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轮毂电机驱动电动汽车的转向性能分析与优化
| 论文题名： | 轮毂电机驱动电动汽车的转向性能分析与优化 |
| 关键词： | 轮毂电机驱动电动汽车;转向性能;悬架设计;参数优化;车轮定位 |
| 摘要： | 随着各国政府对环境与能源两个危机的重视，电动汽车被认为是未来汽车工业发展的重要方向。轮毂电机驱动电动汽车因其结构紧凑、传动效率高、转矩分配灵活等优点，成为电动汽车的一个研究热点。但是，由于在轮毂上安装驱动电机后，会导致簧下质量增加较大，且轮毂电机的安装也给悬架的结构空间带来了挑战，设计不合理的悬架会严重影响轮毂电机驱动电动汽车的操纵稳定性。因此，开展轮毂电机驱动电动汽车的转向性能研究具有十分重要的意义。 首先，在可利用的设计空间中，初步设计了适合轮毂电机驱动的前悬架转向节结构和初步确定了关键硬点的坐标值，然后根据轮毂电机驱动电动汽车的整车参数，利用动力学软件Adams/Car建立车辆仿真模型。 然后，通过对转向回正力矩计算模型的分析，建立了转向力矩、残留横摆角速度与主销后倾角及主线内倾角的函数关系，并通过数值分析研究了主销后倾角及主销内倾角对转向力矩的影响机理。结果表明，主销后倾角和主销内倾角的增大都会导致转向力矩的增大，从而影响车辆的转向性能。 通过对转向力矩、残留横摆角速度与主销后倾角及主线内倾角的函数关系，建立以转向轻便性为优化目标，以转向回正性为约束条件的车轮定位参数优化模型。利用Isight和Adams/Car集成优化平台对转向节的硬点坐标值进行参数优化，并根据优化后的悬架硬点修改仿真模型。依据国家标准，通过仿真模型分别进行了转向回正试验和转向轻便性试验，详细对比了优化前后的转向性能。仿真结果表明，优化后的转向回正性能与转向轻便性能得到了较大提高。 最后，根据优化结果试制了悬架的转向节，利用实车分别进行了转向回正试验和转向轻便性试验。实验结果表明，优化后的转向回正性能与转向轻便性能得到改善，进一步验证了优化结果的有效性。同时，通过对比数值仿真与实车试验的转向性能，验证了所建立车辆动力学模型的精度。 |
| 作者： | 张风 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 张志勇;黄伟 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长沙理工大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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