悬置系统分享之一(通用版)_龚良才
悬置系统分享之一
初识动力总成悬置系统
龚良才
glc2051@https://www.360docs.net/doc/4f2934810.html,
l2051@h
2012年3月
体振动和弹性振动，又激起汽车动力传动系的扭转振动和弯曲振动等从而导致十分复杂的扭转振动和弯曲振动等，从而导致十分复杂的
车内和车外振动、噪声及结构疲劳破坏问题。
动力总成的弹性-阻尼型悬置（支承）系统正是为了隔离动力总成与车体之间的振动传递而
设置的十分重要的汽车减振降噪装置。
1. 悬置系统发展概况
2. 悬置作用与功能
近二十多年，随着计算机技术的高速发展和更有效地振动分析方法的应用，为悬置系统的设计和研究提供
了十分有效的手段，使悬置系统优化设计和仿真分析得以开展和研究。
国内本领域专家学者：徐石安、潘旭峰、上官文斌、王立公、王利荣、吕振华等。
隔离来自动力总成的振动激励（提供刚度）。
），还有中置后驱（MR ）等。发动机布置的多样性催生出多种的悬置布置形式。几乎所有的日本中
小型车都用4 点支承系统，欧洲很多中型车也用这种系统，但在法国市场只有3 点支承系统。动力总成悬
置系统根据悬置的数目、组合形式及布局形式的不同有着不同的特点。
有着不同的特点
常见的悬置系统布局有如下几种形式：
布局特点：左右悬置基本完全承载动力总成，下拉杆主要承受扭矩能较好实现解系统耦
主要承受扭矩。能较好实现解系统耦。
血统的延伸；力帆620。布局特点发动机上拉杆悬置以控制发动机悬置纵向布局特点：发动机上拉杆悬置以控制发动机悬置纵向
布局特点：此布局大大增强了扭矩承受能力，多见于以上的中级轿车或商务车
以上的中级轿车或商务车。
布局特点：本布局形式一般为纵置后驱布局，发动机型布局抗扭矩好
悬置V 型布局，抗扭矩好。
动机悬置和变速箱悬置，
如大红旗（HQE ）及新大红旗（V501
图所示）。
当然，以上只是国内较典型的悬置布局。另外还有一以只是国内较典型的悬置布局
些较少见的布局方式，如奥迪A6发动机纵向布置前轮驱动的前悬置和左右承载悬置布局、大众捷达三点承
Mount Static Rates Dynamic Static Static Rates (N/mm)Rates (N/mm)Dis.(mm)Force (N)X Y Z X Y Z
ENG
TRANS
REAR
6DOF Decouple
Fore/Aft Lateral Bounce Roll Pitch Yaw
Freq. calc. (Hz)
Decoupling rate
的直接传递及反作用力常常造成变速箱和支架的损坏。到了二十世纪的廿年代，人们才开始使用橡胶垫支
撑来自来隔离支撑发动机振动的能量，减小变速箱的损坏。从此橡胶作为发动机悬置元件的主要材料被广
泛应用于各种车辆上，直至今日。年，AUDI 公司率先在AUDI 五缸
应用液阻悬置，提出了AUDI 1/Boge Freudenberg 和Audi 2三种系统模型，标志着动力总
1985年以来，发表了大量有关半主动式、主动式液阻悬置研究与应用方面的文献。
液阻悬置经过多年的发展，结构由简单到复杂，由被
动式发展到了半主动式和主动式由于半主动式和主动式发展到了半主动式和主动式。由于半主动式和主
动式液阻悬置的经济性、可靠性及其耗能等方面的原因，它们仅用于高档性能的轿车上。此外，液阻悬置
的应用范围也不断在扩大，它已开始应用于汽车独立
系
局的不合理，导致发动机前悬置受预载，导致悬置零效果一直不易得到改善。件设计非常规，整车NVH 效果直不易得到改善。
悬置零件设计，应尽量符合系统设计要求：静刚度、
线性及非线性位移零件疲劳及强度要求线性及非线性位移、零件疲劳及强度要求、零件总成
工艺可行性，以及公差释放设计。
调试既是前两者工作的延续调试，既是前两者工作的延续，反过来，也为前
两者设计进行验证及反馈，以便提升悬置系统设计能
发动机悬置系统安装调整规范
ISC Q/KLQ 金龙联合汽车工业（苏州）有限公司企业标准 Q/KLQ10-01-2008 发动机悬置系统安装调整规范 编制 审核 标准 批准 2008-12-7发布 2009-01-01实施 金龙联合汽车工业（苏州）有限公司发布
Q/KLQ10-01-2008 前言 本标准主要为金龙联合汽车工业（苏州）有限公司发动机悬置系统装配方面的标准，主要规定了悬置系统装配方法，要求及装配误差，为技术中心标准文件。本标准由金龙联合汽车工业（苏州）有限公司提出。 本标准由金龙联合汽车工业（苏州）有限公司归口。 本标准由金龙联合汽车工业（苏州）有限公司技术中心负责起草。 本标准主要起草人：许建平。 本标准首次发布。
1、范围 本标准适用于金龙联合汽车工业（苏州）有限公司发动机悬置系统装配，主要规定了发动机悬置系统的支架装配，发动机吊装时的装配方法、装配要求、装配误差。主要适用于制五部。 2、规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 QC/T518-2007 汽车用螺纹紧固件紧固扭矩 3、悬置软垫的布置形式 （1）平置式 平置式软垫呈水平布置，结构简单、装配方 便、尺寸精度要求低。平置式软垫一般有三 种： 一种是桶形（10A12-01050），中心镶有套 管、由上下两段直径不同的橡胶体组成。这 类软垫使用比较普遍，有较好的定位和隔离 冲击振动的功能，但不承担剪切方向的变形。 一种是方块形（10T01-01015），橡胶体上下 表面分别与上下金属骨架（板）硫化粘接成 一体，依靠金属骨架与发动机上的支架和车 架紧固连接，因此形成上下“绝缘式”支承。 它可承担压缩和剪切两个方向上的变形，隔 离扭转振动的功能较强，但水平方向的自由 度较大、横向稳定性差，故软垫的金属骨架 上应设有限位面。
