麥弗遜懸架的設計【說明書+CAD】

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畢業(yè)設計任務書 課題： 麥弗遜懸架的設計 專 業(yè) 學 生 姓 名 班 級 學 號 指 導 教 師 發(fā) 放 日 期 一、設計內(nèi)容 結(jié)合國內(nèi)輕型貨車實際，依據(jù)相關技術(shù)規(guī)范和標準，利用所學知識，進行YC1020 貨車的前后懸架設計。具體主要內(nèi)容有： 1. 進行前后懸架的底盤布置； 2. 懸架結(jié)構(gòu)型式分析和主要參數(shù)的確定； 3. 用AUTOCAD完成懸架裝配圖及主要零件圖； 4. 編制設計說明書 二、設計依據(jù) 1．課題來源：鹽城奧馳機械有限公司 2．產(chǎn)品名稱：QF1020 3．生產(chǎn)綱領：大批大量 4．GB7258-2004 《機動車運行安全技術(shù)條件》 5．QC/T 491—1999《汽車筒式減振器 尺寸系列及技術(shù)條件》 6．其它有關產(chǎn)品技術(shù)規(guī)范和標準 7．參數(shù)：外形尺寸3800×1475×1810mm，貨箱尺寸2220×1400×340mm，軸距 2350mm，前懸480mm，后懸970mm，前輪距1280mm，后輪距1290mm，總質(zhì)量1760kg， 整備質(zhì)量840kg，滿載軸荷分配590kg(前)，1170kg(后)，空載軸荷分配440kg(前)， 400kg(后)； 最大裝載質(zhì)量800kg，乘員2人，最高車速≥105km/h，最大爬坡度≥30%，起步連 續(xù)換檔加速至80km/h所需時間≤25s，直接檔從20km/h加速到80km/h所需時間≤40s， 發(fā)動機標定功率（5300r/min)39kw，最大扭矩（3000～3500r/min)78N.m。 三、設計要求 1．規(guī)范合理的型式和尺寸選擇，結(jié)構(gòu)和布置合理； 2．保證整車良好的平順性能； 3．工作可靠，結(jié)構(gòu)簡單，裝卸方便，便于維修、調(diào)整； 4．盡量使用通用件，以便降低制造成本； 5．設計圖樣總量：折合成A0幅面在3張以上；過程要求：裝配圖需提供手工草圖； 6．畢業(yè)設計說明書按照學校規(guī)定的格式規(guī)范統(tǒng)一編排、打印，字數(shù)不少于1萬字； 7．查閱文獻資料10篇以上，并有不少于3000漢字的外文資料翻譯； 8．到相關單位進行畢業(yè)實習，撰寫不少于3000字實習報告； 9．撰寫開題報告 四、畢業(yè)設計物化成果的具體內(nèi)容及要求 1、設計成果要求： 按教務處畢業(yè)設計（論文）格式規(guī)范統(tǒng)一編排、打印，字數(shù)不少于1萬字。 1）畢業(yè)設計說明書 1 份 2）懸架裝配圖 　　　　　　2 張 3）其它部裝、零件圖 不少于7張 2、外文資料翻譯（英譯中）要求 1）外文翻譯材料中文字不少于3000字。 2）內(nèi)容必須與畢業(yè)設計課題相關； 3）所選外文資料應是近10年的文章，并標明文章出處。 五、 畢業(yè)設計（論文）進度計劃 起訖日期 工作內(nèi)容 備 注 3月8日～3月9日 布置任務 3月10日～3月22日 調(diào)查研究，畢業(yè)實習 畢業(yè)實習，查閱資料，到多個公司實踐，撰寫實習報告。 3月23日～4月5日 方案論證，總體設計 提出總體設計方案及草圖，填寫開題報告，完成總體設計圖。 4月6日～4月19日 技術(shù)設計（部件設計） 完成部件圖。 4月20日～5月14日 工作設計（零件設計） 完成零件圖，完善設計圖紙。 5月15日～5月31日 撰寫畢業(yè)設計說明書 編寫畢業(yè)設計說明書。 6月1日～6月4日 畢業(yè)設計預答辯 6月5日～6月12日 修改資料 圖紙修改、設計說明書修改、定稿，材料復查。 6月13日～6月15日 評閱材料 6月16日～6月18日 畢業(yè)答辯 6月19日～6月21日 材料整理裝袋 六、 主要參考文獻： 1. 陳家瑞. 汽車構(gòu)造：上冊[M]. 北京：機械工業(yè)出版社，2000. 2. 陳家瑞. 汽車構(gòu)造：下冊[M]. 北京：機械工業(yè)出版社，2000. 3. 余志生. 汽車理論[M]. 北京：機械工業(yè)出版社，2000. 4. 