上海众力动力总成悬置系统最优化设计与匹配
动力总成悬置系统优化及稳健性分析
动力总成悬置系统优化及稳健性分析动力总成悬置系统是指汽车中发动机、变速器和驱动轴等汽车动力总成部件的组成系统，它对车辆的性能和安全性具有重要的影响。
因此，优化动力总成悬置系统的设计和提高其稳健性是汽车设计和生产中的一个重要课题。
在动力总成悬置系统设计中，需要考虑多个方面，包括系统整体重量、系统刚度、支撑件材料选用、降低噪音、减少振动等。
为了实现这些要求，通常需要结合数值分析和实验方法进行优化设计。
在系统整体重量的优化方面，设计师可以采用新型材料或优化零部件设计等措施来减轻体重。
例如，使用降低密度但强度较高的铝合金，或采用轻量化的减震器等。
在系统刚度方面，可以通过各种方式提高系统刚度，例如增加材料厚度、设计增加支撑件数量和位置等方案，同时还可以结合实验技术和数值分析方法，优化系统的刚度。
在支撑件材料选用方面，需要考虑动力总成悬置系统所处环境的特殊性质，如温度、湿度、腐蚀等，并且应该考虑到材料成本、加工工艺性、可靠性等因素。
这些要素均需在材料选用过程中进行综合考虑。
在噪音和振动方面的优化，需要采用减震、减振等措施，例如在发动机与车身之间设计隔振器，利用减振器改善驾驶稳定性并降低噪音。
同时，还可以采用模拟试验和理论模拟等方法，以确定系统的不同工况下的振动和噪声水平，并加以适当的改善。
此外，动力总成悬置系统的稳健性分析也是一个非常关键的方面。
系统的稳健性指的是系统能够在各种不确定情况下保持良好的性能和稳定性。
在系统的稳健性分析中，需要考虑到各种可能的负载情况、失效情况和故障情况，并结合设计要求和汽车行驶情况，确定系统的最佳稳健性设计方案。
这一过程需要采用可靠性分析方法，综合评估系统的稳健性。
总之，动力总成悬置系统的优化和稳健性设计是汽车工程设计中的一个重要环节。
通过采用先进的设计方法和技术手段，可以不断提高汽车的性能和安全性，满足消费者不断增长的需求和期望。
此外，为了实现动力总成悬置系统的优化和稳健性设计，需要充分了解系统的工作原理和特性。
6-动力总成参数匹配与优化设计
设计计算
对确定的车型的静态参数，动力性及通过性的定量验证。先 在理论上得到整车的性能参数
整车重量、轴荷分配及重心计算
按下列公式分别计算出汽车的最大总质量，前轴轴载质量， 后桥轴载质量及质心位置
M mi
i 1 n
M 1 m1i
i 1
n
M 2 m2i
i 1
n
M1i mi (1 Xi / L)
整车稳定性计算
1）汽车纵向行驶稳定性计算 汽车的纵向行驶稳定性即保证汽车上坡时不致纵向翻车，其 条件为： b
hg
b-质心距后桥的距离； hg-汽车质心高 ψ-道路附着系数
整车稳定性计算
2) 汽车横向稳定性计算 静态侧翻角计算：
B arctg 2 hg
B——前轮距 静态侧翻角β，《客车通用技术条件》中规定应大于35° 计算进行比较，然后优化
动力性能计算---仿真
4）加速性能分析 车辆从静止起步，全油门加速，计算车速从0-50km/h的加速 时间。 设置最高车速、满载爬坡度分析、制动距离分析。
动力性能计算
根据理论计算和仿真，基本可以确定待选用电机的基本参数， 比如最大功率、最大扭矩、最大转速、额定工作电压范围、工作电 流范围等等； 电池的基本使用参数：母线电压、母线电流、使用电芯及 PACK方式等等。
整车重量、轴荷分配及重心计算
计算的结构，前轴、后桥的载荷分配满足《客车通用技术条 件》中前轴轴载质量不小于车辆总质量的25％,驱动桥的轴载质量 不小于车辆总质量的50％的要求。 如果计算不符合要求，则进行优化。
动力性能计算---根据最高车速确定最大转速
P max
11990 3260 2540 6000 2310 2640/3350 7/7 N+1
《汽车动力总成悬置系统振动分析及优化设计》
《汽车动力总成悬置系统振动分析及优化设计》篇一一、引言随着汽车工业的飞速发展，消费者对汽车性能的要求日益提高，其中，汽车的舒适性和稳定性成为了重要的考量因素。
汽车动力总成悬置系统作为连接发动机与车身的重要部分，其性能的优劣直接影响到整车的振动特性和乘坐舒适性。
因此，对汽车动力总成悬置系统的振动进行分析及优化设计显得尤为重要。
本文将针对汽车动力总成悬置系统的振动问题进行分析，并提出相应的优化设计方案。
二、汽车动力总成悬置系统概述汽车动力总成悬置系统主要由发动机、离合器、变速器、驱动桥等组成，通过悬置装置与车身相连。