汽车悬置系统设计指南
悬置系统设计指南 编制： 审核： 批准： 发动机工程研究二院 动力总成开发部
主题与适用范围 1、主题 本指南介绍了动力总成悬置系统开发的基本知识和基本过程，以及所涉及到的基本流程文件核技术文件。 2、适用范围 本指南适用于奇瑞所有装汽油或柴油发动机的M1类车动力总成悬置系统的设计。
目录 一、悬置系统中的基本概念 (4) 1.1 悬置系统设计时的基本概念 (4) 1.2动力总成振动激励简介 (6) 二、悬置系统的作用 (8) 2.1 悬置系统的设计意义及目标简介 (8) 2.2 动力总成悬置系统对整车NVH性能的影响 (8) 三、悬置系统的概念设计 (10) 3.1 悬置系统的布置方式选择 (10) 3.2 悬置点的数目及其位置选择 (11) 3.3 悬置系统设计的频率参数 (13) 四、悬置系统相关设计参数 (14) 4.1动力总成参数 (14) 4.2 制约条件 (15) 五、悬置系统设计过程中的相关技术文件 (16) 5.1 悬置系统VTS (16) 5.2 悬置系统DFMEA (17) 5.3 悬置系统DVP&R (17) 5.4 其它技术及流程文件 (17)
一、悬置系统中的基本概念 1.1 悬置系统设计时的基本概念 1：整车坐标系：原点在车身前方，正X方向从前到后，正Y方向指向右侧（从驾驶员到副驾驶），正Z方向朝上如图（1-1）。 （图1-1）整车坐标系 2：发动机坐标系：原点在曲轴中心线与发动机和变速箱结合面的交点处；正X方向从变速箱到发动机，沿着曲轴中心线，正Y方向指向右侧如果沿着正X方向看，正Z方向朝下如图（1-2）。 （图1-2）发动机坐标系 3：主惯性矩坐标系：原点在动力总成的质心位置，正X方向从变速箱到发动机，沿着最小主惯性矩轴线，正Y方向通常沿着最大主惯性矩轴线，正Z方向朝下并且沿着中等主惯性矩轴线如图（1-3）。
悬置设计指南
1 发动机悬置系统的设计指南
1.1 悬置系统的设计意义及目标简介 现代汽车发动机无一不是采用弹性支承安装的，这在汽车行业称之为“悬置”，在力学及振动工程中则是个隔振问题。如果不用中间弹性元件而直接将发动机刚性地固紧在汽车车架（底盘）上，则当汽车在不平坦的路面上行驶时将导致机身由于车架的变形、冲击而损坏；而当汽车在平坦光滑的路面上行使时来自发动机的振动将导致车架、车身产生令人厌恶的结构噪声。此外弹性悬置还能补偿在发动机安装及运动过程中由车架变形导致的相对位置的不精确。 由此可知，悬置系统的设计目标值： 1) 能在所有工况下承受动、静载荷，并使发动机总成在所有方向上的位移处于可接受的范围内，不与底盘上的其它零部件发生干涉； 2) 能充分地隔离由发动机产生的振动向车架及驾驶室的传递，降低振动噪声； 3) 能充分地隔离由于地面不平产生的通过悬置而传向发动机的振动，降低振动噪声； 4) 保证发动机机体与飞轮壳的连接弯矩不超过发动机厂家的允许值。
1.2 悬置系统的布置方式选择 每个隔振器（悬置系统）不论其结构形状如何都可以看作由三个相互垂直的弹簧组成，按照这三个弹簧的刚度轴线和参考坐标轴线间的相对位置关系，悬置系统弹性支承的布置可以有常见的三种不同方式： 1) 平置式。这是常用的、传统的布置方式，其特征是布局简单、安装容易。在这种布置方式中，每个弹性支承的三个相互垂直的刚度轴各自对应地平行于所选取的参考坐标轴。 2) 斜置式。这是一种目前汽车发动机中用得最多的布置方式。在这种布置方式中，每个弹性支承的三个相互垂直的刚度轴相对于参考坐标轴的布置是：除一个轴平行于参考坐标外，其他两个轴分别与参考坐标轴有一夹角。一般斜置式的弹性支承都是成对地对称布置于垂向纵剖面的两侧，但每对之间的夹角可以不同，坐标位置也可任意。这种布置方式的最大优点是：它既有较强的横向刚度，又有足够的横摇柔度，因此特别适用于象汽车发动机这样既要求有较大的横向稳定性，又要求有较低的横摇固有频率以隔离由不均匀扭矩引起的横摇振动。此外，它还可以通过斜置角度、布置位置以及隔振器两个方向上的刚度比等适当配合来达到横向——横摇解耦的目的，这是平置式较难做到的。 3) 会聚式。这种布置方式的特点是弹性支承的所有隔振器的主要刚度轴均会聚相交于同一点。除了有良好的稳定性外它最大的优点是可以通过调节倾斜角度和布置坐标的关系来获得六种完全独立的
轻型商用车动力总成悬置系统的匹配优化
江苏大学工程硕士论文 目录 1 绪论 (1) 1.1 课题的研究意义 (1) 1.2 发动机悬置装置的发展历程 (2) 1.3 悬置系统的研究状况 (6) 1.4 本文主要的研究内容 (7) 1.5 本章小结 (8) 2 动力总成悬置系统的设计理论 (9) 2.1 动力总成悬置系统简介 (9) 2.2 动力总成悬置系统的减振原理 (10) 2.3 动力总成悬置系统的频率比和阻尼比的匹配 (13) 2.4 动力总成悬置系统的设计原则 (14) 2.5 本章小结 (14) 3 动力总成悬置系统的数值分析和悬置元件刚度的优化 (16) 3.1 动力总成悬置系统的解耦理论 (16) 3.2 动力总成的悬置系统数学模型的建立 (17) 3.2.1 系统动能ET的求解 (18) 3.2.2 系统势能Ev的求解 (20) 3.2.3 系统的耗散能ED的求解 (21) 3.2.4 动力总成悬置系统动力学方程的建立 (22) 3.3 动力总成悬置系统固有特性分析 (22) 3.3.1 动力总成计算参数的收集 (22) 3.3.2 运用MATLAB对动力总成悬置系统的固有特性进行计算 (22) 3.4 动力总成悬置系统的优化设计 (25) 3.4.1 优化目标 (25) 3.4.2 设计变量 (25) 3.4.3 约束条件 (25) III
