发动机悬置支架结构设计及强度分析
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机械工程师
MECHANICAL ENGINEER
发动机悬置支架结构设计及强度分析
1
2
汪松年 ， 杜遥
（1.兰州城市学院 培黎机械工程学院，兰州 730070；2.兰州工业学院 汽车工程学院，兰州 730050）
摘 要：发动机悬置支架是汽车动力系统的关键结构部件之一，其强度和可靠性至关重要。文中以某型发动机悬置设计作
时，悬置支架的设计会有不同的侧重点。
在纵置式车型中，发动机位于车辆前轴的前上方，如
图1所示为典型前置后驱纵置发动机的布置示意图。
在这种布 置方案中，
发动机 变速器 传动轴
发动机和
Front
车架之间
是通过悬
置进行连 图1 前置后驱型车辆纵置发动机布置示意图
接和固定
的，悬置支架是核心部件。
2 悬置支架结构设计
文献标来自百度文库码:粤
文章编号：员园园圆原圆猿猿猿（圆园员9）10原园082原园3
Structural Design and Strength Analysis for an Engine Mounting Bracket
1
2
WANG Songnian , DU Yao
（1.Peili School of Mechanical Engineering, Lanzhou City University, Lanzhou 730070, China；2.College of Automobile Engineering, Lanzhou
digital design method is used to design the mounting bracket structure. The strength analysis of the designed structure
is carried out by the finite element method, and the lightweight design method is improved and optimized. The analysis
82
圆园员9 年第 10 期 网址：www.jxgcs.com 电邮：hrbengineer@163.com
机械工程师
MECHANICAL ENGINEER
发动机侧 安装孔
发动机的一侧需在竖直平 面内与发动机通过螺栓固
定，另外一侧需在水平面内
减震器 安装孔
与隔震器相连接。针对这种 型式的结构，参照成熟车型
results show that the structural strength of the improved mounting bracket meets the requirements, and the weight loss
is 14%, and good design results are obtained.
Institute of Technology, Lanzhou 730050, China)
Abstract: The engine mounting bracket is one of the key structural components of an automotive powertrain, and its
的支架，在设计初期采用了
图3 悬置支架初步设 计方案示意图
近似蕴形的支架，如图3所 示。
在长度方向虽然具有
较大的空间，但是由于发动机侧的安装孔比较靠近前端，
因此，需要发动机悬置支架具有足够的刚度、强度和 使用寿命[3]。并且在车辆的常用工况下还应具有较好的隔 震性，避免因共振等产生的过大振动导致支架发生疲劳 断裂[4]。 1 发动机布置特点分析
发动机安装于汽车底盘，为了降低整车重心，发动机 需要尽可能布置在较低位置。通常根据发动机布置位置 所在轴线与整车行驶方向的相对关系，可分为纵置式、横 置式、斜置式发动机。当汽车采用不同的发动机布置型式
为背景，通过对纵置发动机布置特点和设计空间的分析，运用三维数字化设计手段进行悬置支架结构设计。采用有限元法
对所设计结构进行强度分析，以轻量化设计方法进行了改进和优化。分析结果表明，改进后支架的结构强度满足要求，并且
减重14%，获得了良好的设计效果。
关键词：悬置支架；结构设计；有限元法；强度分析
中图分类号:U 463. 33
Keywords: mounting bracket; structural design; finite element method; strength analysis
0引言 发动机悬置系统作为汽车发动机和车架（车身）之间
的连接部件，其结构组成主要包括软垫和支架两部分。在 软垫两侧各有一个支架，一个与发动机相连接，一个与车 架（车身）相连接[1]。
本文以采用发动机纵置式前置后驱型的车辆作为研
究对象进行悬置支架设计。该车型车架宽880 mm，纵梁
腹面内侧高160 mm，充分考虑留有适当的余量和燃油管
等其它部件的安装
需求后，发动机悬
置支架的设计空间
尺寸为（长伊宽伊高）
200 mm 伊160 mm 伊
140 mm，如 图 2 所
示。 悬置支架靠近
图2 悬置支架设计空间示意图
strength and reliability are critical. In this paper, a certain type of engine mounting bracket design is used as the
background. Through the analysis of the vertical engine layout characteristics and design space, the three-dimensional
发动机悬置支架具有限位、支撑和隔振的作用。车辆 在行驶过程中，由于车速的不断变化，导致由发动机和变 速器等组成的动力总成容易发生相对运动，此时悬置支 架能够限制其产生过大的位移。汽车动力总成的全部重 力作用于悬置支架，此时悬置支架起到支撑发动机的作 用。同时，在汽车发动机运转过程中，由于受到气缸内剧 烈燃烧所产生的气体力和曲柄连杆机构运动所产生的惯 性力的作用，存在较大的振动，悬置支架能够削弱振动向 车架侧的传递[2]。
MECHANICAL ENGINEER
发动机悬置支架结构设计及强度分析
