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學(xué) 院 專業(yè) 學(xué)生姓名 （教）學(xué)號(hào) 指導(dǎo)教師 職稱 合作導(dǎo)師 職稱 論文題目 某車油氣彈簧前懸架設(shè)計(jì) 一、課題研究的背景和意義（綜述國內(nèi)外相關(guān)研究現(xiàn)狀，闡述課題的研究目的、意義） 研究背景及意義 汽車懸架是指汽車的車架（或承載式車身）與車橋（或車輪）之間一切傳力連接裝置的總稱。車輛懸架除了應(yīng)保證車輪的精確導(dǎo)向、轉(zhuǎn)向之外，還要能隔離路面噪聲，避免車輪滾動(dòng)產(chǎn)生的噪聲傳到車身。由于車輪接地點(diǎn)處的力（力矩）都是通過車輛懸架傳遞到車身的，無論汽車處于何種狀態(tài)（起步、行駛、上下坡道、轉(zhuǎn)彎、制動(dòng)等），懸架都起著極為重要的作用（支撐車身、抑制車身的垂直振動(dòng)、俯仰及傾側(cè)等），其性能的優(yōu)劣直接關(guān)聯(lián)著汽車的平順性、穩(wěn)定性甚至是行車安全。所以在任何車輛中，懸架都是汽車底盤非常重要的部件之一。 汽車的行駛平順性和操縱穩(wěn)定性對(duì)車輛懸架的要求是沖突的、相互矛盾的。要提高行駛平順性，車輛懸架必須匹配“軟”的彈簧和小阻尼的減震器，但是這 樣懸架動(dòng)行程會(huì)增加，抗俯仰和傾側(cè)的能力降低，會(huì)極大影響操縱穩(wěn)定性；而想 要提高操縱穩(wěn)定性，就得使用“硬”彈簧及與之相匹配的大阻尼減震器來限制車 身姿態(tài)的變化，這又會(huì)使車身振動(dòng)加劇，影響乘坐的舒適感。因此只有綜合考慮這兩個(gè)矛盾的因素，才能提高汽車懸架的整體性能。 本文主要進(jìn)彈簧車用油氣彈簧的設(shè)計(jì)與分析的研究。油氣彈（Hydro- Pneumatic Spring）是油氣懸架的核心部件，是利用氣體的壓縮來儲(chǔ)存能量的彈性元件，是在膜式空氣彈簧的基礎(chǔ)上發(fā)展出來的。它采用金屬容器作為氣室，以惰性的氮?dú)庾鳛閺椥栽?，并在活塞和氣體之間有油液作為中間介質(zhì)。它擁有車輛所需理想的非線性彈性特性、良好的減振性能和比較完善的調(diào)節(jié)功能，通過油氣彈簧的設(shè)計(jì)可以滿足汽車所需的非線性彈性特性、減振性能，提高乘坐的舒適性。 油氣懸架不僅能夠滿足汽車行駛的平順性和操縱性，而且可以通過調(diào)節(jié)車身高度提高汽車的道路通過性，另外相較于其他新型懸架，油氣懸架的性價(jià)比更高。在國內(nèi)，油氣懸架還處于研究階段，但在歐美一些發(fā)達(dá)國家使用主動(dòng)油氣懸架作為車輛懸架系統(tǒng)已經(jīng)初步得到了實(shí)際應(yīng)用。由于國內(nèi)引進(jìn)油氣懸架的時(shí)間較晚（20 世紀(jì) 90 年代），自主研發(fā)的產(chǎn)品性能與國外同類產(chǎn)品相比，還存在較大差距，不管是油氣懸架的設(shè)計(jì)階段還是應(yīng)用過程，都未形成系統(tǒng)的知識(shí)技術(shù)鏈，因此對(duì)油氣懸架系統(tǒng)的研究以及完善其在應(yīng)用方面的技術(shù)很有必要。 經(jīng)過廣泛的市場(chǎng)調(diào)研，國內(nèi)民用市場(chǎng)對(duì)油氣彈簧的需求量很大，需求量遠(yuǎn)大于供應(yīng)量。很多企業(yè)和科研院所都對(duì)其產(chǎn)生了濃厚的興趣，但由于國外對(duì)核心技術(shù)的封鎖，國內(nèi)在自主研發(fā)方面的整體實(shí)力還比較薄弱，使得目前沒有真正意義上的高質(zhì)量成熟產(chǎn)品能夠批量供貨，同時(shí)昂貴的價(jià)格也使大多企業(yè)“望而卻步”，此外，國外企業(yè)不斷進(jìn)入中國市場(chǎng)，希望在中國市場(chǎng)占有一席之地，使得市場(chǎng)蘊(yùn)涵著巨大的機(jī)遇與挑戰(zhàn)，為了保護(hù)國內(nèi)市場(chǎng)不被國外企業(yè)占據(jù)，對(duì)油氣彈簧的工作性能進(jìn)行深入系統(tǒng)地研究，并研制出性能優(yōu)越、價(jià)格合理的產(chǎn)品是當(dāng)前的首要任務(wù)，在此基礎(chǔ)上，保護(hù)領(lǐng)國內(nèi)市場(chǎng)，創(chuàng)造民族品牌，加快我國汽車行業(yè)的發(fā)展速度，增強(qiáng)自主研發(fā)實(shí)力。 國外研究現(xiàn)狀 當(dāng)前國外專家學(xué)者對(duì)油氣懸架的研究主要集中在個(gè)方面： 1. 