毕业论文：旅游观光车整车悬架设计与动力学仿真 ㊣ 精品文档 值得下载

策略受到很大的限制。

目前应用于汽车悬架控制系统的控制方法主要有现代控制方法如自适应控制方法预见控制方法最优控制方法及鲁棒控制方法和智能控制方法如模糊控制神经网络控制以及各种控制方法的复合。

车辆悬架系统研究的个值得注意的发展趋势是集成化。

将垂直侧倾俯仰等三维方向的控制系统集成化。

另外是将被动控制半主动控制和主动控制相结合，将各自的优点互补，在不同的频段应用不同的控制方法。

更高层次的改进是将与先进的悬架系统集成化。

振动控制的需求带动了材料和器件的研究进展。

反过来，新材料新器件也推动了振动控制的工业应用。

将阻尼材料传感器和作动器制成体的智能结构使得振动控制系统和结构可以进行有机的结合，这对悬架系统智能化提供了条新的研究方向。

随着相关学科和高新技术的迅猛发展，特别是高效微处理器的普及，使得研究实用的半主动悬架振动控制系统成为现实。

因此，今后的研究和开发方向是基于磁流变液体功能材料，开发控制有效能耗低造价合理的汽车悬架振动控制系统，并针对车型开发其适用系统。

为此，必须解决些基础性的理论研究问题和实际应用的技术问题。

年，由邓聚龙教授提出的灰色控制，是种研究少数据贫信息不确定性问题的新方法。

而汽车悬架系统正是这样个部分信息已知，部分信息未知的系统，随着灰色理论的发展和成熟，若将该理论应用在汽车悬架系统上，会有很大的发展前景。

这方面还有待进步的研究和试验证明。

汽车悬架控制系统的研究与开发是车辆动力学与控制领域的国际性前沿课题，近年来，随着相关学科和高新技术的迅猛发展，使得研究实用的半主动和主动悬架控制系统成为现实。

现代汽车正朝着安全智能化和清洁化的方向发展，悬架系统智能化解决了传统被动悬架存在的舒适性和稳定性不能兼顾的问题，并能适应变化的行驶工况和任意道路激励，代表了悬架系统的发展方向。

主动悬架能获得个优质的隔振系统，实现理想的控制目标，但能量消耗巨大，成本高，结构复杂。

能量成本和可靠性是限制主动悬架发展的瓶颈。

半主动悬架通过改变减震器的阻尼特性适应不同的道路和行驶状况的需要，改善乘坐舒适性和操作稳定性。

由于半自动悬架在控制本质上接近主动悬架，且结构简单，无需力源，能量消耗小，因而是进气最有可能走向市场推广应用的新兴技术。

现在半主动悬架控制系统已进入实际应用阶段，主动悬架控制系统由于其造价昂贵，需要额外的控制功率等原因，目前仍停留在实验室阶段。

今后的研究目标是研究和开发控制有效耗能低成本低廉的汽车悬架控制系统，为此，必须解决些基础性的理论研究问题和实际应用的技术问题。

研究和开发高效高性能的减振器，如液力减振器阻尼连续可调的磁流变或电流变减振器等。

尤其是以磁流变可控流体器件为作动器的半主动悬架系统是个全新概念的可控悬架系统，它具有简单耗能低反应迅速等特点，具有广阔的应用前景。

汽车悬架是个复杂的非线性机电液体化系统，研究这类系统的建模，分析其非线性动力学行为甚至可能出现的分岔混沌现象，将会为汽车半主动悬架的设计提供重要的理论依据和保证。