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2
汪松年 ， 杜遥
（1.兰州城市学院 培黎机械工程学院，兰州 730070；2.兰州工业学院 汽车工程学院，兰州 730050）
摘 要：发动机悬置支架是汽车动力系统的关键结构部件之一，其强度和可靠性至关重要。文中以某型发动机悬置设计作
时，悬置支架的设计会有不同的侧重点。
在纵置式车型中，发动机位于车辆前轴的前上方，如
图1所示为典型前置后驱纵置发动机的布置示意图。
在这种布 置方案中，
发动机 变速器 传动轴
发动机和
Front
车架之间
是通过悬
置进行连 图1 前置后驱型车辆纵置发动机布置示意图
接和固定
的，悬置支架是核心部件。
2 悬置支架结构设计
文献标来自百度文库码:粤
文章编号：员园园圆原圆猿猿猿（圆园员9）10原园082原园3
Structural Design and Strength Analysis for an Engine Mounting Bracket
1
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WANG Songnian , DU Yao
（1.Peili School of Mechanical Engineering, Lanzhou City University, Lanzhou 730070, China；2.College of Automobile Engineering, Lanzhou
digital design method is used to design the mounting bracket structure. The strength analysis of the designed structure
is carried out by the finite element method, and the lightweight design method is improved and optimized. The analysis
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圆园员9 年第 10 期 网址：www.jxgcs.com 电邮：hrbengineer@163.com
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MECHANICAL ENGINEER
发动机侧 安装孔
发动机的一侧需在竖直平 面内与发动机通过螺栓固
定，另外一侧需在水平面内
减震器 安装孔
与隔震器相连接。针对这种 型式的结构，参照成熟车型
results show that the structural strength of the improved mounting bracket meets the requirements, and the weight loss
is 14%, and good design results are obtained.
Institute of Technology, Lanzhou 730050, China)
Abstract: The engine mounting bracket is one of the key structural components of an automotive powertrain, and its
的支架，在设计初期采用了
图3 悬置支架初步设 计方案示意图
近似蕴形的支架，如图3所 示。
在长度方向虽然具有
较大的空间，但是由于发动机侧的安装孔比较靠近前端，
因此，需要发动机悬置支架具有足够的刚度、强度和 使用寿命[3]。并且在车辆的常用工况下还应具有较好的隔 震性，避免因共振等产生的过大振动导致支架发生疲劳 断裂[4]。 1 发动机布置特点分析
发动机安装于汽车底盘，为了降低整车重心，发动机 需要尽可能布置在较低位置。通常根据发动机布置位置 所在轴线与整车行驶方向的相对关系，可分为纵置式、横 置式、斜置式发动机。当汽车采用不同的发动机布置型式
为背景，通过对纵置发动机布置特点和设计空间的分析，运用三维数字化设计手段进行悬置支架结构设计。采用有限元法
对所设计结构进行强度分析，以轻量化设计方法进行了改进和优化。分析结果表明，改进后支架的结构强度满足要求，并且
减重14%，获得了良好的设计效果。
关键词：悬置支架；结构设计；有限元法；强度分析
中图分类号:U 463. 33
Keywords: mounting bracket; structural design; finite element method; strength analysis
0引言 发动机悬置系统作为汽车发动机和车架（车身）之间
的连接部件，其结构组成主要包括软垫和支架两部分。在 软垫两侧各有一个支架，一个与发动机相连接，一个与车 架（车身）相连接[1]。
本文以采用发动机纵置式前置后驱型的车辆作为研
究对象进行悬置支架设计。该车型车架宽880 mm，纵梁
腹面内侧高160 mm，充分考虑留有适当的余量和燃油管
等其它部件的安装
需求后，发动机悬
置支架的设计空间
尺寸为（长伊宽伊高）
200 mm 伊160 mm 伊
140 mm，如 图 2 所
示。 悬置支架靠近
图2 悬置支架设计空间示意图
strength and reliability are critical. In this paper, a certain type of engine mounting bracket design is used as the
background. Through the analysis of the vertical engine layout characteristics and design space, the three-dimensional
发动机悬置支架具有限位、支撑和隔振的作用。车辆 在行驶过程中，由于车速的不断变化，导致由发动机和变 速器等组成的动力总成容易发生相对运动，此时悬置支 架能够限制其产生过大的位移。汽车动力总成的全部重 力作用于悬置支架，此时悬置支架起到支撑发动机的作 用。同时，在汽车发动机运转过程中，由于受到气缸内剧 烈燃烧所产生的气体力和曲柄连杆机构运动所产生的惯 性力的作用，存在较大的振动，悬置支架能够削弱振动向 车架侧的传递[2]。