建立新型合理的油氣懸架的數(shù)學(xué)模型。主要的研究思路是把具有非線性特性的彈性元件如懸架油缸和對(duì)非線性的影響因素如油液、高壓空氣的壓縮膨脹、非線性阻尼、剛度特性納入到數(shù)學(xué)模型中，使得理論懸架系統(tǒng)符合實(shí)際，成為非線性系統(tǒng)。目前建立油氣懸架的數(shù)學(xué)模型方法可以分為參數(shù)化和非參數(shù)化，因?yàn)閰?shù)化模型能比較好的描述系統(tǒng)內(nèi)部工作狀態(tài)，而且每個(gè)參數(shù)又有非常明確的物理意義，有益于油氣懸架非線性特性的研究，相對(duì)于非參數(shù)化設(shè)計(jì)具有一定的優(yōu)勢(shì)。兩者均有其局限性，國外學(xué)者試圖結(jié)合參數(shù)化和非參數(shù)化兩種建模方式實(shí)現(xiàn)對(duì)油氣懸架數(shù)學(xué)模型的建模工作。 2. 新型結(jié)構(gòu)形式的油氣懸架的開發(fā)和主動(dòng)控制策略的研究。新型結(jié)構(gòu)形式的油氣懸架的開發(fā)，主要是對(duì)半主動(dòng)和主動(dòng)油氣懸架的開發(fā)應(yīng)用。利用油氣懸架變阻尼相對(duì)簡(jiǎn)單的優(yōu)勢(shì)，調(diào)節(jié)阻尼實(shí)現(xiàn)懸架的半主動(dòng)和主動(dòng)控制。半主動(dòng)控制的原理主要是控制單元對(duì)各類傳感器采集的信號(hào)進(jìn)行處理，再通過調(diào)節(jié)阻尼閥口大小，改變油缸和蓄能器之間的阻尼力，實(shí)現(xiàn)懸架輸出力半主動(dòng)控制。主動(dòng)懸架則需要另加動(dòng)力元件如液壓油泵等，油液通過伺服閥再進(jìn)入液壓缸，實(shí)時(shí)控制懸架輸出力。 國內(nèi)研究現(xiàn)狀 20世紀(jì)80年代，油氣彈簧引起了國內(nèi)研宄人員的關(guān)注意。進(jìn)入到年代，國內(nèi)的一些大型國有企業(yè)引進(jìn)了裝有油氣彈簧的車輛，這一事件翻開了國內(nèi)油氣彈黌研究高潮的第一頁，隨后，國內(nèi)的高等院校也加入了科研隊(duì)伍。目前，該技術(shù)在國內(nèi)的研究主要包括如下幾個(gè)方面： 1. 基本的設(shè)計(jì)理論研宄?；谲囕v的類型、性能、參數(shù)及油氣彈簧內(nèi)、外部的工作環(huán)境等因素，研究人員完成油氣彈簧最佳阻尼匹配特性、油液節(jié)流損失性能、閥片應(yīng)力、應(yīng)變特性及阻尼、剛度等特性的研究，得出油氣彈黃的工作特性的變化規(guī)律，為我國自主研發(fā)提供重要的科研資料。 2. 油氣彈簧特性仿真及相關(guān)軟件開發(fā)的研宄。國內(nèi)研究人員在該方面進(jìn)行了大量的研宄工作，主要對(duì)油氣彈簧的工作特性進(jìn)行仿真模型建立及定性分析，應(yīng)用相關(guān)軟件進(jìn)行仿真，如：中的模塊、編程軟件，經(jīng)過科研工作人員的不懈努力，在該方面取得了突出的成績(jī)，并且在各大高校的相關(guān)科研工作也開展的如火如荼，如：吉林大學(xué)、北京理工大學(xué)、山東理工大學(xué)等。 3. 特定車型才需使用的油氣彈賛研究。該方面目前還處于研究階段，主要是利用軟件完成油氣彈簧機(jī)械模型的建立，并納入液壓系統(tǒng)，完成油氣彈簧的特性分析。 4. 油氣彈簧的新型結(jié)構(gòu)形式的研發(fā)。如圖1所示為某種剛度可控的油氣彈簧模型，在結(jié)構(gòu)上它擁有兩個(gè)儲(chǔ)氣室，工作時(shí)根據(jù)采集的汽車和油氣彈簧的相關(guān)信號(hào)，控制幵關(guān)閥的工作狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)剛度隨車身狀態(tài)的變化而變化的功能。 5. 利用對(duì)油氣彈簧進(jìn)行實(shí)驗(yàn)所得出的數(shù)據(jù)反求油氣彈黌的參數(shù)。通過試驗(yàn)的手段得出最能真實(shí)、準(zhǔn)確反映油氣彈簧特性的數(shù)據(jù)，在此基礎(chǔ)上，對(duì)結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行參數(shù)反求，目前，國內(nèi)主要對(duì)節(jié)流閥參數(shù)進(jìn)行反求。 