寶馬5系2.0L轎車懸架設(shè)計(jì)前懸架類型為雙橫臂式獨(dú)立懸架后懸架類型為多連桿式獨(dú)立懸架(全套含CAD圖紙)
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開題報(bào)告 寶馬5系懸架設(shè)計(jì)和優(yōu)化設(shè)計(jì)目錄n1、參數(shù)n2、懸架介紹n3、國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀n4、研究?jī)?nèi)容及技術(shù)方案n5、畢設(shè)工作進(jìn)度安排懸架參數(shù)n前懸架類型:雙橫臂式獨(dú)立懸架n后懸架類型:多連桿式獨(dú)立懸架雙橫臂式獨(dú)立懸架n 雙橫臂獨(dú)立懸架不僅具有獨(dú)立懸架的優(yōu)點(diǎn),而且擺臂不等長(zhǎng)的獨(dú)立懸架中的兩臂長(zhǎng)度如果選擇適當(dāng),還可以改變獨(dú)立懸架中的車輪與主銷的角度和輪距克服造成輪胎磨損嚴(yán)重的缺陷。所以被廣泛應(yīng)用于轎車、高級(jí)輕型客車及高級(jí)豪華大客車,以改善整車的行駛平順性和操縱穩(wěn)定性。n不等臂式上下臂長(zhǎng)度不等,上臂比下臂短,當(dāng)車輪上下運(yùn)動(dòng)時(shí),上臂比下臂運(yùn)動(dòng)弧度小,將使得車輪上部輕微的內(nèi)外移動(dòng),而地步影響很小。有利于減少輪胎磨損,提高行駛平順性和方向穩(wěn)定性。多連桿式獨(dú)立懸架n 這種懸架系統(tǒng)由布置在空間的3-5根連桿將轉(zhuǎn)向節(jié)與車身連接起來,連桿的外端與轉(zhuǎn)向節(jié)通過球鉸連接,連桿的內(nèi)端與車身通過橡膠襯套連接。相比傳統(tǒng)的懸架系統(tǒng),多連桿懸架系統(tǒng)提供了更大的設(shè)計(jì)自由度,如果各個(gè)連桿的位置以及橡膠襯套的剛度能夠巧妙的設(shè)計(jì),那么就可以利用純機(jī)械的機(jī)構(gòu),被動(dòng)且精確地控制主銷軸線和車輪定位角的變化,改善汽車舒適度及操控性能。因其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn),多連桿式獨(dú)立懸架現(xiàn)今已廣泛用于高檔轎上。n5根連桿分別為主控制臂,前置定位臂,后制定位臂,上臂和下臂,他們分別對(duì)各個(gè)方向產(chǎn)生作用。課題研究的目的和意義n 雙橫臂獨(dú)立懸架不僅具有獨(dú)立懸架的優(yōu)點(diǎn),而且擺臂不等長(zhǎng)的獨(dú)立懸架中的兩臂長(zhǎng)度如果選擇適當(dāng),還可以改變獨(dú)立懸架中的車輪與主銷的角度和輪距克服造成輪胎磨損嚴(yán)重的缺陷。所以被廣泛應(yīng)用于轎車、高級(jí)輕型客車及高級(jí)豪華大客車,以改善整車的行駛平順性和操縱穩(wěn)定性。所謂行駛平順性是保持汽車在行駛過程中產(chǎn)生的振動(dòng)和沖擊環(huán)境對(duì)駕乘人員的舒適性的影響限制在一定范圍之內(nèi),而對(duì)載貨汽車還應(yīng)當(dāng)保持貨物的完好性。而汽車的操縱穩(wěn)定性是指在駕駛者不感到疲勞、緊張的條件下,汽車能遵循駕駛者通過轉(zhuǎn)向系及轉(zhuǎn)向輪給定的方向行駛,且當(dāng)遭遇外界干擾時(shí),汽車能抵抗干擾而保持穩(wěn)定性的能力。n 多連桿式獨(dú)立懸架,這種懸架系統(tǒng)由布置在空間的3-5根連桿將轉(zhuǎn)向節(jié)與車身連接起來,,連桿的外端與轉(zhuǎn)向節(jié)通過球鉸連接,連桿的內(nèi)端與車身通過橡膠襯套連接。相比傳統(tǒng)的懸架系統(tǒng),多連桿懸架系統(tǒng)提供了更大的設(shè)計(jì)自由度,如果各個(gè)連桿的位置以及橡膠襯套的剛度能夠巧妙的設(shè)計(jì),那么就可以利用純機(jī)械的機(jī)構(gòu),被動(dòng)且精確地控制主銷軸線和車輪定位角的變化,改善汽車舒適度及操控性能??梢哉f多連桿懸架特別是五連桿式獨(dú)立懸架系統(tǒng)是被動(dòng)式懸架系統(tǒng)中最先進(jìn)的技術(shù)。因其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn),多連桿式獨(dú)立懸架現(xiàn)今已廣泛用于高檔轎車上。國(guó)內(nèi)外研究水平1、雙橫臂式獨(dú)立懸架2、多連桿式獨(dú)立懸架雙橫臂式獨(dú)立懸架n國(guó)外研究水平:國(guó)外研究水平:n 20世紀(jì)90年代,國(guó)外對(duì)其數(shù)學(xué)建模與分析進(jìn)行了較多的研究,并取得了一定的成果。1990年Wallaschek提出了非線性數(shù)學(xué)模型諧波及統(tǒng)計(jì)線性化的方法。1997 年Duym 用一種代數(shù)形式的經(jīng)驗(yàn)公式來描述雙橫臂式獨(dú)立懸架系統(tǒng)的非線性特性,仿真結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本吻合。1998年Kuti 以有限元為工具,建立了一種客車懸架系統(tǒng)的非線性數(shù)學(xué)模型。