王望予. 汽車設計[M]. 北京：機械工業(yè)出版社，2000. 5. 劉惟信. 汽車設計[M]. 北京：清華大學出版社，2001. 6. 朱德照譯. 汽車懸架設計[M]. 北京：人民交通出版社，1980. 7. 馮國勝. 車輛現(xiàn)代設計方法[M]. 北京：科學出版社，2006. 8. 汽車工程手冊編輯委員會.汽車工程手冊：基礎篇[M]. 北京：人民交通出版社，2001. 9. 汽車工程手冊編輯委員會.汽車工程手冊：設計篇[M]. 北京：人民交通出版社，2001. 10. GB7258-2004，機動車運行安全技術(shù)條件[S]. 北京：2004. 11.成大先. 機械設計手冊（1~5卷）[M]. 北京：化學工業(yè)出版社，2004. 七、其他 八、專業(yè)系審查意見 系主任： 年 月 日 九、機械工程學院意見 院長： 年 月 日 6 一.概述 畢業(yè)設計是教學過程中的一個重要環(huán)節(jié)，是學生走向工作崗位的橋梁，而畢業(yè)實習是學生進行畢業(yè)設計的一個重要步驟，是根據(jù)教學計劃的安排和具體課題的內(nèi)容，性質(zhì)和要求來實施的。通過畢業(yè)實習，特別是參觀有關對口工廠企業(yè)，使同學們深入到生產(chǎn)第一線，進一步了解現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的全過程，了解新技術(shù)，新設備的應用，開闊眼界。同時，了解專業(yè)化生產(chǎn)的先進技術(shù)和管理，讓同學圍繞畢業(yè)設計課題進一步了解相關的知識和進行資料的收集，在調(diào)查研究的基礎上進行畢業(yè)設計，克服了閉門造車，為完成課題任務提供必要的條件。 二.實習過程 為期兩周的生產(chǎn)實習，我們先后去了江蘇悅達起亞汽車制造有限公司、鹽城中大集團，鹽城市專用車制造廠等。了解這些工廠的生產(chǎn)情況，與本專業(yè)有關的各種知識，各廠工人的工作情況等等。再次親身感受了所學知識與實際的應用：電子技術(shù)在機械制造工業(yè)的應用，精密機械制造在機器制造的應用等等理論與實際的相結(jié)合，讓我們大開眼界,也是對以前所學知識的一個初審。通過這次生產(chǎn)實習，進一步鞏固和深化所學的理論知識，彌補以前單一理論教學的不足,為后續(xù)的畢業(yè)設計打好基礎?。 三．實習內(nèi)容 實習的第一天，我們來到了江蘇悅達起亞汽車制造有限公司。東風悅達起亞汽車有限公司是由東風汽車公司、江蘇悅達投資股份有限公司、韓國起亞自動車株式會社共同組建的中外合資轎車制造企業(yè)?，F(xiàn)已建成沖壓、焊裝、涂裝、總裝、檢測等先進生產(chǎn)線，具備年產(chǎn)13萬輛轎車的能力。主產(chǎn)品嘉華、遠艦、賽拉圖、千里馬、RIO銳歐系列車型均引自韓國起亞，以先進技術(shù)精心打造，競爭力極強。2005年10月28日，東風悅達起亞第二工廠奠基。新工廠建筑面積364,792平方米，員工逾3100人，具備年產(chǎn)30萬輛整車的產(chǎn)能規(guī)模。到2010年最終建成時，東風悅達起亞將提升產(chǎn)能至45萬輛，成為一家大型現(xiàn)代化、綜合性乘用車制造企業(yè)。承“挑戰(zhàn)、精誠、和合、超越”的企業(yè)理念，東風悅達起亞全體員工將以顧客至上為宗旨，不斷挖掘企業(yè)蓬勃的創(chuàng)造力，在“激情超越夢想”的品牌精神鼓舞下，向中國消費者奉獻安全環(huán)保、超越期望的汽車產(chǎn)品以及完善的售后服務，為消費者創(chuàng)造更美好、更便捷的汽車生活。從我設計課題出發(fā)我著重看了懸架的生產(chǎn)流程線，生產(chǎn)的自動化程度令人驚嘆！我們知道舒適性與車身的固有振動特性有關，而車身的固有振動特性又與懸架的特性相關。所以，汽車懸架是保證乘坐舒適性的重要部件。同時，汽車懸架做為車架(或車身)與車軸(或車輪)之間作連接的傳力機件，又是保證汽車行駛安全的重要部件。因此，汽車懸架往往列為重要部件編入轎車的技術(shù)規(guī)格表，作為衡量轎車質(zhì)量的指標之一。 汽車車架（或車身）若直接安裝于車橋（或車輪）上，由于道路不平，由于地面沖擊使貨物和人會感到十分不舒服，這是因為沒有懸架裝置的原因。汽車懸架是車架（或車身）與車軸（或車輪）之間的彈性聯(lián)結(jié)裝置的統(tǒng)稱。