充分运用智能控制技术和非线性控制理论及动力系统的分岔理论，研究并开发高效快速可靠智能型的控制方法和成本低廉的控制器。

各种控制方法的交叉融合将是今后的个主要研究方向。

论文的主要研究内容研究的基本内容首先深入的了解旅游观光车目前的发展状况及研究动态。

其次了解旅游观光车工作原理及结构，它自身的特点及与传统车辆的差异。

最后根据自己根据自己的课题以及旅游观光车的要求，深入的去研究车辆的悬架系统。

解决的主要问题确定旅游观光车悬架系统整体结构方案旅游观光车整车悬架结构设计与模型建立用建立电动旅游观光车的整车悬架模型，仿真其动力学性能，主要分析车身的侧倾俯仰不同激励的响应等第二章汽车悬架概述悬架的组成悬架是连接车身和车轮之间切传力装置的总称，主要由弹性元件减振器和导向机构三部分组成。

弹性元件用来传递垂直力，并和轮胎起缓和路面不平引起的冲击和振动，减振器将振动迅速衰减。

导向机构用来确定车轮相对于车架或车身的运动，传递除垂直力以外的各种力矩和力。

但是有的汽车悬架弹性元件刚度较小，容易造成车身倾斜过大，因此，在悬架中增加了第部分横向稳定器。

弹性元件弹性元件用来承受并传递垂直载荷，缓和由于路面不平引起的对车身的冲击。

弹性元件种类包括钢板弹簧螺旋弹簧扭杆弹簧油气弹簧空气弹簧和橡胶弹簧等钢板弹簧由多片不等长和不等曲率的钢板叠合而成。

安装好后两端自然向上弯曲。

钢板弹簧除具有缓冲作用外，还有定的减振作用，纵向布置时还具有导向传力的作用，非悬挂大多采用钢板弹簧做弹性元件，可省去导向装置和减振器，结构简单。

螺旋弹簧只具备缓冲作用，多用于轿车悬挂装置。

由于没有减振和传力的功能，还必须设有专门的减振器和导向装置。

油气符合要求共振验算弹簧自振频率据机械零件设计手册冶金工业出版社按式子表后悬架的设计计算弹性元件的选择本车后悬架决定采用钢板弹簧作为弹性元件的非悬架。

钢板弹簧即是后悬架的弹性元件，又起到导向机构的作用，可不必单设导向装置，使结构简化，并且由于弹簧各片之间摩擦引起定减振作用。

钢板弹簧是这种形式非悬架的最重要的部件。

钢板弹簧般选用加工要求热轧弹簧钢加热成形，而后淬火﹑回火，还要经过实效处理，以消除内应力。

材料的参数弯曲应力，，弹性模量使用温度剪切应力据机械零件设计手册冶金工业出版社表大都是专业的钢铁公司轧制，装配好，以钢板弹簧总成的形式出现。

钢板弹簧又叫叶片弹簧，它是由若干不等长的合金材料的弹簧片叠加在起组合成根近似等强度的梁。

如图下右侧所示。

钢板弹簧的第片最长的片称为主片，其两端弯成卷耳，内装青铜或塑料或橡胶。

粉沫冶金制成的衬套，用弹簧销与固定在车架上的支架或吊耳作铰链连接。

钢板弹簧的中间用形螺栓与后桥固定。

卷耳弹簧夹钢板弹簧主片中心螺栓图中心螺栓用来连接各弹簧片，并保证各片的装配时的相对位置。

中心螺栓到两端卷耳中心的距离可以相等，也可以不相等如下图所示。

为了增加主片卷耳的强度，将第二片末端也弯成半卷耳，包在主片卷耳和外面，且留有较大的间隙，使得弹簧在变形时，各片间有相对滑动的可能。

钢板弹簧参数的设计计算挠度的确定初选静挠度汽车的平顺性比较好，初选的值。

满载弧高初选各片长度的确定乘用车钢板弹簧主片长度轴距初选轴距以上各参数的初选依据汽车设计第三版参考在车展上见到的皮卡的后悬，哈飞生产的微车的后悬，实验室里与本次设计课题车型较为接近的长箭牌乘用车的后悬架各片长度，其余各片长度依靠作图法如图所示。