轻型商用车动力总成悬置系统的匹配优化 IV 3.4.4 计算求解 (26) 3.4.5 对比分析 (27) 3.5 本章小结 (27) 4 动力总成悬置系统虚拟样机仿真分析 (29) 4.1 ADAMS简介 (29) 4.2 动力总成悬置系统虚拟样机模型的建立 (30) 4.3 动力总成悬置系统虚拟样机的固有频率及振型分析 (32) 4.4 不同工况下动力总成的动力学仿真分析 (33) 4.4.1 怠速下动力总成的动力学仿真分析 (34) 4.4.2 额定转速下动力总成的动力学仿真分析 (37) 4.4.3 最大扭矩转速工况下动力总成的动力学仿真分析 (37) 4.5 验证优化前与优化后动力总成的减振效果 (38) 4.5.1 优化前后动力总成振动加速度的比较 (38) 4.5.2动力总成悬置点的垂直作用反力 (40) 4.6 优化后动力总成运动范围校核 (40) 4.7 本章小结 (43) 5 动力总成悬置系统试验分析 (44) 5.1 试验准备 (44) 5.2 优化前后减振效果的验证 (46) 5.3 本章小结 (48) 6 总结与展望 (49) 6.1 总结 (49) 6.2 展望 (49) 参考文献 (50) 致谢 (53)
发动机悬置设计
整车技术部设计指南73 发动机悬置设计 5.1 概述 汽车的乘坐舒适性——NVH（Noise-噪声、Vibration-振动和 Harshness-声振舒适性）越来越受到人们的重视和关注，因为噪声、振动和舒适性，是衡量汽车制造质量的一个 综合问题，它给汽车用户的感觉是最直接和最表面的。作为汽车动力源的发动机是汽车 主要的振动激励源之一，其气缸燃气压力、转速及输出转矩的周期性波动及不平衡惯性 力（矩）既激起发动机动力总成本身的刚体振动和弹性振动，又激起汽车动力传动的扭 转振动和弯曲振动等，从而导致十分严重的振动、噪声及结构问题，最终传递给车身， 引起整车振动与噪声。 汽车动力总成悬置系统是指动力总成（包括发动机、离合器及变速箱等）与车架或 车身之间通过弹性悬置元件连接而成的系统，发动机动力总成的振动与路面激励力是通 过弹性悬置元件传给车身，该项系统性能设计的好坏直接关系到发动机振动向车体的传 递，影响整车的 NVH 特性。因此，最大限度的减小发动机动力总成所产生的振动及噪声 向车身传递，是汽车减振和降噪的主要研究内容之一。 5.2、悬置系统功能介绍 5.2.1 悬置总成的功用 a)悬置系统的首要作用即最基本的作用是支承动力总成的动、静载荷，并使发动机 动力总成在所有方向上的位移处于可接受的范围内，不与前舱内其它零部件发生干涉； b)隔离发动机动力总成的振动，最大限度地降低从发动机动力总成传递到车身/车架 上的振动，能有效的降低振动及噪音； c)在汽车做紧急制动、加速或受其它外界负荷的作用下时，发动机不应有过大的位 移； d)隔离由于轮胎及车身的抖动而产生的振动和噪音通过悬置系统而传向发动机动力 总成，降低振动及噪音； e)悬置系统元件需有足够的使用寿命。 5.3 动力总成悬置系统设计方法 5.3.1 设计需解决的问题 a)主要起支撑减振的作用，因而，悬置必须要能够支撑起动力总成，并且保证其三
重卡驾驶室悬置
随着现代汽车的发展，人们对于汽车的要求也已经不再局限于车辆的外观以及安全上，对于车辆的舒适性也给予了越来越多的要求，车辆的平顺性的好坏对于汽车的舒适性有着重要影响。在传统的设计中，商用车驾驶室与车架直接相连，车辆在行驶时所受到的路面冲击将直接传递到驾驶室上，因而驾驶室的平顺性较差。随着人们对汽车乘坐舒适性的要求不断提高，部分商用车使用橡胶垫作为驾驶室和车架的连接件，这种方式起到了一定的隔振效果，但隔振方式已不能满足现有的需要，于是通过采用驾驶室悬置隔振系统来提高车辆的平顺性。 国内为改变驾驶室的平顺性，一些企业开始采用驾驶室悬置隔振系统，利用弹簧阻尼元件构成悬置系统将驾驶室与车架相连。北汽福田欧曼、东风集团商用车部、一汽集团商用车部、东风日产柴油重卡、陕汽德龙F2000等为代表的国产商用车已经全部采用了驾驶室悬置隔振方式来提高车辆的平顺性。在对驾驶室平顺性的研究中发现，商用车中包括车辆结构参数、悬置隔振系统性能参数、主悬架性能参数等，这些参数选取的合适与否对于驾驶室的平顺性都有一定影响，因此如何对影响驾驶室平顺性的关键参数进行较好的选择与匹配是改善驾 驶室平顺性的重要途径。 在整车设计中，驾驶室悬置系统设计是整车设计的重要组成部分。目前，国内不少企业将驾驶室悬置隔振技术引入到商用车设计中来提高驾驶室平顺性。所谓驾驶室悬置是指利用弹簧阻尼元件构成悬置系统，将驾驶室悬置在车架上。目前驾驶室悬置系统按结构形式分
主要包括全浮式驾驶室以及半浮式驾驶室两种。 全浮式驾驶室即驾驶室由前后左右四组弹性元件构成悬置系统 将驾驶室悬置于车架之上。全浮式驾驶室悬置系统由前、后两组悬置系统组成，前悬置结构包括螺旋弹簧、简式减振器、横向稳定杆、拉杆等，后悬置结构包括横梁、螺旋弹簧以及拉杆等。图2—1及图2—2分别给出了全浮式驾驶室前后悬置结构。 半浮式驾驶室相对于全浮式驾驶室而言，其驾驶室前部两个支承点采用铰接方式与车架相连，后悬置结构也采用弹簧和阻尼元件构成后悬置连接到车架上。 除了按结构形式区分驾驶室悬置系统外，还可以根据悬置结构所采用的弹性元件来分，主要包括：螺旋弹簧驾驶室悬置、钢板弹簧驾驶室悬置、空气弹簧驾驶室悬置等。 在选取过程中，以下问题需要考虑。 1.驾驶室悬置系统刚度、阻尼值与主悬架刚度、阻尼值的匹配问题。 2.驾驶室悬置系统其它参数如弹性元件安装点位置、悬置系统前悬
