大众CC轿车前悬架设计开题报告

 2021-08-14 02:29:17

1. 研究目的与意义(文献综述)

悬架是车架和车桥之间的一切传力连接装置的总称。它的功用是把路面作用于车轮上的垂直反力(支撑力)、纵向反力(驱动力和制动力)和侧向反力以及这些反力所造成的力矩都要传递到车架上,以保证汽车的正常行驶。汽车的悬架一般都是由弹性元件、减振器和导向机构三部分组成。为了缓和垂直反力的冲击在悬架中设有弹性元件,使车架与车桥之间作弹性联系。弹性元件受到冲击将产生振动,为了减少振动,减缓不舒适和疲劳程度,迅速衰减振动,悬架系统中一般设置减振器。为了使车轮相对于车架和车身跳动时运动轨迹符合一定的运动要求,导向机构承担传力件的同时还要使车轮按照一定的运动轨迹运行。大部分汽车为防止车身转向时发生过大的横向倾斜,还设置横向稳定器这一辅助弹性元件。汽车的悬架可以分为两大类:非独立悬架和独立悬架。非独立悬架分为纵置板簧好式非独立悬架和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。独立悬架分为横臂式独立悬架(单横臂式独立悬架、双横臂式独立悬架),纵臂式独立悬架(单纵臂式独立悬架、双纵臂式独立悬架),车轮沿主销移动的悬架(烛式悬架、麦弗逊悬架),单斜臂式独立悬架[1-3]。本次我们设计的大众cc前悬架一般市场上使用的是麦弗逊式悬架。

悬架是现代汽车重要组成部件之一,悬架的设计与应用将极大的影响汽车的行驶平顺性和操作稳定性,悬架对整车性能有着重要的影响,是整车实现基本性能目标的关键因素[4]。因此对悬架的设计从而提高行驶平顺性和操作稳定性成为各大汽车制造商的共识和必争因素。悬架系统的设计因此日新月异,不断被改善,主动悬架与半主动悬架等具有反馈的电控系统在高端车辆上的应用日趋广泛。无论是高端轿车还是普通的经济适用型轿车,任何一个制造商都不会忽略汽车制造工程中悬架的设计。这都是因为悬架的设计与行驶平顺性和操作稳定性有关,这密切影响到驾乘人员的主观感受,悬架优劣驾乘人员可以马上体验出来,从而决定对这辆汽车的映像,判断车辆的好坏。悬架的设计相对来说可能比较简单,但是直接关系到行驶平顺性和操作稳定性,现代车辆尤其是乘用车对此要求很高,悬架的设计直接影响到乘客的舒适性,对晕车人员更为重要。[5-7]而这一切直接关系到主观感受,从而对汽车的销量和口碑有着重要的影响。应用意义在于通过实际操作进行对悬架系统研究,初步掌握利用计算机辅助设计悬架的方法,可以为现有的和新设计的车辆提供一个快速而又经济的设计计算轻型客车悬架性能的方法和工具。可以直观地查看、显示悬架系统各个参数对汽车性能的影响并且合理调整这些参数达到最优的设计方案。能在很短的时间内对设计方案进行计算,并且为使用者提供了较为简单方便的应用方式。

近年来,主动悬架的出现不仅能够很好的提高汽车行驶性能而且能够更好的保持车厢姿态,减小侧倾、纵倾。被动悬架是传统的机械结构,刚度和阻尼都是不可调的,依照随机振动理论,它只能保证在特定的路况下达到较好效果。但它的理论成熟、结构简单、性能可靠,成本相对低廉且不需额能量,因而应用最为广泛。在我国现阶段, 仍然有较高的研究价值。被动悬架性能的研究主要集中在三个方面: 通过对汽车进行受力分析后,建立数学模型,然后再用计算机仿真技术或有限元法寻找悬架的最优参数;研究可变刚度弹簧和可变阻尼的减振器,使悬架在 绝大部分路况上保持良好的运行状态;研究导向 机构,使汽车悬架在满足平顺性的前提下,稳定性有大的提高[8-10]。半主动悬架的研究集中在两个方面: 执行策略的研究和 执行器的研究。阻尼可调减振器主要有两种,一种是通过改变节流孔的大小调节阻尼,一种是通过改变减振液的粘性调节阻尼。节流孔的大小一般通过电磁阀或步进电机进行有级或无级的调节,这种方法成本较高,结构复杂。通过改变减振液的粘性来改变阻尼系数, 具有结构简单、成本低、无噪音和冲击等特点,因此是目前发展的主要方向。在国外,改变减振液粘性的方法主要有电流变液体和磁流变液体两种[11]。北京理工大学的章一鸣教授进行了阻尼可调节半主动悬架的研究,林野进行了悬架自适应调节的控制决策研究,哈工大的陈卓如教授对车辆的自适应控制方面进行了研究。执行策略的研究是通过确定性能指标,然后进行控制器的设定。目前,模糊控制在这方面应用较多。主动悬架研究也集中在两个方面:可靠性和执行器。由于主动悬架采用了大量的传感器、单片,现有的被动悬架将逐渐向半主动、主动悬架过渡。电动器件的优越性,将会取代液压器件。大规模和超大规模集成电路的发展, 会使电子元件集成度得以提高,从而促进可靠性得到保障, 使悬架更加智能化而满足人们的要求[12-15]

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2. 研究的基本内容与方案

(一)设计(论文)主要内容:

(1)分析和确定大众cc轿车前悬架的结构选型;

(2)确定前悬架的设计技术参数;

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3. 研究计划与安排

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

3~4(8学期第2-3周) 外文翻译、资料再收集

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4. 参考文献(12篇以上)

[1]陈家瑞. 汽车构造[m]. 北京:人民交通出版社, 2006.

[2]过学迅. 汽车设计[m]. 北京:人民交通出版社, 2013.

[3]王望予. 汽车设计[m]. 北京:机械工业出版社, 2004.

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