其作用是支撑和固定动力总成，减少振动和噪声的传递，保证汽车的平稳运行。
动力总成悬置系统的性能直接影响到整车的乘坐舒适性和行驶稳定性。
三、汽车动力总成悬置系统振动分析1. 振动产生原因汽车动力总成悬置系统振动的主要原因是发动机的运转产生的激励力以及道路的不平度等因素引起的。
这些激励力通过悬置装置传递到车身，导致整车的振动。
此外，动力总成各部件之间的相互作用也会产生振动。
2. 振动影响分析汽车动力总成悬置系统的振动会影响整车的乘坐舒适性和行驶稳定性。
过大的振动会导致乘客感到不适，严重时甚至会影响到驾驶安全。
此外，振动还会导致动力总成各部件的磨损加剧，降低整车的使用寿命。
四、汽车动力总成悬置系统优化设计1. 设计原则在进行汽车动力总成悬置系统的优化设计时，应遵循以下原则：首先，要保证动力总成的稳定性和可靠性；其次，要尽量减少振动和噪声的传递；最后，要考虑到整车的重量和成本等因素。
2. 优化方案针对汽车动力总成悬置系统的振动问题，可以采取以下优化方案：（1）改进悬置装置的设计：通过优化悬置装置的结构和材料，提高其支撑和减振性能。
可以采用橡胶减震垫、液压减震器等减震元件，以减少振动和噪声的传递。
（2）优化动力总成的布局：合理布置发动机、离合器、变速器等部件的位置和角度，以降低各部件之间的相互作用力，减少振动的产生。
汽车动力总成悬置系统的设计及优化
汽车动力总成悬置系统的设计及优化作者：马宗献徐萌来源：《科学导报·学术》2019年第17期摘 ;要：随着时间的推移和时代的不断改创新，自从改革开放以来，我国不论是社会经济的发展还是综合实际国力的提升，都已经实现了非常巨大的提升，在这种发展的趋势之下，国内广大人民群众的基本生活水平有了非常大的提升，汽车的使用以及数量也变得越来愈多，而在这种趋势之下，实现汽车从“量”到“质”的改变是十分重要的。
所以，在本文当中，就将对汽车动力总成悬置系统进行一定的分析和介绍，主要的目的就是使得这一系统能够尽快的得到优化，并未广大的人民群众带来真正的福祉。
关键词：汽车动力;总成装置;系统优化;系统设计;研究分析前言随着国内广大人民群众基本生活水平的提升，人民群众对于日常生活当中使用的各类机械设备都有了崭新的要求，汽车就是其中的一种较为常见的机械设备，而为了迎合大众基本需求的提升，在汽车的设计工作以及制造工作上就要进行相关的优化，这样不仅能够满足大众的基本需求，还可以使得汽车制造行业自身也得到一定的发展，并且这种能够随着时代而进行发展的模式，也正说明，汽车行业是始终充满着活力的。
所以，在接下来的文章当中，就将对汽车动力总成悬置系统的设计和优化措施进行一定的分析和介绍，并且，在文中还会给出一定的具有建设性的意见或者对策。
一、V、型悬置系统的优化设计（一）动力总成激振力分析1.点火激励根据一定的调查以及相关的文献记载就能得知，汽车的内燃机在正常的运行过程中，其对外的输出转矩并不是一种均匀的状态。
在实际的内燃机的运行过程中，首先要对缸内的可燃性气体进行压缩，然后经特定方式将其点燃，从而产生爆发力比较强的力矩，这种运行方式从文字的叙述上就能够得知，对外的输出转矩并不是一种均匀的状态，而是一种周期转变的状态。
再有，在实际的汽车运行过程中是存在着反作用力的，因此也就具有了倾覆力矩，下图就是点火频率和发动机转速之间的关系表达式[1]：其中，n是发动机的转速;i则是发动机的气缸数量;最后一个系数则是冲程因子，一般情况下，这个系数是发动机的冲程数量的一半;2.惯性力激励众所周知，在汽车发动机实际的运行过程当中，是会具有一定的惯性的，这一点在汽车的内部结构中也是一样的，发动机的气缸中的活塞和连杆之间的循环式运动就会产生一定的惯性力，当其中的曲柄曲拐发生质量上的不平衡时，也会产生一定的惯性力矩，其中具体的激励频率可以利用公式来进行表达[2]：在这一公式当中，Q为比例系数，不平衡力的级别不同，Q的数值也是不同的，当不平衡力为一级是，Q=1，当不平衡力为二级时，Q=2;公式当中的n是发动机的转速。
《汽车动力总成悬置系统振动分析及优化设计》范文
《汽车动力总成悬置系统振动分析及优化设计》篇一一、引言随着汽车工业的快速发展，汽车动力总成悬置系统的性能逐渐成为影响汽车舒适性和稳定性的关键因素。
本文将重点对汽车动力总成悬置系统的振动特性进行分析，并提出相应的优化设计方案，以期为提高汽车性能提供有益的参考。
