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某UTV车双横臂独立悬架结构的设计分析
| 论文题名： | 某UTV车双横臂独立悬架结构的设计分析 |
| 关键词： | 双横臂独立悬架;运动学参数;瞬态分析;全地形车;结构设计 |
| 摘要： | UTV车(全地形车)因其具有强劲的攀爬能力和适应各种地形的能力,能在沙滩、丛林等复杂的地形自由行驶,其在农林、牧业、石油、电力、矿山、军事、消防等众多领域都能发挥十分重要的作用。复杂的工况对整车悬架性能提出了更高的要求,本文以某UTV车的双横臂独立悬架为研究对象,通过对其结构进行分析获得其结构刚度、运动学特性、结构强度等参数,进而对该悬架性能进行评估。本文主要的内容及结论有: 首先,通过悬架静刚度的计算给出了本文中UTV车悬架的原始刚度值。然后建立该悬架的多刚体运动学模型和弹性运动学模型(不考虑载荷),并进行悬架主要运动学参数在车轮跳动理论行程内的仿真,进而验证了运动学模型的准确性。 其次,为全面考察外部载荷作用下悬架的运动学特性,建立包含该悬架的整车模型并分析满载工况时共振路面下悬架运动学参数的瞬时变化和结构强度问题,为考察极限工况下悬架的性能表现,分析中还包含对超载20％以及超载50％工况的仿真,并对计算结果按照设计要求和强度标准进行评价。 最后,针对瞬态工况中悬架运动学参数和结构强度存在的问题通过提高悬架刚度进行优化,并对优化结果进行评估:优化过程中悬架上摆臂质量增加10.8％,上摆臂弯曲刚度和扭转刚度增加分别为23.5％和23.7％;优化后满载工况中上摆臂应力安全系数由1.436增大到1.716,增幅达19.5％;同时,悬架刚度增加使得悬架运动学参数波动幅度有所减小,尤其是瞬时冲击时运动学参数波动幅度减小效果更为明显。通过三种载荷工况优化前后的悬架运动学参数以及结构应力的对比,总结出了悬架运动学参数以及结构强度与悬架载荷以及刚度的关系:载荷越大悬架运动学参数波动幅度越大,结构应力也越大;刚度越大同种载荷下悬架运动学参数波动幅度减小,结构应力也会相应的减小,但这种改善不会无限增加,当悬架刚度增大到一定程度后,改善效果便不再明显。 本文对该UTV车悬架结构的设计分析包含了该悬架的各项性能参数及其影响因素的分析,对于悬架结构设计以及运动学参数分析及优化具有一定的工程指导意义。 |
| 作者： | 张方建 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 胡玉梅 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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