悬置系统设计计算
悬置系统设计计算
悬置系统 发动机本身是一个内在的振动源，同时也受到来自外部的各种振动干扰。引起零部件的损坏和乘坐的不舒适等。因此设置悬置系统，把发动机传递到支承系统的振动减小到最低限度。成功地控制振动，主要取决于悬置系统的结构型式、几何位置及悬置软垫的结构、刚度和阻尼等特性。确定—个合理的悬置系统是一件相当复杂的工作，它要满足—系列静态及动态的性能要求，同时又受到各种条件的约束，这些大大增加了设计的难度。一般来讲对 发动机悬置系统有如下要求。 ①能在所有工况下承受动、静载荷，并使发功机总成在所有方向上的位移处于可接受的范围内，不与底盘上的其它零部件发生干涉。同时在发动机大修前，不出现零部件损坏。 ②能充分地隔离由发动机产生的振动向车架及驾驶室的传递，降低振动噪声。 ③能充分地隔离由于路面不平产生的经过悬置而传向发动机的振动，降低振动噪声。 ④保证发动机机体与飞轮壳的连接面弯矩不超过发动机厂家的允许值。 悬置系统的激振源
作用于发动机悬置系统的激振源主要如下： ①发动机起动及熄火停转时的摇动； ②怠速运转时的抖动； ③发动机高速运转时的振动； ④路面冲击所引起的车体振动； ⑤大转矩时的摇动； ⑥汽车起步或变速时转矩变化所引起的冲击； ⑦过大错位所引起的干涉和破损。作用在发动机悬置上的振动频率十分广泛。按着振动频率能够把振动分为高频振动和低频振动。频率低于30Hz的低频振动源如下： ①发动机低速运转时的转矩波动； ②在发动机低速运转时由于惯性力及其力偶使动力总成产生的振功； ③轮胎旋转时由于轮胎动平衡不好使车身产生的振动； ④路面不平使车身产生的振动； ⑤由于传动系的联轴器工作不佳产生附加力偶和推力，使动力装置产生的振动。 频率高于30Hz的高频振动源如下：①在发动机高速运转时，由于惯性力及其力偶使动力总成产生的振动；
汽车驾驶室悬置系统振动仿真分析
第27卷第1期武汉理工大学学报?信息与管理工程版V o l.27N o.1 2005年2月JOU RNAL O F WU T(I N FORM A T I O N&M ANA GEM EN T EN G I N EER I N G)Feb.2005 文章编号:1007-144X(2005)01-0131-04 汽车驾驶室悬置系统振动仿真分析 周水清1,何天明1,邹伯宏2 (1.武汉理工大学汽车工程学院,湖北武汉 430070;2.空军驻湖北军事代表室,湖北武汉 430023) 摘 要:用多体动力学软件ADAM S建立具有2级(底盘与驾驶室)悬置的汽车振动模型,运用虚拟样机技术,在频域内通过路面功率谱对车轮激振的方式,模拟了汽车车身(驾驶室)的振动特性,获得了汽车在随机路面条件下的动态响应。 关键词:虚拟模型;驾驶室;路面谱;动态响应 中图法分类号:U463.81 文献标识码:A 1 前 言 汽车平顺性是评价汽车舒适性的重要性能,它主要由汽车的悬架系统来保证汽车行驶过程中乘员具有一定舒适度。在研究中,一般将汽车看成是由轮胎、悬架、座椅等弹性元件、阻尼元件和悬挂质量、非悬挂质量构成的振动系统[1,2]。汽车行驶过程中的振动是因为随机路面不平度与发动机激励引起的,但发动机激励相对于路面激励是高频激励,笔者不考虑发动机激励影响,所以可将路面谱作为汽车振动系统的输入,座椅及地板的振动加速度功率谱作为振动系统的输出。对于汽车这样结构复杂的振动系统,运动时各个结构部件之间存在大量耦合,仅用基于几个集中质点的动力学模型不能完整地描述整个系统的动力学特性,因此需要运用多刚体系统动力学的理论对包含多构件的车辆整体进行建模。采用多体系统动力学方法能够有效地进行车辆悬置系统动力学仿真,并为车辆悬架控制系统的设计提供基本依据。某商用汽车具有2级悬置,除底盘悬架外,驾驶室悬置构成第二级悬置。驾驶室悬置用来降低因地面不平度引起的车架振动对驾驶室造成的影响,因此,研究驾驶室的舒适性必须综合考虑底盘悬架与驾驶室悬置系统。笔者采用多体动力学软件ADAM S对整车建模并进行仿真分析,以随机路面功率谱对车轮激振的方式,模拟了汽车在B级路面条件下某一车速时车身的振动性能。从悬架传递特性的角度,在频域上分析了该汽车悬置系统的基本性能,并在此基础上提出了合理的优化设计建议。 2 整车多体系统模型 建立整车多体动力学模型所需的参数均通过台架试验或通过三维设计软件计算得到,以保证建模精度。该车底盘悬架系统是主悬架,包括前钢板弹簧、前减振器、后减振器和后钢板弹簧。驾驶室悬置系统是安置在车架上的二级悬置,包括弹簧、减震器、橡胶块和稳定杆等。在建立整车模型时采用ISO坐标制,即以前轮轮心连线与汽车纵向对称面的交点为坐标原点,x轴指向汽车行驶的正前方,y轴指向汽车的左侧,z轴垂直指向上方[3]。整车是由底盘、车轮、车轴、驾驶室和货箱等构件组成的整体,各构件通过特定约束联系起来,驾驶室和底盘通过驾驶室悬置系统连接,车轮与车轴通过底盘悬架连结。整车虚拟模型如图1所示。应用ADAM S软件进行仿真分析,首先要抽象出系统的动力学结构和物理特性,建立几何模型[4]。然后根据系统各零部件的运动规律确定其约束关系与部件之间的力元关系,施加约束副和驱动力,本模型中轮胎与地面之间用B u sh ing力单元连接,向B u sh ing力单元输入3个相互垂直方向的刚度、阻尼和扭转刚度、扭转阻尼,模拟在 收稿日期:2004-10-20. 作者简介:周水清(1977-),男,江西资溪人,武汉理工大学汽车工程学院硕士研究生.