二、汽车动力总成悬置系统概述汽车动力总成悬置系统是连接发动机、变速器等动力总成部件与车身的重要装置，其主要作用是减少振动、降低噪音、提高汽车的乘坐舒适性。
该系统通常由橡胶支座、金属支架、减震器等组成，其性能直接影响着汽车的行驶稳定性和乘坐舒适性。
三、汽车动力总成悬置系统振动分析1. 振动来源：汽车动力总成悬置系统的振动主要来源于发动机的运转、变速器的换挡以及路面不平度等因素。
这些因素产生的振动会通过悬置系统传递到车身，影响汽车的行驶性能。
2. 振动特性：汽车动力总成悬置系统的振动具有高频、低频及复杂性的特点。
其中，高频振动主要与发动机运转有关，低频振动则与路面不平度等因素有关。
此外，由于汽车行驶环境的复杂性，悬置系统还可能受到多种因素的耦合作用，导致振动更加复杂。
四、汽车动力总成悬置系统优化设计针对汽车动力总成悬置系统的振动问题，本文提出以下优化设计方案：1. 材料选择：选用高弹性、高阻尼性能的材料制作橡胶支座，以提高悬置系统的减震性能。
同时，采用轻质材料制作金属支架，以降低系统重量，提高整体性能。
2. 结构优化：对悬置系统的结构进行优化设计，如增加减震器数量、改变支座布置方式等，以更好地吸收和分散振动能量。
此外，还可以采用柔性连接方式，使悬置系统在受到外界冲击时能够产生一定的变形，从而减少振动传递。
3. 控制系统设计：引入现代控制技术，如主动悬挂控制系统等，对汽车动力总成悬置系统的振动进行实时监测和控制。
通过调整减震器的刚度和阻尼等参数，实现对振动的主动控制，提高汽车的行驶稳定性和乘坐舒适性。
五、结论通过对汽车动力总成悬置系统的振动分析及优化设计，可以有效提高汽车的行驶稳定性和乘坐舒适性。
动力总成悬置系统分析与优化
1、参考系为动力总成坐标系2、参数前两个悬置的安装角度为45°，后两个悬置的安装角度为90°。
怠速工况(600r/min)、额定转速工况(2200r ／min)和最大扭矩工况(1400r ／min)2、悬置频率范围（6缸4冲程）发动机激振频率f =τ60ni,n:发动机转数，i:发动机汽缸数，τ：冲程系数，两冲程为1，四冲程为2。
怠速600r/min,则最小频率为30Hz 。
怠速激振频率60/2n f ==21Hz.2222)2()1()2(1ξλλξλβ+-+=；其中β为振动传递率，λ为频率比（激振频率与系统固有频率比值ω/0ω），ξ为阻尼比。
当λ>2时，系统传递率小于1，系统起到隔振作用，此时ωω>2,即固有频率小于2/1倍的激振频率，则悬置系统的最大固有频率应小于14.14Hz 。
为了保证悬置系统的使用寿命，悬置系统的最小固有频率应大于5Hz 。
3、时域分析3.1、动力总成激振力矩在ADAMS view中使用周期性正弦载荷作用，其正弦函数表达式分别为：怠速工况：760000．0*sin*(30*2*pi*time)额定转速工况：1050000．0*sin*110*2*pi*time)最大扭矩工况：1250000．0*sin*(70*2*pi*time)在动力总成悬置系统质心处作用激振力矩，绕曲轴方向，如下图示。
3.2、置支撑处响应力测量在怠速工况下，对动力总成悬置系统进行仿真，选择测量对象busing 元件，选择measure选项，特征选项选择force,方向选择Z向，测量悬置支撑处Z向响应力。
（end time:15,step:8000 ）分别对4个悬置支撑响应力进行测试得图3.2-1左前悬置软垫支撑处的响应力图3.2-2右前悬置软垫支撑处的响应力图3.2-3左后悬置软垫支撑处的响应力图3.2-4右后悬置软垫支撑处的响应力从四个悬置支撑点响应力曲线可以看出，后两个悬置支撑点响应力明显比前悬置支撑点响应力要大。
《汽车动力总成悬置系统振动分析及优化设计》
《汽车动力总成悬置系统振动分析及优化设计》篇一一、引言随着汽车工业的快速发展，汽车动力总成悬置系统的性能对整车舒适性和耐久性的影响日益显著。
汽车动力总成悬置系统作为连接发动机和车身的重要部分，其振动特性直接关系到车辆的行驶平稳性和乘坐舒适性。
因此，对汽车动力总成悬置系统进行振动分析并优化设计显得尤为重要。
本文将围绕汽车动力总成悬置系统的振动分析及优化设计展开讨论。
二、汽车动力总成悬置系统概述汽车动力总成悬置系统主要由发动机、悬置件、支架等组成，其主要作用是减小发动机振动对整车的影响，提高车辆的行驶平稳性和乘坐舒适性。
然而，由于发动机在工作过程中产生的振动和冲击，会对悬置系统产生较大的影响，导致系统振动和噪声的产生。
因此，对悬置系统的振动进行分析和优化设计具有重要意义。