圖 1 二、課題研究已有的工作基礎(chǔ)，附證書、報(bào)告、文獻(xiàn)翻譯（總結(jié)歸納本人的學(xué)習(xí)、科研、實(shí)習(xí)等成果，以及已掌握的前人資料，簡(jiǎn)述自己初步的學(xué)術(shù)見解） 查閱了許多國內(nèi)外文獻(xiàn)，也大致了解了油氣彈簧的結(jié)構(gòu)，工作原理，特征及分類，對(duì)于我自己而言，在設(shè)計(jì)一個(gè)油氣彈簧時(shí)，困難點(diǎn)應(yīng)該在于其數(shù)學(xué)模型的建立，這個(gè)要求我去掌握有關(guān)液壓傳動(dòng)方面的知識(shí)，雖然大三選修課學(xué)習(xí)過，但也只是點(diǎn)皮毛，要應(yīng)用到具體的設(shè)計(jì)上，還是得去借鑒其他文獻(xiàn)中的方法及過程。油氣彈簧相較于其他被動(dòng)彈簧，最大的特點(diǎn)在于其非線性的剛度及阻尼特性，而其特性又和它的結(jié)構(gòu)參數(shù)息息相關(guān)，因此，本次油氣彈簧的設(shè)計(jì)，首先應(yīng)將油氣彈簧的結(jié)構(gòu)參數(shù)確定好，再進(jìn)行數(shù)學(xué)模型的推導(dǎo)，最后進(jìn)行特性仿真。 三、研究的內(nèi)容及可行性分析 主要研究?jī)?nèi)容 1. 在查閱關(guān)于油氣彈簧的國內(nèi)外研究資料的基礎(chǔ)上，介紹油氣彈簧的工作原理、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及其應(yīng)用領(lǐng)域。 2. 完成油氣彈簧的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及參數(shù)選定。推導(dǎo)節(jié)流閥片的數(shù)學(xué)模型，利用該模型設(shè)計(jì)合理的節(jié)流閥片厚度，并設(shè)計(jì)合理的缸體、連接體、閥系的結(jié)構(gòu)形式，選取合理的密封圈和導(dǎo)向?qū)挾取? 3. 基于所建立的油氣彈簧數(shù)學(xué)模型完成油氣彈簧工作特性的仿真分析（剛度特性，阻尼特性，總輸出力特性）。 4. 建立四分之一車輛模型進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析。 可行性分析 1. 客觀條件：關(guān)于油氣彈簧的設(shè)計(jì)，國內(nèi)外的學(xué)者已經(jīng)做出了大量的研究工作，通過在中國知網(wǎng)上的檢索，收集了大量的有關(guān)油氣彈簧的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與參數(shù)優(yōu)化的論文，對(duì)我的課題工作有了極大的借鑒意義。而且本學(xué)期的工作主要就是這個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)，故時(shí)間上也十分充裕。并且還有吳海東老師和司振立學(xué)長(zhǎng)的幫助。另外，學(xué)院實(shí)驗(yàn)室里也有許多油氣彈簧的實(shí)物，可以讓我更加具體切實(shí)的觀察和掌握油氣彈簧的結(jié)構(gòu)和工作原理。 2. 主觀條件：通過查閱其他學(xué)者的工作，我大概掌握了設(shè)計(jì)油氣彈簧的基本步驟及所需的基本知識(shí)，還有所需掌握的軟件技術(shù)（CATIA和MATLAB等）。這些在我前幾年的大學(xué)學(xué)習(xí)生活中都有所接觸，并不陌生。關(guān)于油氣彈簧的基本認(rèn)識(shí)也已掌握(其結(jié)構(gòu)，特征，原理，分類，發(fā)展歷史等)。目前對(duì)我來說，最大的難點(diǎn)在于對(duì)其數(shù)學(xué)模型的建立，這項(xiàng)工作需要有關(guān)工程熱力學(xué)和流體力學(xué)的知識(shí)，而這兩門學(xué)科的知識(shí)我雖已學(xué)習(xí)過，但距今相隔較遠(yuǎn)，所以有所遺忘，難免生疏，學(xué)習(xí)時(shí)有些吃力，但好在有其他論文對(duì)于這項(xiàng)建模工作的詳細(xì)論述，讓我可以借鑒學(xué)習(xí)，減輕了我的負(fù)擔(dān)。 四、論文擬解決的關(guān)鍵問題及難點(diǎn) 關(guān)鍵問題 1. 確定油氣彈簧的基本參數(shù)，完成關(guān)鍵元件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，如節(jié)流閥系設(shè)計(jì)、連接體的設(shè)計(jì)、導(dǎo)向?qū)挾鹊脑O(shè)計(jì)、密封元件的選取等。 