1. 研究目的与意义(文献综述)
随着我国经济的发展,人民生活水平的提高,汽车已经成为人们的日常生活中必不可少的交通工具,人们对汽车的使用性能也越来越重视。汽车悬架是车架和车桥之间的一切传力连接装置的总称,一般由弹性元件、减振器和导向元件三部分组成。汽车悬架作为现代轿车十分关键的部件之一,将直接影响汽车使用性能特别是操纵稳定性、舒适性、安全性和轮胎的使用寿命等方面的性能。因此,对汽车悬架的研究具有十分重要的意义。
在现代轿车中,前悬架大都采用独立式悬架,按结构形式不同,独立悬架又可分为横臂式、纵臂式、多连杆式、烛式以及麦弗逊式等。而在众多种类的独立悬架中,麦弗逊式又以结构简单、成本低廉、舒适性尚可的优点而被最为广泛地运用。自发明之日起,麦弗逊式独立悬架一直沿用至今,不过其结构已发展成为如今可以带横向稳定杆甚至副车架的复杂系统。这种悬架之所以能得到广泛的应用,原因就在于它的结构非常紧凑,占用空间不大,并且制造成本也不高。麦弗逊式悬架多应用在中小型轿车的前悬架上,保时捷911、国产奥迪、桑塔纳、夏利、富康等轿车的前悬架均为麦弗逊式独立悬架。。虽然麦弗逊式悬架并不是技术含量最高的悬架结构,但它仍是一种经久耐用的独立悬架,具有很强的道路适应能力。
悬架的结构形式一直在不断地更新和完善,尽管这样,传统的被动悬架仍然受到很多限制,主要是难于同时改善在不平路面上高速行驶车辆的稳定性和行驶平顺性。为了克服传统的被动悬架对汽车性能改善的限制,近年来,汽车工业中相继出现了性能更加优越的主动悬架和半主动悬架。1954年,gm公司erspiel一labroses在悬架设计中首先提出了主动悬架的思想,主动悬架可以根据汽车的运动状态和路面状况,适时地调节悬架的刚度和阻尼;1973年半主动悬架的概念由crosby和karnopp首先提出,相比于主动悬架而言,它结构简单,工作时几乎不消耗车辆的动力。
2. 研究的基本内容与方案
通过查阅《汽车构造》《汽车设计》《汽车理论》等相关书籍学习,理解并掌握汽车悬架的组成和结构,以及各部分的功用;查阅相关中文外文资料,了解近期国内外研究人员的优化方法;通过查阅爱丽舍7163型轿车的相关参数,完成对其前悬架的结构方案设计与总体计算、主要零部件结构设计与计算,并应用cad软件完成设计绘图工作。
通过对汽车悬挂系统发展的历史及现状、主要类型及国内外车型前悬架的主要使用情况详细了解,对各种悬架结构方案进行分析,对比各种悬架结构形式的优缺点,采用麦弗逊独立悬架作为爱丽舍7163型轿车前悬架的结构形式;进行悬架主要参数的确定,包括悬架的静挠度和动挠度;进行弹性元件的设计,包括弹簧的形式、材料的选择,确定弹簧的直径和刚度以及其他一些参数的计算,最后对弹簧进行校验;进行减振器的设计,包括减振器的选型,相对阻尼系数的确定,以及最大卸荷力的确定;进行悬架导向机构的设计,包括导向机构的受力分析,横臂轴线布置方式的选择以及横臂长度的确定;进行悬架辅助元件的设计,主要是横向稳定杆的设计,以及其他一些辅助元件的设计;
3. 研究计划与安排
根据设计的情况来安排设计进度如下:
(1) 7 学期第20周:确定毕业设计题目、毕业设计任务书(相关参数)、校内资料收集
(2) 8 学期第1周:方案构思、文献检索、完成开题报告
4. 参考文献(12篇以上)
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