汽车系统进行分析计算,而且还有各针对汽车某一问题的专用多体软件。研究的范围从局部结果到整车系统,涉及汽车系统力学的方方面面.80年代中期是多体系统动力学在汽
23、车工程上应用发展最快的时期。主要汽车厂商和研究机构在其CAD系统中安装了多体系统动力学软件,并与有限元、模分析、优化设计等软件一起构成了一个有机的整体,在汽车设计开发中发挥了重要作用.国内在汽车动力学的研究中,采用多刚体系统动力学进行分析和计算的工作起步较晚七十年代初,长春汽车研究所和清华大学同时发展了汽车动力学的研究。研究工作集中平顺性、操纵稳定性性能指标的评价方法、试验方法及操纵稳定性力学模型的建立、模的计算方法、性能预测方法和优化设计方法等。力学模型从七十年代研究汽车侧偏和横运动的二自由度线性模型,发展到包括侧倾和转向系在内的三至五自由度乃至十三个自度的非线性模型,其功能也从对汽车稳定性
24、的稳态响应和瞬态响应的分析,发展到汽车弯制动性能的分析。90年代初人们开始把多柔体系统动力学理论和方法用于汽车技术领域,这标志着汽多体系统动力学向新的层次发展,许多有益的工作值得借鉴。在文献5中,把车身处为柔性体,为了减少自由度采用了集中质量法的离散化过程,并考虑了转动惯量的影响.在文献6中采用了子结构的分析技术,汽车悬架处理为子结构,采用模态综合方法用态坐标描述车身的变形,通过约束条件把整个系统组装起来联合求解。文献(7)中讨论了悬架系统广泛采用的弹性约束(橡胶铰链)对汽车性能的影响及处理方法。总之人们试图用各种有效的方法将柔性体的力学效应并入多体动力学方程中进行分析和求解.这些方法即有探索
25、直接建立和求解刚柔混合的多体动力学方程的方法,也有采用现有的刚体系统动力学软件来近似对多柔体系统进行分析的方法。1997年,清华大学的张越今采用多体系统动力学的理论方法,应用机械系统分析软ADAMS,进行了汽车前后悬架系统和整车动力学性能仿真及优化研究,分析了汽车中性元素(橡胶减振元件)对动力学性能的影响(8)。吉林大学的蔡章林运用ADAMS/Car软件,对悬架和整车动力学几个方面进行详细研究.在论证模型可行性的基础上,讨论了悬架结构对操纵稳定性的影响,对影响操纵定性的若干因素进行研究仁(8)。武汉理工大学的鲍卫宁利用ADAMS viwe软件,建立麦弗逊式悬架的某轿车前悬架多体动力学模型,并对
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 王玉萍 毕业设计 论文 完整版
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【精****】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【精****】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。