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含防扭拉杆的动力总成悬置系统固有特性的研究

作　者: 胡培龙
导　师: 上官文斌
学　校: 华南理工大学
专　业: 车辆工程
关键词: 防扭拉杆动力总成悬置系统 NVH性能计算模型液阻悬置
分类号: U463.33
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

良好的平顺性和舒适性是现代汽车的重要标志。汽车动力总成激励和路面激励是汽车振动的主要来源,有效的隔离动力总成与车身之间的振动传递,对于提高整车的平顺性和乘坐舒适性具有重要作用。防扭拉杆广泛应用于动力总成横置-前驱动的动力总成悬置系统中,这种含防扭拉杆的汽车动力总成悬置系统很好地解决了减振和限位的矛盾,对汽车的NVH性能有重要的影响。本文首先建立了防扭拉杆的等效模型,推导出防扭拉杆等效模型的刚度计算公式;通过有限元的方法,计算出防扭拉杆中两个衬套的六向静刚度值,并且计算了防扭拉杆的三向静刚度值,对比了防扭拉杆公式计算和有限元计算的结果。结果表明防扭拉杆等效模型及其刚度计算公式的正确性。接着,在考虑悬置元件的3个线性刚度和3个扭转刚度的基础上,对含防扭拉杆的汽车动力总成悬置系统建立了12个自由度的计算模型。基于多刚体动力学的相关理论,推导出该计算模型的质量矩阵和刚度矩阵,求出该系统的固有频率和解耦率(动力总成的6阶刚体模态和拉杆的6阶刚体模态),与ADAMS中相应的模型计算结果进行了对比;最后研究了悬置的扭转刚度和拉杆的质量参数对含防扭拉杆的汽车动力总成悬置系统固有特性的影响。对含防扭拉杆的汽车动力总成悬置系统的设计提供了重要的理论基础。最后,惯性通道式液阻悬置作为含防扭拉杆的汽车动力总成悬置系统中的一个关键零件,对该种液阻悬置及其橡胶主簧进行了一系列的动静态特性实验,并且进行了详细的总结,这对液阻悬置的结构设计和悬置系统固有特性的设计有重要的指导意义。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
第一章绪论  10-22
  1.1 汽车动力总成悬置系统的功能与理想特性  10-11
  1.2 动力总成悬置系统研究进展  11-14
  1.3 动力总成悬置元件发展综述  14-21
    1.3.1 橡胶悬置  15-16
    1.3.2 被动式液阻悬置  16-18
    1.3.3 防扭拉杆  18-19
    1.3.4 半主动和主动液阻悬置  19-21
  1.4 论文的主要内容  21-22
第二章防扭拉杆的简化及其有限元分析  22-36
  2.1 引言  22
  2.2 防扭拉杆等效模型及等效刚度计算  22-25
  2.3 防扭拉杆的有限元分析  25-35
    2.3.1 大衬套的有限元计算  26-29
      2.3.1.1 大衬套的有限元模型  26-27
      2.3.1.2 大衬套的计算结果  27-29
    2.3.2 小衬套的有限元计算  29-31
      2.3.2.1 小衬套的有限元模型  29-30
      2.3.2.2 小衬套的计算结果  30-31
    2.3.3 防扭拉杆的有限元计算  31-34
      2.3.3.1 防扭拉杆的有限元模型  31-33
      2.3.3.2 防扭拉杆的计算结果  33-34
    2.3.4 防扭拉杆的有限元计算与公式计算的结果对比  34-35
  2.4 本章小结  35-36
第三章含防扭拉杆的动力总成悬置系统固有特性分析  36-53
  3.1 引言  36-37
  3.2 动力总成－拉杆悬置系统的计算模型  37-45
    3.2.1 系统的组成  37
    3.2.2 悬置元件  37-38
    3.2.3 动力总成—拉杆悬置计算模型的推导  38-44
      3.2.3.1 系统动能与质量矩阵  38-40
      3.2.3.2 系统势能与刚度矩阵  40-44
    3.2.4 能量解耦理论  44-45
  3.3 计算实例  45-49
    3.3.1 动力总成－拉杆悬置系统的参数  45-46
    3.3.2 Matlab 计算结果及ADAMS 模型  46-49
      3.3.2.1 Matlab 计算结果  46-47
      3.3.2.2 ADAMS 模型及其计算结果  47-49
      3.3.2.3 计算结果对比  49
  3.4 扭转刚度对动力总成－拉杆悬置系统计算结果的影响  49-50
  3.5 拉杆的质量参数对动力总成－拉杆悬置系统计算结果的影响  50-52
  3.6 本章小结  52-53
第四章惯性通道式液阻悬置性能的实验研究  53-68
  4.1 引言  53
  4.2 液阻悬置动静态特性的评价参数  53
  4.3 惯性通道式液阻悬置的实验研究  53-66
    4.3.1 实验研究的内容及意义  53-54
    4.3.2 实验对象与实验设备  54-55
    4.3.3 液阻悬置及其橡胶主簧的静态特性  55-58
      4.3.3.1 液阻悬置的静态特性实验  55-56
      4.3.3.2 橡胶主簧的静态特性实验  56-58
      4.3.3.3 液阻悬置及其橡胶主簧的静态特性对比  58
    4.3.4 液阻悬置及其橡胶主簧的动态特性  58-61
      4.3.4.1 动态实验条件  58-59
      4.3.4.2 实验结果及分析  59-61
    4.3.5 橡胶主簧的动刚度对液阻悬置动态特性的影响  61-64
    4.3.6 液阻悬置中惯性通道截面积对液阻悬置动态特性的影响  64-66
  4.4 本章小结  66-68
研究工作总结及展望  68-70
  研究工作总结  68-69
  工作展望  69-70
参考文献  70-74
攻读硕士学位期间取得的研究成果  74-75
致谢  75-76
附件  76

含防扭拉杆的动力总成悬置系统固有特性的研究

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