2. 根據(jù)理想氣體的狀態(tài)方程、節(jié)流縫隙兩端壓差與流量關(guān)系及油氣彈簧的工作參數(shù)，建立油氣彈簧的數(shù)學(xué)模型。 3. 基于所建立的模型完成油氣彈簧工作特性的仿真分析，根據(jù)結(jié)果總結(jié)每個(gè)參數(shù)對(duì)工作特性的影響規(guī)律。 4. 建立四分之一車輛模型進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析。 五、研究方法與技術(shù)路線(重點(diǎn)論述技術(shù)方案) 技術(shù)路線 查閱文獻(xiàn)資料 了解，工作原理，特征，分類發(fā)展歷史等 確定總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及各部分參數(shù) 上、下連接體，外缸體，活塞桿，浮動(dòng)活塞，活塞，節(jié)流閥系，導(dǎo)向蓋等 建立油氣彈簧理論數(shù)學(xué)模型 利用已建的數(shù)學(xué)模型，對(duì)其特性進(jìn)行仿真 彈性力模型 阻尼力模型 總輸出力模型 剛度特性 阻尼特性 總輸出力特性 利用已得到的彈簧特性，建立四分之一車輛模型，進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析 六、論文的進(jìn)度安排 進(jìn)度安排 1.第七學(xué)期：完成文獻(xiàn)翻譯、文獻(xiàn)綜述、開題報(bào)告的撰寫； 2.第八學(xué)期第1-2周：進(jìn)行參觀實(shí)習(xí)，參數(shù)計(jì)算、建模仿真； 3.第八學(xué)期第3-4周：方案設(shè)計(jì)、草圖繪制； 4.第八學(xué)期第5-11周：完成機(jī)械系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，完成CATIA三維模型的建立、CAD圖紙的繪制、電算說明書撰寫； 5.第八學(xué)期第12-13周：完成畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書撰寫； 6.第八學(xué)期第14周：論文評(píng)審、查重和答辯。 七、畢業(yè)設(shè)計(jì)研制報(bào)告或畢業(yè)論文撰寫提綱（初步） 初步提綱 第一章--緒論 第二章--油氣彈簧總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 第三章--單氣室油氣彈簧理論模型建立 第四章--油氣彈簧的特性仿真分析 第五章--四分之一車輛模型動(dòng)力學(xué)分析 八、主要參考文獻(xiàn) [1] 孫文君．汽車油氣彈簧特性仿真研究[D]．遼寧：遼寧工程技術(shù)大學(xué)，2009. [2] 孫建民．油氣懸架的應(yīng)用及關(guān)鍵技術(shù)評(píng)述[J]．煤礦機(jī)械，2007，28(4)：8-ll. [3] 趙以強(qiáng)，周長(zhǎng)城，趙雷雷．油氣彈簧多片疊加節(jié)流閥片與開閥壓力研究[J]．農(nóng)業(yè)裝備與車輛工程．2009，10：006. [4] 劉志強(qiáng)．車輛油氣懸掛系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)研究[D]．哈爾濱：哈爾濱工程大學(xué)，2011. [5] 王洪藝.車用油氣彈簧設(shè)計(jì)、仿真與分析[D].長(zhǎng)春：長(zhǎng)春理工大學(xué)，2014. [6] 張軍偉. 多軸重型車輛互連式油氣懸架系統(tǒng)特性研究[D].北京：北京理工大學(xué)，2015. [7] 鄒游，喻凡，孫濤.非線性油氣懸架的平順性仿真研究[J].計(jì)算機(jī)仿真，2004, 21(10): 157-159. [8] 張林. 基于平順性的油氣懸架優(yōu)化設(shè)計(jì)[D].湖南：湖南理工大學(xué)，2013. [9] 趙玉壯. 油氣懸架非線性特性及其阻尼控制策略研究[D]．北京：北京理工大學(xué)，2011. [10] 胡久強(qiáng).大客車空氣懸架的設(shè)計(jì)匹配與仿真研究[D].四川：西南交通大學(xué)，2012. [11] 周長(zhǎng)城.車輛懸架設(shè)計(jì)及理論[M].