三、汽车动力总成悬置系统振动分析1. 振动来源分析汽车动力总成悬置系统的振动主要来源于发动机的振动和冲击。
发动机在工作过程中，由于燃料的燃烧和活塞的往复运动，会产生较大的振动和冲击力。
这些振动和冲击力通过发动机悬置件传递到车身，对整车的舒适性和耐久性产生影响。
2. 振动传递路径分析汽车动力总成悬置系统的振动传递路径主要包括发动机、悬置件、支架和车身等部分。
其中，悬置件是连接发动机和车身的重要部分，其性能直接影响着振动的传递和隔离效果。
因此，对悬置件的刚度、阻尼等性能进行优化设计，可以有效减小振动的传递和影响。
四、汽车动力总成悬置系统优化设计1. 优化设计目标汽车动力总成悬置系统的优化设计目标主要包括提高整车的行驶平稳性和乘坐舒适性，减小发动机振动对整车的影响。
同时，还要考虑系统的耐久性和可靠性等因素。
2. 优化设计方法（1）材料选择：选择具有高刚度和良好阻尼性能的材料，如高强度钢、合金等，以提高悬置系统的性能。
（2）结构优化：通过优化悬置件的结构设计，如增加加强筋、改变连接方式等，提高其刚度和阻尼性能。
同时，还可以采用多级刚度设计，根据发动机的转速和负荷变化调整悬置件的刚度，以更好地隔离振动。
动力总成悬置系统匹配设计指南
目次
1 范围......................................................................................................................................................................1 2 规范性引用文件 ..................................................................................................................................................1 3 符号定义 ..............................................................................................................................................................1 4 动力总成悬置系统的基本知识 ..........................................................................................................................2
2 规范性引用文件
下列文件对本文件的引用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。 凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T 3512 硫化橡胶或热塑性橡胶热空气加速老化和耐热试验 GB/T 7759 硫化橡胶、热塑性橡胶 常温、高温和低温下压缩永久变形测定 GB/T 7762 硫化橡胶或热塑性橡胶 耐臭氧龟裂 静态拉伸试验 GB/T 528 硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定 GB/T 531.1 硫化橡胶或热塑性橡胶压入硬度试验方法第一部分：邵氏硬度计法(邵尔硬度） GB/T 1682 硫化橡胶 低温脆性的测定 单试样法 Q/J B019 整车金属零部件涂层技术条件
动力总成悬置系统振动灵敏度分析与优化设计
上海内燃机研究所硕士研究生学位论文动力总成悬置系统振动灵敏度分析与优化设计作者姓名：夏永文指导老师：袁卫平叶怀汉专业：动力机械及工程选题时间：2011年4月上海内燃机研究所研究生学位论文原创性声明本人郑重声明：本论文是在导师的指导下独立进行的研究工作所取得的成果。
除文中已注明的引用的内容外，不包括任何未加注明的个人或集体已经公开发表或撰写过的作品成果。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律责任由本人承担。
