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CA2.0汽车动力总成悬置系统设计
| 论文题名： | CA2.0汽车动力总成悬置系统设计 |
| 关键词： | 汽车设计;动力总成;悬置系统;固有频率;解耦率 |
| 摘要： | 随着我国汽车市场的迅猛发展，迎来了汽车制造行业的飞速发展。伴随着汽车节能的设计要求，汽车车身设计越来越轻量化。然而车身的轻量化设计却带来了汽车越来越明显的振动问题。随着人们生活水平的日益提高，对汽车乘坐过程中舒适性平顺性等要求越来越高。对车辆行驶中产生的振动和噪声要求越来越严格。所以在汽车研发和制造过程中对悬置设计优化就显得非常重要了。 本文以CA2.0型汽车悬置系统的设计为研究对象，该车动力总成采用2.0升自然吸气四缸发动机及CVT无级变速器。首先研究了动力总成悬置元件的分类、悬置系统的布置方式及其特点。分析了动力总成悬置系统的功用及其设计要求。对悬置模型进行了适当简化，确立了悬置的三维刚度模型。在这个基础上建立了六自由度动力总成悬置系统模型，使用拉格朗日方程推导了悬置系统的振动方程，得到了悬置系统固有频率、解耦率的计算公式。 CA2.0型汽车悬置系统设计中，借助了美国通用汽车公司GMW14116汽车工况标准。根据主机厂对动力总成悬置系统的固有频率与解耦率要求设计出了悬置刚度曲线中的线性段设计。通过主机厂对动力总成的限位要求，完成了刚度曲线的非线性段设计。根据刚度曲线设计了各悬置橡胶元件的结构。同时计算了动力总成在28种工况下质心位移、转角以及悬置所受的运动载荷。 在Abaqus软件环境下根据主机厂提供的悬置支架材料的性能、各个悬置在典型工况、极限工况下的所受最大载荷，计算校核了悬置支架的强度。又根据主机厂的要求，对悬置支架的一阶固有频率进行了分析校核，悬置各个支架的强度及模态都符合厂家的要求。最后分析计算了各悬置橡胶元件的三向刚度值，判断是否达到解耦所需的目标刚度值。在厂家MTS851弹性体性能试验机上对试制橡胶元件的三向静刚度值进行测试。通过与目标刚度、分析刚度数据对比，相对误差在厂家的要求范围内。得出橡胶元件的静刚度符合厂家的设计要求，使用有限元分析方法验证了所设计各橡胶悬置元件的静刚度值具有正确性。分析结果表明动力总成悬置系统设计达到了厂家的设计要求，实现了预期目标。 |
| 作者： | 李中元 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 束永平;马桂秋 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东华大学 |
| 学位年度： | 2020 |
| 正文语种： | 中文 |
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