這些研究表明,建立雙橫臂式獨(dú)立懸架系統(tǒng)的簡(jiǎn)單而又比較準(zhǔn)確的非線性數(shù)學(xué)模型,并將其用于乘坐動(dòng)力學(xué)的非線性研究具有重要意義。特別是近幾年來,摒棄了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法,比較流行的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法多是基于空間機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)原理及多剛體動(dòng)力學(xué)理論,采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì),獲得了理想的設(shè)計(jì)結(jié)果,并有效地提高了工作效率。雙橫臂式獨(dú)立懸架的設(shè)計(jì)、制造已比較成熟,而且成本低,工作可靠,是當(dāng)今世界汽車工業(yè)中懸架的主導(dǎo)產(chǎn)品。n國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀:國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀:n 雙橫臂式獨(dú)立懸架系統(tǒng)的研究在國(guó)內(nèi)也有較長(zhǎng)的歷史。吉林工業(yè)大學(xué)的郭孔輝院士的文章是較早的論文,隨后的一些學(xué)者也對(duì)該問題做了研究。近幾年來,北京理工大學(xué)、浙江大學(xué)等高校正在開展此方面的研究,并發(fā)表了一些論文。對(duì)于雙橫臂式獨(dú)立懸架系統(tǒng)的研究,主要是應(yīng)用線性理論研究汽車乘坐動(dòng)力學(xué)。n 目前,雙橫臂式獨(dú)立懸架產(chǎn)品已經(jīng)實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化。但從總體上來看,國(guó)內(nèi)對(duì)于雙橫臂式獨(dú)立懸架系統(tǒng)的研究相對(duì)較少,產(chǎn)品主要是仿造國(guó)外,自主開發(fā)能力差,并且缺少具有自主版權(quán)的專用軟件。在雙橫臂式獨(dú)立懸架系統(tǒng)的研究中,國(guó)內(nèi)基于線性理論的建模與仿真仍處于主導(dǎo)地位,而基于非線性理論的非數(shù)學(xué)建模與分析也已經(jīng)引起重視,并有了一定的研究成果。本課題的研究?jī)?nèi)容及技術(shù)方案n 結(jié)合寶馬5系多連桿獨(dú)立懸架和雙橫臂式獨(dú)立懸架總體設(shè)計(jì)參數(shù),通過設(shè)計(jì),CATIA軟件建立三維模型。然后通過Matlab 建立多連桿懸架的數(shù)學(xué)模型和雙橫臂式獨(dú)立懸架,同時(shí)用ADAMS/CAR 軟件平臺(tái)建立了多連桿式獨(dú)立懸架和雙橫臂式獨(dú)立懸架的多體動(dòng)力學(xué)模型,互相驗(yàn)證模型的正確性,利用迭代法對(duì)彈性元件進(jìn)行分析。并利用多目標(biāo)遺傳算法該懸架進(jìn)行了多目標(biāo)優(yōu)化。n(1)根據(jù)寶馬5系的參數(shù)確定結(jié)構(gòu)參數(shù)。n(2)對(duì)懸架結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。n(3)運(yùn)用CATIA軟件建立三維實(shí)體模型。n(4)運(yùn)用MATLAB優(yōu)化工具箱,對(duì)已建立起的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行編程優(yōu)化,分析優(yōu)化得到結(jié)果來說明數(shù)學(xué)模型建立的可行性和精確性。n(5)在ADMAS中對(duì)懸架進(jìn)行建模仿真,模擬出前輪定位等性能特性參數(shù)隨車輪轉(zhuǎn)向或是輪胎上下跳動(dòng)而變化的關(guān)系曲線,對(duì)比優(yōu)化前后的特性曲線,研究分析主銷及和前輪定位角隨車輪上下跳動(dòng)時(shí)的變化規(guī)律,通過與數(shù)學(xué)模型的對(duì)比分析,其一致性相互驗(yàn)證了各模型的正確性。進(jìn)度安排n第12周:搜集資料,寫開題報(bào)告;n第310周:對(duì)前后懸架進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);n第1113周:建立前后懸架的三維實(shí)體模型n第1314周:建立MATLAB模型并結(jié)合ADAMS進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析和優(yōu)化。n第1617周:撰寫說明書;n第18周:準(zhǔn)備答辯。結(jié)束
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寶馬
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