图作图法定各片长度得为主片长度断面高度及片数的确定采用等截面的簧片设计方式，型螺旋中心距为挠度增大系数与主片长度相等的片数总片数弹性模量取取取取值取得厚度的确定由前得板簧总成在自由状态下得弧高及其曲率半径弧高的计算静挠度满载弧高钢板弹簧总成用型螺旋夹紧后弧高的变化量曲率半径的计算是板簧主片长度，前已取得钢板弹簧的强度校验驱动时，后板簧承受的最大载荷时，前半段出现的最大应力，为满载时后轴轴荷取，乘用车，取，板簧自由振动频率后悬架的自振频率次分后悬自振频率值次分后悬架刚度引自悬架设计上长春汽车研究所与前面用汽车设计上公式所得结果基本致，结果可信，减振器的结构原理及其功用减振器的作用减振器作为阻尼元件是悬架的重要组成元件之。

减振器在汽车悬架安装位置根据整车布局设计和悬架的设计结构有很多种，左图为减振器在采用麦弗逊悬架轿车上的安装位置示意图。

图汽车行驶的路面不可能绝对平坦，必然会产生振动，这种持续的振动易使司乘人员感到不舒适和疲劳，而减振器正式为迅速衰减振动而设计的。

但减振器的功能决不仅仅是衰减振动，其对整车综合特性的影响如下图迅速衰减由路面传递给车体的振动，提高行驶平顺性使司乘人员不易疲劳货物不易损坏，提高乘座舒适性降低对相关零件冲击载荷减少磨损，提高使用经济性改善轮胎接地性抑制高速行驶跳动，提高行驶安全性车辆在急加速急刹车急转弯时，提高操作稳定性减振器的结构双向作用筒式液压减振器基本结构如下图所示图主要部件活塞杆工作缸筒活塞复原阀贮油缸筒压缩阀补偿阀流通阀导向座防尘罩油封减振器工作原理减振器活塞随车辆振动在缸筒内往复运动，减振器壳体内的油液重复地从个内腔通过些窄小的孔隙流入另内腔。

此时，孔壁与油液间的摩擦液体分子内摩擦便形成对振动的阻尼力，使车辆的振动能量转化为热能，而被油液和减振器壳体所吸收，然后散到大气中。

简单的说就是，减振器将动能转化为热能。

横向稳定器的作用现代轿车悬架很软，即固有频率很低，而与悬架阻尼比成正比，由于固有频率的，可以明显的使车身加速度，从而改善汽车的平顺性。

悬架的侧倾刚度，则使车厢侧倾角增加。

是影响汽车操纵稳定性平顺性的重要参数。

侧倾角的数值影响到汽车的横摆角速度稳态响应及瞬态响应。

它是评定汽车操纵稳定性的个重要指标。

，如果，则，有之势如果，过大，则乘员会感到不稳定。

对于平顺性而言乘员会感到不舒服。

为提高悬架的侧倾角刚度，减小横向倾斜，常在悬架中添设横向稳定器杆，来保证良好操纵稳定性如上图所示杆式横向稳定器。

弹簧钢制成的横向稳定杆呈扁平的形，横向地安装在汽车前端或后端也有轿车前后都装横向稳定器。

杆的中部的两端自由地支承在两个橡胶套筒内，套筒固定于车架上。

横向稳定杆的两侧纵向部分的末端通过支杆与悬架下摆臂上的弹簧支座相连。

当两则悬架变形相同时，横向稳定器不起作用。

当两侧悬架变形不等时，车身相对路面横向倾斜时，车架侧移近弹簧支座，稳定杆的同侧末端就随车架向上移动，而另侧车架远离弹簧座，相应横向稳定杆的末端相对车架下移，横向稳定杆中部对于车架没有相对运动，而稳定杆两边的纵向部分向不同方向偏转，于是稳定杆被扭转。

弹性的稳定杆产生扭转内力矩就阻碍悬架弹簧的变形，减少了车身的横向倾斜和横向角振动。

支杆套筒杆弹簧支座图横向稳定器图横向稳定杆装置的工作原理示意图第四章基于的悬架动力学仿真软件介绍软件使用交互式图形环境和零件库约束库力库，创建完全参数化的机械系统