悬置系统设计基本要素
动力总成是汽车的重要振源之一，它对乘坐舒适性有重要影响。合理选择动力总成悬置系统，可明显降低动力总成和车身的振动，减少动力总成经悬置传递给车架的力以及由此激发的车身钣金件和底盘相关零部件的振动噪声，因而可明显提高汽车的耐久性和乘坐舒适性。 降低动力总车和车架之间的振动传递主要有两项措施：第一是改进现有动力总成悬置的结构，使之产生最佳隔振特性，例如采用液压悬置等；第二是改进悬置系统的配置方案。改进现有动力总成悬置的结构，要受到生产工艺、成本、可靠性和安装条件的制约，实施的难度较大。而改进悬置系统的配置方案，则可以在现有一悬置的基础上，通过优化分析，正确选择各悬置的位置参数和性能参数，合理匹配动力总成悬置徐彤的各项固有频率，最大限度地发挥已有选址的潜能，该措施是达到最优减振目的的捷径。 动力总成悬置系统设计是指：在已经确定动力总成基本参数及有关整车基本参数的前提下，正确设计发动机悬置的刚度和阻力系数，悬置的数量及相对动力总成质心的坐标位置和布置型式，各悬置的具体结构形式，合理设置动力总成各阶模态参数，最大限度的减少由发动机引起的振动向车体的传递，提高悬置系统的工作可靠性，改善整车舒适性。 ４．１动力总成悬置系统的基本设计要求 发动机本身是一个内在的振源，同时受到来自外部的各种干扰，引起零部件的损坏和乘坐不舒适性。一个良好的悬置系统一档能充分减小由于发动机引起的振动噪声，延长零件的使用寿命。悬置系统设计的好坏，主要取决于悬置系统的结构型式、几何位置以及选址的结构、刚度、阻尼等特性。确定一个合理的悬置系统是一项相当复杂的工作，它需要满足一系列静态特性和动态特性要求，同时又受到各种条件的约束。 4.1.1静特性要求 动力总成悬置的静特性要求即基本要求是：固定并支承动力总成；支承动力总成的内 部作用力（例如发动机的往复惯性力、输出扭矩等）和尾部作用力(汽车其他部分对动力总成的作用力)；最大限度地双向隔离动力总成与车体之间的振动；保证汽车生产和装配过程中工艺要求。 一般的，动力总成是由三个或四个悬置支承在车架上，整个动力总成的重量由悬置承受，因此悬置要有足够的刚度，应该与各自布置方式所承受的静、动载荷成比例，并使动力总成
发动机悬置设计
< 整车技术部设计指南）73 发动机悬置设计 概述 汽车的乘坐舒适性——NVH（Noise-噪声、Vibration-振动和 Harshness-声振舒适性）越来越受到人们的重视和关注，因为噪声、振动和舒适性，是衡量汽车制造质量的一个 综合问题，它给汽车用户的感觉是最直接和最表面的。作为汽车动力源的发动机是汽车 主要的振动激励源之一，其气缸燃气压力、转速及输出转矩的周期性波动及不平衡惯性 力（矩）既激起发动机动力总成本身的刚体振动和弹性振动，又激起汽车动力传动的扭 转振动和弯曲振动等，从而导致十分严重的振动、噪声及结构问题，最终传递给车身， 引起整车振动与噪声。 汽车动力总成悬置系统是指动力总成（包括发动机、离合器及变速箱等）与车架或 车身之间通过弹性悬置元件连接而成的系统，发动机动力总成的振动与路面激励力是通 过弹性悬置元件传给车身，该项系统性能设计的好坏直接关系到发动机振动向车体的传递，影响整车的 NVH 特性。因此，最大限度的减小发动机动力总成所产生的振动及噪声 向车身传递，是汽车减振和降噪的主要研究内容之一。 、悬置系统功能介绍 悬置总成的功用 a)悬置系统的首要作用即最基本的作用是支承动力总成的动、静载荷，并使发动机 动力总成在所有方向上的位移处于可接受的范围内，不与前舱内其它零部件发生干涉； b)隔离发动机动力总成的振动，最大限度地降低从发动机动力总成传递到车身/车架 上的振动，能有效的降低振动及噪音； c)在汽车做紧急制动、加速或受其它外界负荷的作用下时，发动机不应有过大的位移； d)隔离由于轮胎及车身的抖动而产生的振动和噪音通过悬置系统而传向发动机动力 总成，降低振动及噪音； e)悬置系统元件需有足够的使用寿命。 动力总成悬置系统设计方法 设计需解决的问题 a)主要起支撑减振的作用，因而，悬置必须要能够支撑起动力总成，并且保证其三
卡车驾驶室悬置系统项目可行性研究报告模板及范文
卡车驾驶室悬置系统项目可行性研究报告 规划设计 / 投资分析
摘要 该卡车驾驶室悬置系统项目计划总投资16782.67万元，其中：固定资产投资12378.51万元，占项目总投资的73.76%；流动资金4404.16万元，占项目总投资的26.24%。 达产年营业收入40386.00万元，总成本费用31420.84万元，税金及附加317.70万元，利润总额8965.16万元，利税总额10519.43万元，税后净利润6723.87万元，达产年纳税总额3795.56万元；达产年投资利润率53.42%，投资利税率62.68%，投资回报率40.06%，全部投资回收期 4.00年，提供就业职位860个。 报告根据项目产品市场分析并结合项目承办单位资金、技术和经济实力确定项目的生产纲领和建设规模；分析选择项目的技术工艺并配置生产设备，同时，分析原辅材料消耗及供应情况是否合理。 基本情况、背景及必要性研究分析、市场分析、项目规划分析、项目选址评价、项目土建工程、工艺技术分析、环境保护可行性、项目职业安全管理规划、项目风险说明、节能评价、项目进度方案、项目投资计划方案、项目经济收益分析、总结说明等。
卡车驾驶室悬置系统项目可行性研究报告目录 第一章基本情况 第二章背景及必要性研究分析 第三章市场分析 第四章项目规划分析 第五章项目选址评价 第六章项目土建工程 第七章工艺技术分析 第八章环境保护可行性 第九章项目职业安全管理规划 第十章项目风险说明 第十一章节能评价 第十二章项目进度方案 第十三章项目投资计划方案 第十四章项目经济收益分析 第十五章项目招投标方案 第十六章总结说明
悬置系统设计计算
悬置系统 发动机本身是一个内在的振动源，同时也受到来自外部的各种振动干扰。引起零部件的损坏和乘坐的不舒适等。所以设置悬置系统，把发动机传递到支承系统的振动减小到最低限度。成功地控制振动，主要取决于悬置系统的结构型式、几何位置及悬置软垫的结构、刚度和阻尼等特性。确定—个合理的悬置系统是一件相当复杂的工作，它要满足—系列静态及动态的性能要求，同时又受到各种条件的约束，这些大大增加了设计的难度。一般来讲对发动机悬 置系统有如下要求。 ①能在所有工况下承受动、静载荷，并使发功机总成在所有方向上的位移处于可接受的范围内，不与底盘上的其他零部件发生干涉。同时在发动机大修前，不出现零部件损坏。 ②能充分地隔离由发动机产生的振动向车架及驾驶室的传递，降低振动噪声。 ③能充分地隔离由于路面不平产生的通过悬置而传向发动机的振动，降低振动噪声。 ④保证发动机机体与飞轮壳的连接面弯矩不超过发动机厂家的允许值。 悬置系统的激振源 作用于发动机悬置系统的激振源主要如下： ①发动机起动及熄火停转时的摇动； ②怠速运转时的抖动； ③发动机高速运转时的振动； ④路面冲击所引起的车体振动； ⑤大转矩时的摇动； ⑥汽车起步或变速时转矩变化所引起的冲击； ⑦过大错位所引起的干涉和破损。 作用在发动机悬置上的振动频率十分广泛。按着振动频率可以把振动分为高频振动和低频振动。频率低于30Hz的低频振动源如下： ①发动机低速运转时的转矩波动； ②在发动机低速运转时由于惯性力及其力偶使动力总成产生的振功； ③轮胎旋转时由于轮胎动平衡不好使车身产生的振动； ④路面不平使车身产生的振动； ⑤由于传动系的联轴器工作不佳产生附加力偶和推力，使动力装置产生的振动。 频率高于30Hz的高频振动源如下： ①在发动机高速运转时，由于惯性力及其力偶使动力总成产生的振动； ②变速时产生的振动； ③燃烧压力脉动使机体产生的振动； ④发动机配气机构产生的振动； ⑤曲轴的弯曲振动和扭振； ⑥动力总成的弯曲振动和扭振； ⑦传动轴不平衡产生的振动。 总之，使发动机总成产生振动的主要振源概括起来有两类：一为内振源，主要是由于燃烧脉动、活塞和连杆的运动产生的不平衡力和力矩。二为外振源，主要来源于不平的道路或传动系。这两种振源几乎总是同时作用，使发动机处于复杂的振动状态。