北京，北京大學(xué)出版社，2011.8. [12] Worden K, Tomlinson G R. Parametric and nonparametric identification of automotive shock absorber [C]. Proc of the 10th Int. Modal Analysis Conf, California, 1992. [13] Koenraad R. A nonlinear parametric model of an automotive shock absorber [J]. SAE940869. [14] Geoff R, Ronald J A. Experimental testing and mathematical modeling of interconnected hydragas suspension system [J]. SAE2003010312. [15] Felez J, Vera C. Bond graph assisted models for hydro-pneumatic suspensions in crane vehicles [J]. Vehicle System Dynamics, 1987, 16(5-6), 313-332 [16] Yousefi A, Boris S. Order reduction of nonlinear hydro-pneumatic vehicle suspension[C]. Proceedings of the 2006 IEEE International Conference on Control Applications, Munich, 2006, 1404-1408. [17] K Yabuta, K Hidaka, N Fukushima. Effects of suspension on vehicle riding comfort [J].Vehicle System Dynamics, 1981, (10): 85-88. [18] S.V. Gorabal, S.N. Kurbet, K.K. Appukuttan. Design and Evaluation of Hydro-Pneumatic Friction Damper Suspension System[J]. International Journal of Manufacturing, Materials, and Mechanical Engineering,2011,65-74. [19] N. Eslaminasab,M.F. Golnaraghi. Vibration control schemes of semi-active hydro-pneumatic dampers for military vehicle suspension[C]. International Mechanical Engineering Congress and Exposition,2006. [20] Mingming DONG, Hua HUANG, Lian GU. Design of damping valve for vehicle hydro-pneumatic suspension[J].Higher Education Press and Springer-Verlag ,2008. [21] 提艷. 用于工程車輛的油氣彈簧懸架的研究綜述[J].汽車實(shí)用技術(shù)：2017. 1671-7988 (2017)12-15-03. [22] 周長(zhǎng)城,劉瑞軍,趙以強(qiáng). 油氣彈簧疊加閥片設(shè)計(jì)方法及對(duì)節(jié)流縫隙影響[N].兵工學(xué)報(bào)，2009，30(4)：461-466. [23] 周桂鳳，王玉剛，張東梅. 汽車懸架系統(tǒng)彈性元件的參數(shù)程序化設(shè)計(jì)[J].機(jī)電工程技術(shù)，2012，41（01）：52-56. [24] 周長(zhǎng)城，顧亮，王麗. 節(jié)流閥片彎曲變形與變形系數(shù)[N].北京理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2006，26（07）：581-584. [25] 戴清橋. 油氣彈簧及其懸架系統(tǒng)的特性研究[D].武漢：華中科技大學(xué)，2003. [26] 馮立陽，樂渭清. 油氣彈簧設(shè)計(jì)中的幾個(gè)關(guān)鍵問題[J].液壓與氣動(dòng).1996 (1) :6-8. 九、指導(dǎo)教師意見 簽名： 20 年 月 日 十、開題審查小組意見 （要求具體意見，對(duì)前7項(xiàng)進(jìn)行評(píng)價(jià)，結(jié)論：通過，不通過） 開題審查小組組長(zhǎng)簽名： 20 年 月 日