学位论文作者签名：日期：上海内燃机研究所学位论文版权使用授权书本人完全了解上海内燃机研究所关于收集、保存、使用学位论文的规定，同意按照要求提交学位论文的印刷本和电子版，研究所有权保存学位论文印刷本和电子版，并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文；研究所有权提供目录检索以及提供本学位论文全文或者部分的借阅服务；研究所有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版。
保密□，在年解密后适时用于授权书。
本学位论文属于不保密□。
（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：日期：摘要随着汽车技术的发展，发动机引起的振动问题日益突出，人们对悬置的设计与优化越来越重视。
悬置设计的优劣将直接影响到动力总成系统的振动特性，影响相关零部件的使用寿命。
通过悬置设计优化提高隔振性能及稳健性已越来越受重视。
本文通过阅读大量的文献，介绍了国内外悬置系统的研究概况，分析了悬置元件与悬置系统设计的一些基本设计要求和设计准则。
建立动力总成悬置系统的六自由度动力学模型，运用MATLAB对某客车悬置系统进行模态计算分析。
并运用直接求导法与正交试验法计算悬置系统解耦率对刚度及位置的灵敏度，分析各悬置的刚度误差对系统的实际解耦率的影响，指出现有系统解耦率较低的原因并为优化指明方向。
在解耦率对刚度的灵敏度分析的基础上，选择合适的变量，以悬置系统的解耦率为目标函数，运用罚函数对目标函数关于刚度的灵敏度进行约束，综合考虑频率的合理分布，通过遗传算法对动力总成系统悬置刚度进行优化计算。
(仅供参考)柴油轿车动力总成悬置系统优化设计
1. 动力总成悬置系统的设计原则及流程
动力总成悬置系统的主要作用为隔离动力总成振动向车身及车厢内部的传递，尤其是控制 发动机怠速工况下的低频抖动，并隔离发动机的高速运转时引起的车室内部的高频噪声;支承发 动机的重量，控制动力总成的相对运动和位移，克服和平衡因最大扭矩输出或紧急制动产生的 反作用力和惯性力;避免与整车其他部件发生干涉，保证动力总成工作安全可靠等。悬置系统完 整的设计方案如图 1 所示。动力总成悬置系统在设计上受到了许多约束条件的限制和制约，在 设计时应结合具体实际情况。综合考虑，既要满足自身的性能和功能要求，也要满足整车性能 对动力总成悬置系统设计提出的要求。
2. 动力总成悬置系统优化设计
2.1 项目介绍 先进柴油轿车开发项目，轿车使用广西玉林柴油机厂生产的 1.8L 型号为 YC4W110-40 的
直列四缸水冷四冲程柴油机，发动机与车架之间通过悬置支承连接。由于是由汽油机改为柴油 机，质量和转动惯量发生了改变，针对悬置而言，在不改变其安装位置和安装角度的情况下， 原始悬置系统导致该轿车振动过大，影响舒适性，同时易造成发动机与其它机械构件发生较大 运动干涉而失效，为改善乘坐舒适性，有必要对悬置系统进行重新匹配优化设计。 2.2 动力总成悬置系统的频率布置
3）振动传递率和支承处动反力最小 悬置系统应该尽量降低振动传递率的大小，这样才能彻底或最大限度地隔离发动机的振 动。在发动机的整个工作频率区内，都应将振动传递率保持在一个很低的水平。因为振动传递 率的大小反映了整个系统的隔振水平。考虑到作用在悬置的力与悬置元件的使用寿命有关，因 此，还应减少悬置处动反力的大小。 除此之外，在设计动力总成悬置系统时还得考虑发动机的运动空间、车架结构、最小离地 间隙等因素。 1.2 设计流程 一般的悬置设计包括以下过程：
《重型载货汽车动力总成悬置系统匹配分析及实验研究》
《重型载货汽车动力总成悬置系统匹配分析及实验研究》一、引言随着物流业和运输业的快速发展，重型载货汽车在运输领域扮演着越来越重要的角色。
动力总成悬置系统作为重型载货汽车的重要组成部分，其性能直接影响到整车的行驶平稳性、乘坐舒适性以及动力传递效率。
因此，对重型载货汽车动力总成悬置系统进行匹配分析以及实验研究，对于提升车辆性能具有重要意义。
本文将对动力总成悬置系统的匹配分析进行详细阐述，并通过实验研究验证其有效性。
二、动力总成悬置系统概述动力总成悬置系统是重型载货汽车的关键部件之一，主要由发动机、变速器、传动系统等组成，通过悬置装置与车架相连。
其作用是将发动机产生的动力平稳、高效地传递到车轮上，同时起到减震、降噪、提高乘坐舒适性的作用。
三、动力总成悬置系统匹配分析（一）匹配原则动力总成悬置系统的匹配需遵循一定的原则，包括适应性原则、经济性原则、可靠性原则和舒适性原则。