动力系统悬置匹配分析报告
编号： 设计车动力系统悬置匹配分析报告 项目名称： 项目代码： 编制： 校对： 审核： 批准： XXXXXX 2015年03月
目录 1 概述 (1) 2 坐标系定义及ADAMS模型的建立 (1) 2.1坐标系的定义 (1) 2.2发动机及悬置相关参数 (1) 3 动力总成固有特性仿真分析结果 (3) 4 优化分析结果...................................... 错误！未定义书签。
设计车动力系统悬置匹配分析 1概述 本分析将根据设计部门提供的相关参数和数模，运用ADAMS软件对xx设计车的动力系统悬置进行匹配分析。 2坐标系定义及ADAMS模型的建立 2.1坐标系的定义 1）整车坐标系 X轴一般从车头指向车尾，Z轴垂直向上，Y轴按右手法则确定。 2）发动机坐标系 以曲轴中心与缸体后端面的交点为坐标原点；X轴为曲轴中心线，指向皮带轮为正；Z轴为铅垂向上为正，Y轴按右手法则确定。 3）动力总成质心坐标系 动力总成质心坐标系原点位于动力总成质心处，各轴指向与发动机坐标系各轴相同。 4）悬置软垫坐标系与整车坐标系一致。 2.2发动机及悬置相关参数 表1 发动机基本参数 表2整车坐标系下的惯量参数 表3整车坐标系下各点坐标值
表4悬置软垫安装角度 动力总成分析模型如图1所示： 图1 整车坐标系下分析模型
3动力总成固有特性仿真分析结果 对发动机悬置系统进行能量解耦设计，考虑其六个自由度的运动，其频率范围通常为6-30Hz，根据系统质量矩阵及振型矩阵可以求出系统在作各阶主振动时的能量分布。 表5 项目组提供的悬置参考刚度悬置软垫刚度(N/mm) 表6系统固有频率与能量解耦率分布 由上图可知，X向（纵向），Ryy向（俯仰）的能量百分比分别为70.12和58.10%，Z向（垂向）和Rxx向（侧倾）的能量百分比分别为91.66%和66.69%，X向、Ryy 向、Rxx向与其它自由度方向的振动存在严重的耦合，解耦性能并不理想，根据经验，这将不利于隔振控制。
汽车驾驶室悬置系统振动仿真分析
第!"卷第#期武汉理工大学学报$信息与管理工程版%&’(!")&(# !**+年!月,-./)01-23.456)2-/7046-)870)09:7:)4:)96)::/6)9;2<= > >>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>> (!**+文章编号?#**"@#A A B5!**+;*#@*#C#@*A 汽车驾驶室悬置系统振动仿真分析 周水清#D何天明#D邹伯宏! 5#(武汉理工大学汽车工程学院D湖北武汉A C**"*E!(空军驻湖北军事代表室D湖北武汉A C**!C; 摘要?用多体动力学软件0F07G建立具有!级5底盘与驾驶室;悬置的汽车振动模型D运用虚拟样机技术D在频域内通过路面功率谱对车轮激振的方式D模拟了汽车车身5驾驶室;的振动特性D获得了汽车在随机路面条件下的动态响应H 关键词?虚拟模型E驾驶室E路面谱E动态响应 中图法分类号?.A I C(J#文献标识码?0 K前言 汽车平顺性是评价汽车舒适性的重要性能D 它主要由汽车的悬架系统来保证汽车行驶过程中乘员具有一定舒适度H在研究中D一般将汽车看成是由轮胎L悬架L座椅等弹性元件L阻尼元件和悬挂质量L非悬挂质量构成的振动系统M#D!N H汽车行驶过程中的振动是因为随机路面不平度与发动机激励引起的D但发动机激励相对于路面激励是高频激励D笔者不考虑发动机激励影响D所以可将路面谱作为汽车振动系统的输入D座椅及地板的振动加速度功率谱作为振动系统的输出H对于汽车这样结构复杂的振动系统D运动时各个结构部件之间存在大量耦合D仅用基于几个集中质点的动力学模型不能完整地描述整个系统的动力学特性D因此需要运用多刚体系统动力学的理论对包含多构件的车辆整体进行建模H采用多体系统动力学方法能够有效地进行车辆悬置系统动力学仿真D并为车辆悬架控制系统的设计提供基本依据H 某商用汽车具有!级悬置D除底盘悬架外D驾驶室悬置构成第二级悬置H驾驶室悬置用来降低因地面不平度引起的车架振动对驾驶室造成的影响D 因此D研究驾驶室的舒适性必须综合考虑底盘悬架与驾驶室悬置系统H笔者采用多体动力学软件0F07G对整车建模并进行仿真分析D以随机路面功率谱对车轮激振的方式D模拟了汽车在O级路面条件下某一车速时车身的振动性能H从悬架传递特性的角度D在频域上分析了该汽车悬置系统的基本性能D并在此基础上提出了合理的优化设计建议H P整车多体系统模型 建立整车多体动力学模型所需的参数均通过台架试验或通过三维设计软件计算得到D以保证建模精度H该车底盘悬架系统是主悬架D包括前钢板弹簧L前减振器L后减振器和后钢板弹簧H驾驶室悬置系统是安置在车架上的二级悬置D包括弹簧L减震器L橡胶块和稳定杆等H在建立整车模型时采用6G-坐标制D即以前轮轮心连线与汽车纵向对称面的交点为坐标原点D Q轴指向汽车行驶的正前方D R轴指向汽车的左侧D S轴垂直指向上方M C N H整车是由底盘L车轮L车轴L驾驶室和货箱等构件组成的整体D各构件通过特定约束联系起来D 驾驶室和底盘通过驾驶室悬置系统连接D车轮与车轴通过底盘悬架连结H整车虚拟模型如图#所示H应用0F07G软件进行仿真分析D首先要抽象出系统的动力学结构和物理特性D建立几何模型M A N H然后根据系统各零部件的运动规律确定其约束关系与部件之间的力元关系D施加约束副和驱动力D本模型中轮胎与地面之间用T U V W X Y Z力单元连接D向T U V W X Y Z力单元输入C个相互垂直方向的刚度L阻尼和扭转刚度L扭转阻尼D模拟在 收稿日期?!**A@#*@!*( 作者简介?周水清5#[""@;D男D江西资溪人D武汉理工大学汽车工程学院硕士研究生(万方数据
发动机悬置系统的设计
