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微型電動車懸架系統(tǒng)的設計 一、綜述本課題國內外研究動態(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、衰減震振動以及調節(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構型式到作用原理一直不斷的演進，但從結構功能上、它都是有彈性元件、減振裝置和到導向機構三部分組成。 1.1非獨立懸架 1）結構特點：兩側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，當一側車輪因道路不平而跳動時，將影響另一側車輪的工作。 2）種類：(1)鋼板彈簧非獨立懸架 (2)螺旋彈簧非獨立懸架 （3）空氣彈簧非獨立懸架。 3）優(yōu)點 ：結構簡單、制造容易、維修方便、工作可靠。. 4）缺點 ：汽車平順性較差、高速行駛時操穩(wěn)性差、轎車不利于發(fā)動機、行李艙的布置。 5）應用 ：貨車、大客車的前、后懸架以及某些轎車的后懸架。 1.2獨立懸架 1）結構特點：結構復雜，造價貴，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）獨立懸架（2）滑柱擺臂式獨立懸架（麥弗遜式或叫支柱式）（3）斜置單臂式獨立懸架（4）多連桿式獨立懸架 3）優(yōu)點：簧下質量小。懸架占用的空間小?？梢杂脛偠刃〉膹椈?、改善了汽車行駛平順性。由于有可能降低發(fā)動機的位置高度、使整車的質心高度下 降、又改善了汽車的行駛穩(wěn)定性。左、右車輪各自獨立運動互不影響，可減少車身的傾斜和振動，同時在起伏的路面上能獲得良好的地面附著能力。 4）缺點 ：結構復雜。成本較高。維修困難 5）應用 ：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)是有被動到主動的一個發(fā)展過程。主動懸架系統(tǒng)的剛度和阻尼特性能根據(jù)汽車的行駛條件進行動態(tài)自適應調節(jié)，是懸架系統(tǒng)始終處于最佳減振狀態(tài)。主動懸架又分為：電子控制主動懸架、可變特性懸架、半主動懸架 3.0懸架系統(tǒng)的組成 彈性元件，導向機構和減振器 （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汽車的概念也隨之產生。這種電動車是一種低速短途代步工具，雖然結構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，微小的車體結構要求零部件的結構向小型化發(fā)展。因此懸架系統(tǒng)的結構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構設計，提高零部件強度和使用壽命，降低生產成本，從而使汽車具有良好的行駛平順性，進而改善汽車的行駛車速、電能的合理利用，提高汽車的性價比，很好的順應節(jié)能減排政策，也能夠減少用戶對高油價的依賴。根據(jù)所給主要參數(shù)設計汽車懸架系統(tǒng)。通過帶有研究性質的專題研究分析、設計報告，培養(yǎng)我們的開發(fā)和設計能力，提高綜合運用所學知識和技能去分析、解決實際問題的能力，同時也培養(yǎng)了我們的團隊合作能力。 二、研究的基本內容，擬解決的主要問題 （一）研究的基本內容 為了滿足車輛懸架設計中平順性與操縱穩(wěn)定性相互兼顧的需要，基于車輛多體動力學及優(yōu)化設計原理，在虛擬樣機下建立了微型電動汽車獨立懸架的三位數(shù)字化模型，并進行優(yōu)化設計分析，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)化設計方法。結果表明：采用該方法進行懸架的優(yōu)化設計，可有效地提高車輛懸架的動態(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，首先設計的懸架系統(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；同時還要求結構緊湊、合理，能夠很好地衰減振動和隔音能力；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構的微笑變形等。 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構；第二，根據(jù)總體參數(shù)進行懸架的設計和校核；第三，通過校核對懸架的參數(shù)和結構進行修改以達到設計要求；最后，進行實體的制作和調試。 （二）方法及措施 深入了解汽車懸架構造及工作原理；仔細研究設計原則；參考現(xiàn)有研究成果，并進行學習和分析，借鑒經(jīng)驗；認真學習機械制圖原則以及CATIA軟件繪圖；發(fā)揮創(chuàng)造性思維并通過試驗最終確定方案。 四、研究工作進度 日期 周期 工作 2.23-3.10 2周 學習懸架系統(tǒng)設計方面的相關資料，對現(xiàn)有懸架原理結構分析和研究 3.11-3.17 1周 完成一篇英語文章翻譯 3.18-4.1 2周 進行CATIA軟件的學習，練習繪制懸架結構； 4.2-4.30 4周 零件結構圖的繪制和電子樣機裝配，校核結構的合理性 5.1-5.28 4周 制作實體懸架結構，裝車試驗 5.29- 3周 撰寫畢業(yè)論文，準備答辯 五、主要參考文獻 [1] 劉惟信.汽車設計[M].北京：清華大學出版社,2001-7 [2] 成潔.車輛半主動懸架系統(tǒng)及其控制技術[J].城市車輛,2008-7 [3] 劉飛,陳大宇.車輛半主動懸架系統(tǒng)設計與試驗研究[J].上海汽車, 2009-6 [4] 張寶琳.汽車主動懸架系統(tǒng)的最優(yōu)跟蹤控制[J].系統(tǒng)仿真學報,2009-2 [5] 陳家瑞.汽車構造[M].北京：機械工業(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.非線性復合式懸架系統(tǒng)設計[J].北京理工大學學報，2007-5 [8] 蔣三青.變跨距變剛度鋼板彈簧懸架的設計[J].礦用汽車，1993-4 [9] 梅麗歌.汽車電子控制懸架系統(tǒng)的原理及應用[J].科學之友，2006-7 [10] 齊志鵬．汽車懸架和轉向系統(tǒng)的結構原理和檢修[M]．北京：人民郵電出版社，2002-5 [11] 李明．我國電動汽車發(fā)展的現(xiàn)狀與對策[J ]．科技論壇，2010-3 六、指導教師意見 指導教師簽字： 年 月 日 七、系級教學單位審核意見： 審查結果： □ 通過 □ 完善后通過 □ 未通過 負責人簽字： 年 月 日