适应性原则要求系统能够适应不同工况和路况；经济性原则要求系统在保证性能的同时，成本要尽可能低；可靠性原则要求系统具有较高的耐久性和稳定性；舒适性原则则要求系统能够减少振动和噪音，提高乘坐舒适性。
（二）匹配要素动力总成悬置系统的匹配要素主要包括发动机参数、变速器参数、传动系统参数以及悬置装置参数等。
在匹配过程中，需要根据整车的性能需求，合理选择和配置这些参数。
（三）匹配流程匹配流程包括初步设计、理论计算、仿真分析、实验验证等步骤。
首先，根据整车性能需求进行初步设计；然后，通过理论计算和仿真分析，对设计方案进行优化；最后，通过实验验证，对优化后的设计方案进行实际测试和评估。
四、实验研究（一）实验目的本实验的主要目的是验证动力总成悬置系统匹配分析的有效性，通过实际测试和评估，检验系统的性能表现。
（二）实验方法实验采用的方法主要包括道路实验和台架实验。
道路实验主要用于测试整车在不同工况和路况下的性能表现；台架实验则主要用于测试动力总成悬置系统的各项性能参数。
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：表1动力总成的惯性参数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：表2动力总成悬置系统的位置数据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。
动力总成悬置后期优化设计
动力总成悬置后期优化设计赵美龙（辽宁曙光汽车集团股份有限公司，辽宁 丹东 1182000）摘 要：动力总成悬置的优化设计可以改善整车的振动与噪声，改善车辆的舒适性，满足人们需求。
悬置优化设计是在不改变整体悬置的结构、悬置与整车的硬点连接等设计，通过重新调整悬置胶块的动刚度值与静刚度值，来实现对整车悬置的优化。
关键词：动力总成；悬置；刚度中图分类号：S219.031 文献标志码：A文章编号：1672-3872（2017）06-0092-01悬置是作为衔接动力总成和车身的部分存在的，主要作用是支撑动力总成、减少动总的震动对整车的影响、限制动总的抖动量。
由于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。
1 动力总成悬置结构介绍发动机采用的布置形式为纵置后驱模式，动力总成的悬置为三点式，即发动机左右、变速器下。
前悬置采用两点左、右斜置、后端一点紧靠主惯性轴的布置方案，这种布置具有较好的隔振功能。
2 动力总成悬置优化的原因整车在路试过程中，发现车辆4档、5档加速工况，车速在40～60km/h的座椅及车内振动整车共振效果比较明显，难以满足NVH的性能要求。
3 动力总成共振源的测试及分析3.1 动力总成左悬置测试结果以及分析1）测试结果。
动态4挡测试车速40～70km/h时（0.00～12.40s），FTT（8192 50.0%，HAM），整车的共振75～150f/Hz，驾驶员右耳、驾驶员座椅的XYZ三个方向、与左悬置车身方向产生的共振不为明显，没有重叠的峰值。
2）从数据上可以看出，车内动态工况产生共振频率带与左悬置车身端共振峰值频率带相同。
但从左悬置发动机端没有相同共振峰值带，初步判断不是由左悬置传递引起的。
虽然左悬置总的隔振率满足要求。
但X向的2阶（25Hz）、6阶（75Hz）低频的隔振量很差，需要优化左悬置低频隔振。
动力总成悬置系统设计案例
动反力 降低
前左悬置支承点在Z方向上的动反力频域响应(虚线为优化后，实线为优化前)
（3）优化设计结果
• 各悬置支承点在Z方向上的动反力频域响应 对比
动反力 降低
前右悬置支承点在Z方向上的动反力频域响应(虚线为优化后，实线为优化前)
（3）优化设计结果
三、动力总成悬置系统设计案例三
原悬置系统的固有频率、能量分布
1st model
2nd model 3rd model
4th model
5th model
6th model
优化模型
目标函数：
Object ai max (Tpji )
i 1 j 1...6
6
设计变量：
约束条件：
刚 度 约 束
• 设计约束：6个自由度方向频率范围； 相邻频率间隔大于1.0Hz
• 设计变量：4个橡胶悬置的三向刚度
（3）优化设计结果
• 预位移对比
优化后，各个悬置沿主承载方向的预位移较优化前更加合理。
（3）优化设计结果