发动机悬置系统的设计 悬置系统 发动机本身是一个内在的振动源，同时也受到来自外部的各种振动干扰。引起零部件的损坏和乘坐的不舒适等。所以设置悬置系统，把发动机传递到支承系统的振动减小到最低限度。成功地控制振动，主要取决于悬置系统的结构型式、几何位置及悬置软垫的结构、刚度和阻尼等特性。确定—个合理的悬置系统是一件相当复杂的工作，它要满足—系列静态及动态的性能要求，同时又受到各种条件的约束，这些大大增加了设计的难度。一般来讲对发动机悬置系统有如下要求。 ①能在所有工况下承受动、静载荷，并使发功机总成在所有方向上的位移处于可接受的范围内，不与底盘上的其他零部件发生干涉。同时在发动机大修前，不出现零部件损坏。 ②能充分地隔离由发动机产生的振动向车架及驾驶室的传递，降低振动噪声。 ③能充分地隔离由于路面不平产生的通过悬置而传向发动机的振动，降低振动噪声。 ④保证发动机机体与飞轮壳的连接面弯矩不超过发动机厂家的允许值。 悬置系统的激振源 作用于发动机悬置系统的激振源主要如下： ①发动机起动及熄火停转时的摇动； ②怠速运转时的抖动； ③发动机高速运转时的振动； ④路面冲击所引起的车体振动； ⑤大转矩时的摇动； ⑥汽车起步或变速时转矩变化所引起的冲击； ⑦过大错位所引起的干涉和破损。 作用在发动机悬置上的振动频率十分广泛。按着振动频率可以把振动分为高频振动和低频振动。频率低于30Hz的低频振动源如下： ①发动机低速运转时的转矩波动； ②在发动机低速运转时由于惯性力及其力偶使动力总成产生的振功； ③轮胎旋转时由于轮胎动平衡不好使车身产生的振动； ④路面不平使车身产生的振动； ⑤由于传动系的联轴器工作不佳产生附加力偶和推力，使动力装置产生的振动。 频率高于30Hz的高频振动源如下： ①在发动机高速运转时，由于惯性力及其力偶使动力总成产生的振动； ②变速时产生的振动； ③燃烧压力脉动使机体产生的振动； ④发动机配气机构产生的振动； ⑤曲轴的弯曲振动和扭振； ⑥动力总成的弯曲振动和扭振； ⑦传动轴不平衡产生的振动。 总之，使发动机总成产生振动的主要振源概括起来有两类：一为内振源，主要是由于燃烧脉动、活塞和连杆的运动产生的不平衡力和力矩。二为外振源，主要来源于不平的道路或传动
动力总成悬置设计流程
动力总成悬置系统设计流程 5.1 悬置系统的设计输入： 一般需要输入以下参数：动力总成的激振源，动力总成的惯性参数，隔振性能的要求，频率的匹配，模态的解耦，动力总成的位移控制，动力总成和整车的匹配，悬置元件的设计约束，发动机舱空间等。 5.2 悬置系统的主要设计参数： 悬置位置及数量的选择，悬置安装位置角度的选择，静刚度曲线的确定，动刚度的确定，阻尼参数的确定等。 5.2.1悬置位置及数量 根据动力总成的长度、质量、用途、安装方式和机舱空间等决定。悬置系统可以有3、4、5点悬置，一般在汽车上采用三点及四点悬置系统。因为在振动比较大时，如果悬置点的数目增多，当车架变形时，有的悬置点会发生错位，使发动机或悬置支架受力过大而造成损坏。 三点式悬置与车架的顺从性最好，因为三点决定一个平面，不受车架变形的影响，而且固有频率低，抗扭转振动的效果好。 四点式悬置的稳定性好、能克服较大的转矩反作用力，不过扭转刚度较大，不利于隔离低频振动。较常见的三点及四点悬置布置形式如下图： 三点悬置布置示意图四点悬置布置示意图 5.2.2悬置安装位置角度的选择 在传统的纵置式发动机中，V 型布置是经常采用的方式, 一般倾斜角度θ：40o～45o, V型布置的悬置系统的弹性中心较低，在设计中通过倾角及位置的调整容易使其弹性中心落在或接近动力总成的主惯性型轴上。 对于横置动力总成而言，一般采用的是左右悬置支撑动力总成，另配置下拉杆悬置或前后抗扭悬置来承担扭矩载荷，此类布局的优势是从功能配置上来说就区分了承载悬置和抗扭悬置，易于实现悬置系统的刚体模态解耦。 5.2.3悬置的静动刚度确定 受几何空间布置的影响，要想达到悬置系统的解藕，另外一个重要的可调参数即悬置本身的静动刚度。通过调整悬置的刚度及几何位置，使悬置系统的弹性中心与动力总成的质心重合，则振动将大为简化。 理论上，如果使发动机悬置系统的弹性中心同发动机总成的质心重合，就可获得所有六个自由度上
发动机悬置系统隔振问题及解决办法
浅析某车型发动机悬置系统出现的问题及解决方案 【摘要】本文介绍了某车型发动机悬置隔振效果不好的原因及解决方法。 【关键词】隔振率振动频率共振 Abstract:This paper introduces the causes and solutions of the problem that the effect of the engine mounting system of some models is not good Key words:vibration isolation vibration frequency resonance 前言 随着人们对客车乘坐舒适性的要求不断提高，隔振车了设计师们必须解决的问题，隔振效果的好坏直接关系着乘客的舒适性，同时影响驾驶员的操纵稳定性和疲劳程度，严重则造成整车其余零部件的早期损毁。因此，解决好了整车的振动问题，既是对车辆本身质量的体现，同时也是整车厂技术含量高低的体现。 造成整车的抖动有很多方面的原因，主要存在于整车发动机抖动和路面不平等造成的颠簸抖动，下面就发动机本身对整车的抖动造成的影响进行分析并提出该车型抖动的解决方案。 1 发动机悬置系统的隔振机理 发动机悬置系统的振动属于受迫振动，这种受迫振动的振幅与频率比有很大的关系（频率比就是强制振动的振动频率与自振频率之比）。如果将强制振动的振幅称之为输入振幅，将受迫振动的振幅称为输出振幅，则输出振幅与输入振幅之比可称为“振动传递率”。显然，振动传递率大于1表示振动被放大，而振动传递率小于1则表示振动被减小。频率比与振动传递率关系曲线，称为“幅频响应曲线”。见下图：
而频率比与振动传递率之间的关系可用下式表达： 振动传递率=[（1+（2cR f）2）/（（1-R f2）2+（2cR f）2）]1/2 其中：R f—频率比（强制振动频率/自振频率） c—阻尼比 发动机的悬置一般采用普通橡胶悬置软垫，阻尼一般很小，可不予考虑，即认为C=0。此时，可将振动传递率表达式简化为：振动传递率=[1/（1-R f2）2]1/2 当频率比小于1时，振动被放大。频率比等于1时，振动传递率最大，出现共振。频率比继续增大，振动传递率就逐渐下降，当频率比达到1.414时，振动传递率等于1，表示振动的输出振幅回复到原始的强制振动的水平，随着频率比进一步加大，振动传递率将小于1，因而产生隔振效果。下表表示的是频率比、隔振效果及人体主观感觉之间的关系表： 因此，要使发动机造成的振动振幅减小，频率比需要加大，而发动机的振动频率因发动机的不同而略有差异，造成振动的最严重的怠速阶段抖动最大，因此发动机的初始振动频率按照发动机的怠速时点火激振频率公式f1=ni/60τ（Hz），某四缸发动机的怠速转速为700 rpm，所以发动机的怠速振动频率为23.3 Hz（其中：n---发动机转速，rpm i---发动机缸数τ—冲程数，两冲程为1、四冲程为2）。隔振效果人体感觉可以，则按照最低要求频率比必须不小于2，则受迫振动的发动机悬置软垫的自振频率必须小于23.3/2，通常一般设置为10.