• 解耦率对比
优化后，各自由
度解耦率（对角
线数值）较优化 前有较大幅度提 高。
（3）优化设计结果
2、动力总成参数
3、确定性优化模型
min wi dRatio i
i 1 6
6 Fre1 16 6 Fre2 16 8.5 Fre3 9.5 s.t. 6 Fre4 16 10.5 Fre5 11.5 6 Fre6 16
（5）悬置性能优化前后系统隔振性能对比
升降速工况悬置隔振量（优化前） 升降速工况悬置隔振量（优化后）
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一、悬置系统的基本理论及典型结构
（5.2）液压悬置：为实现悬置低频高阻尼高刚度、高频(30250Hz,0.05-0.1mm)低阻尼低刚度以及解决橡胶悬置的高频硬化现 象而诞生。典型结构：
搅拌式
节流孔式
惯性流道式
惯性流道解耦盘（膜）式
液阻衬套式
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三、悬置系统对汽车N&V特性的影响
动力总成的 振动
悬置
车身的 振动
对车内噪声 产生影响
隔 振
较大的振动
衰减后较小 的振动 车内振动影 响车内噪声
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三、悬置系统对汽车N&V特性的影响
5.悬置的结构：通过近百年的发展，悬置的结构型式日趋复杂。主要 表现为：橡胶悬置、液压悬置、半主动/主动悬置。
（5.1）橡胶悬置：结构简单，成型容易、成本低廉；被大量的使用在 各型车辆。缺点：存在高频硬化现象。
常见的结构：压缩式
剪切式
复合式
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悬置元件最主要的两个作用： 1、支撑动力总成，约束动力总成的位移。 2、隔离动力总成的振动向车身的传递，提高整车的N&V水平。 悬置的刚度越高有利于支撑动力总成，对整车的N&V不利。 悬置的刚度越低对整车的N&V有利，不利于动力总成的支撑。
悬置元件的 刚度
减小
有利于N&V
增大
有利于支撑
通过对悬置系统进行合理的匹配设计可以取得较好的综合结果，使得悬置系统的 在满足支撑动力总成的同时，最大限度的发挥悬置系统的N&V性能。
影响整车N&V特性的因素
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纲要
一、悬置系统的基本理论及典型结构
二、悬置系统的主要布置方式
三、悬置系统的设计原则
四、悬置系统对汽车N&V特性的影响
五、悬置系统的设计流程和计算方法 六、悬置系统的匹配样车要求及N&V匹配方法
0.10
0.01 0.0 1.0 2.0 Frequency Ratio 3.0 4.0
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四、悬置系统的设计原则
3、动力总成的位移量要合理
在悬置系统设计时要保证动力总成具有合理的运动位移量。我们 一般对悬置系统进行20多种驾驶工况的计算分析。
一、悬置系统的基本理论及典型结构
6.悬置的试验：
质量特性试验：
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一、悬置系统的基本理论及典型结构
6.悬置的试验：
悬置匹配：
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悬置系统的各阶固有频率分布在5—20Hz；
各阶固有频率不要重合；
垂向避开人体最敏感的频率4～7Hz; 绕曲轴转动的频率小于怠速率的1/110.00
Amplification
Low Damping 1.00 Higher Damping
二、悬置系统的主要布置形式
动力总成悬置的布置形式有多种，主要采用三点或四点悬置。 底部布置，悬置都安装在车架上，但隔振效果不理想。 布置在动力总成的扭矩轴上，这种布置隔振效果好。
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动态参数：低频高阻尼高刚度、高频低阻尼低刚度
可靠性参数：满足整车寿命要求 （4.2）耐候性能要求：耐高温、不同环境下工作温度
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一、悬置系统的基本理论及典型结构
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四、悬置系统的设计原则
1、悬置系统合理的布置形式和位置使系统具有较高的解耦程度
在悬置系统设计时尽量保证悬置系统在整车坐标系下是解耦的，即沿 某一坐标方向的激励只引起该方向的振动。耦合的悬置系统受到沿广义坐 标的任意方向的激励时，都将激起系统的多个模态，导致发动机的振幅加 大，需使用刚度更大的悬置元件约束动力总成的位移，但这会导致悬置系 统的N&V特性变差。同时各个悬置的受力和变形也不均匀。车
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四、悬置系统的设计原则
• 计算悬置系统是否耦合一般采用模态动能的百分比来表示。当悬置 系统作某阶主振动时，假设悬置系统的全部动能都分布在这六个方 向上。振动占优方向的振动能量所占的百分比就表示悬置系统该方 向的解耦程度。
悬置系统匹 配计算
输出悬置软垫的刚度
典型工况下动力总成 位移及悬置变形
工程设计
典型工况下悬置受力
悬置匹配
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悬置研发部架构简图
客户 众力项目总监 众力项目经理 众力商务人员
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动力总成悬置系统最优化设计与匹配
众力方案
上海众力汽车部件有限公司
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一、悬置系统的基本理论及典型结构
6.悬置的试验：
单向疲劳试验：
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一、悬置系统的基本理论及典型结构
6.悬置的试验：
三通道试验：
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悬置系统的开发设计流程
给定发动机位 置和车身边界 动力总成惯性 参数测定 建立悬置系 统的模型 惯性主轴及悬置 位置、悬置结构 方案的确定 设置悬置 刚度参数
一、悬置系统的基本理论及典型结构
（3.3）路面激励：路面的激励一般是由路面的不平整性引起；通过轮 胎、悬挂和传动系等传导到车身，通常频率较低；一般为5Hz左右 悬置是一个支承元件。它必须能承受发动机总成的质量，使其不至 于产生过大的静位移而影响工作。 4.悬置的要求：
（4.1）功能要求：静态参数、动态参数、可靠性参数 静态参数：满足支撑和保护
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一、悬置系统的基本理论及典型结构
3.振动的产生及振源：发动机激励、路面激励
发动机作为整车中最大的振源。
（3.1）发动机燃烧引起的激励频率。受发动机的型式、缸数、工作转 速、曲柄排列以及发火次序等影响较大 （3.2）由不平衡的旋转质量和往复运动的质量所引起的惯性激振力和 力矩的激振频率。 对于直列四缸四冲程的发动机其激励的主频率可通过以下公式进行 计算： 2
在正常行驶工况下悬置不能接触限位块； 非正常行驶况向下动力总成不能接触其他周围零部件，动力总成的 位移量满足设计要求； 各个悬置受力相对均匀，悬置系统具有合理的刚度。 注意：在悬置系统布置时相对运动的部件之间要保持合理的距离。
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f
60 c
Nn
N 气缸数，n曲轴转数，c表示冲程数；对于四缸机其二阶频率为转 数的1/30 。三阶频率为转数的1/20 四阶频率为转数的1/15；三缸 机的主激励频率为1.5阶、四缸机的主激励频率为2阶、六缸机的主 激励频率为3阶
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一、悬置系统的基本理论及典型结构
（5.2）半主动/主动悬置：对刚度手动或记忆效应自动控制。典型结 构：
电流变液体半主动悬置
压电式主动悬置
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一、悬置系统的基本理论及典型结构
悬置技术主管