汽车悬置系统布置指南
整车技术部设计指南73 第 5 章悬置系统布置 5.1 概述 汽车的乘坐舒适性——NVH（Noise-噪声、Vibration-振动和 Harshness-声振舒适性）越来越受到人们的重视和关注，因为噪声、振动和舒适性，是衡量汽车制造质量的一个 综合问题，它给汽车用户的感觉是最直接和最表面的。作为汽车动力源的发动机是汽车 主要的振动激励源之一，其气缸燃气压力、转速及输出转矩的周期性波动及不平衡惯性 力（矩）既激起发动机动力总成本身的刚体振动和弹性振动，又激起汽车动力传动的扭 转振动和弯曲振动等，从而导致十分严重的振动、噪声及结构问题，最终传递给车身， 引起整车振动与噪声。 汽车动力总成悬置系统是指动力总成（包括发动机、离合器及变速箱等）与车架或 车身之间通过弹性悬置元件连接而成的系统，发动机动力总成的振动与路面激励力是通 过弹性悬置元件传给车身，该项系统性能设计的好坏直接关系到发动机振动向车体的传 递，影响整车的 NVH 特性。因此，最大限度的减小发动机动力总成所产生的振动及噪声 向车身传递，是汽车减振和降噪的主要研究内容之一。 5.2、悬置系统功能介绍 5.2.1 悬置总成的功用 a)悬置系统的首要作用即最基本的作用是支承动力总成的动、静载荷，并使发动机 动力总成在所有方向上的位移处于可接受的范围内，不与前舱内其它零部件发生干涉； b)隔离发动机动力总成的振动，最大限度地降低从发动机动力总成传递到车身/车架 上的振动，能有效的降低振动及噪音； c)在汽车做紧急制动、加速或受其它外界负荷的作用下时，发动机不应有过大的位 移； d)隔离由于轮胎及车身的抖动而产生的振动和噪音通过悬置系统而传向发动机动力 总成，降低振动及噪音； e)悬置系统元件需有足够的使用寿命。 5.3 动力总成悬置系统设计方法 5.3.1 设计需解决的问题 a)主要起支撑减振的作用，因而，悬置必须要能够支撑起动力总成，并且保证其三
动力总成悬置系统匹配设计
动力总成悬置系统匹配设计方法
一、动力总成设计参数的输入 1、动力总成的惯性参数 动力总成的惯性参数包括动力总成的质量、质心位置以及动力总成的转动惯量10个数据。 质心位置的描述采用发动机坐标系，发动机坐标系的定义：坐标原点O 为发动机缸体后端面和发动机曲轴中心线的交点，x轴正向为过O点平行与曲轴中心线指向发动机端，z轴正向为过质心点平行于气缸中心线垂直向上，y轴正向根据右手定则确定，如下图示： 转动惯量的描述采用动力总成质心坐标系下。质心坐标系定义如下：坐标原点O为动力总成的质心，坐标方向和发动机坐标系相同，如下图所示： 动力总成的惯性参数如表1所示： 质量（kg）质心位置 （mm） 转动惯量（kg*mm2） I XX I YY I ZZ I XY I YZ I ZX 动力总成惯性参数的测定可采用三线摆法测定，误差要求在5%以内。
2、动力总成悬置系统的位置数据 动力总成的位置数据包括所有悬置弹性中心的位置、发动机坐标原点位置、变速箱输出轴位置。所有坐标均采用整车坐标系。其中位置参数表如表2所示： 表2动力总成悬置系统的位置数据 3、动力总成悬置系统的刚度数据 动力总成悬置系统的刚度参数为各个悬置的三向刚度，刚度参数采用悬置自身的坐标系。坐标原点为悬置的弹性中心，三个方向为悬置的弹性主轴方向（p、q、r）。参数表如下所示： 4、变速器的各挡速比和主减速比 表3变速箱各档速比和主减速比 5、发动机的其他参数 这些参数包括发动机的额定功率、最大扭矩、气缸数、发动机的怠速转速、最高转速、扭矩随转速的关系曲线。参数表如下： 表4 发动机的其他参数
6、动力总成悬置系统及周边的相关数模 二、动力总成悬置系统的解耦设计及固有频率的合理配置 1、悬置系统的主要作用 动力总成悬置系统的基本功用为： ?固定并支承汽车动力总成； ?承受和衰减动力总成内部因发动机不平衡旋转和平移质量产生的往复惯性力、力矩和不平衡扭矩； ?承受和衰减汽车行驶过程中，例如在换档、加速、启动等工况下作用于动力总成上的一切动态力和对车身造成的冲击； ?隔离由于发动机激励而引起的车架或车身的振动； ?隔离由于路面不平度以及车轮所受路面冲击而引起的车身振动向动力总成的传递。 2、解耦设计的原因 进行动力总成悬置系统设计时一般要求尽量做到解耦布置，我们希望动力总成悬置系统在动力总成质心坐标系下是完全解耦的，即系统沿某一广义坐标的激励只会引起系统一个模态的振动。通常发动机悬置系统的六个自由度的振动是耦合的，沿悬置系统广义坐标的任意一个激励都将激起系统的多个模态，这样导致发动机的振幅加大，且易与周围零件发生干涉，并且振动频带过宽，为了约束动力总成的位移，避免与其它零部件干涉，则需使用刚度更高的悬置元件，这会导致动力总成的激励传递到车身上的激励过大，影响整车的NVH特性。因此在设计时将悬置的空间位置尽量按解耦布置。举例说明如下：当动力总成悬置系统存在转动和上下移动的运动耦合时（如图1所示），如果系统受到垂直方向的激励时将引起动力总成的垂直运动以及旋转运动，这样将造成变速箱末端运动位移较