它的作用是彈性地連接車橋和車架（或車身），緩和行駛中車輛受到的沖擊力。保證貨物完好和人員舒適；衰減由于彈性系統(tǒng)引進的振動，使汽車行駛中保持穩(wěn)定的姿勢，改善操縱穩(wěn)定性；同時懸架系統(tǒng)承擔著傳遞垂直反力，縱向反力（牽引力和制動力）和側(cè)向反力以及這些力所造成的力矩作用到車架（或車身）上，以保證汽車行駛平順；并且當車輪相對車架跳動時，特別在轉(zhuǎn)向時，車輪運動軌跡要符合一定的要求，因此懸架還起使車輪按一定軌跡相對車身跳動的導向作用。 懸架結(jié)構(gòu)形式和性能參數(shù)的選擇合理與否，直接對汽車行駛平順性、操縱穩(wěn)定性和舒適性有很大的影響。由此可見懸架系統(tǒng)在現(xiàn)代汽車上是重要的總成之一。 然后，我們對鹽城中大集團進行了參觀實習。在一位總工程師的帶領下我們參觀了客車從零部件到以整車的全過程，了解了為什么中大客車能夠在短時間內(nèi)一舉躍為國內(nèi)客車出口的前十強。中大客車以獨創(chuàng)的視角理念，捕捉最新流行的時尚，運用于客車的設計中。因此中大客車在外觀設計上最突出的特點就是將中西方文化完美結(jié)合，時尚與典雅兼具。?以中大A系列豪華客車為例，該款客車引人注目之處正是因為獨具匠心的造型設計顛覆了傳統(tǒng)客車的形象，構(gòu)成整車的優(yōu)美流線車身造型，使得A系列車型外觀匠心獨運又奔放豪邁。前檔風與倒車鏡的有機結(jié)合、側(cè)圍倉門流線與后圍的完美銜接使整車既有時尚風范又不失典雅，完整地體現(xiàn)了客車的豪華、協(xié)調(diào)、優(yōu)美和柔中帶剛的造型風格，盡顯流暢簡潔理念。?由于設計理念前衛(wèi)，中大客車被海外眾多客戶所喜愛，市場也隨之越做越大，2006年高增長的成績就是最好的證明。? 最后，我們在老師帶領下對江蘇悅達專用車有限公司進行了參觀學習并由該工作人員介紹該廠相關產(chǎn)品和有關安全工作，江蘇悅達專用車有限公司系江蘇悅達集團和世界500強企業(yè)日本富士重工業(yè)株式會社合作，全面引進國際領先的垃圾車生產(chǎn)、制造和管理的專業(yè)生產(chǎn)后壓縮式垃圾車的制造企業(yè)。注冊資本5000萬元，投資總額1.8億元?，F(xiàn)有沖壓、焊接、總裝、涂裝、檢測等先進設備工藝。通過參觀我們了解了貨車的總體結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)制造過程，對汽車的底盤有了更深入的了解,對專用車的特別性能和其構(gòu)造有了一點了解著重參觀和了解了車及垃圾車的設計，制造，車身焊接等過程，我們在單位的負責人的帶領和解說下，了解了垃圾車的工作原理，貨車的設計制造，車身的鍛壓，切割等，車身零件的檢測，工作人員還給我們演示了垃圾車的運用過程，使我們受益匪淺！ 四、麥弗遜懸架的國內(nèi)現(xiàn)狀分析 現(xiàn)代汽車懸架的發(fā)展十分快，不斷出現(xiàn)，嶄新的懸架裝置。一般懸架由彈性元件、導向機構(gòu)、減振器和橫向穩(wěn)定桿組成。彈性元件用來承受并傳遞垂直載荷，緩和由于路面不平引起的對車身的沖擊。彈性元件種類包括鋼板彈簧、螺旋彈簧、扭桿彈簧、油氣彈簧、空氣彈簧和橡膠彈簧。減振器用來衰減由于彈性系統(tǒng)引起的振，減振器的類型有筒式減振器，阻力可調(diào)式新式減振器，充氣式減振器。導向機構(gòu)用來傳遞車輪與車身間的力和力矩，同時保持車輪按一定運動軌跡相對車身跳動，通常導向機構(gòu)由控制擺臂式桿件組成。種類有單桿式或多連桿式的。鋼板彈簧作為彈性元件時，可不另設導向機構(gòu)，它本身兼起導向作用。有些轎車和客車上，為防止車身在轉(zhuǎn)向等情況下發(fā)生過大的橫向傾斜，在懸架系統(tǒng)中加設橫向穩(wěn)定桿，目的是提高橫向剛度，使汽車具有不足轉(zhuǎn)向特性，改善汽車的操縱穩(wěn)定性和行駛平順性。根據(jù)汽車導向機構(gòu)不同懸架種類又可分為獨立懸架，非獨立懸架。獨立懸架是兩側(cè)車輪分別獨立地與車架（或車身）彈性地連接，當一側(cè)車輪受沖擊，其運動不直接影響到另一側(cè)車輪，獨立懸架所采用的車橋是斷開式的。這樣使得發(fā)動機可放低安裝，有利于降低汽車重心，并使結(jié)構(gòu)緊湊。獨立懸架允許前輪有大的跳動空間，有利于轉(zhuǎn)向，便于選擇軟的彈簧元件使平順性得到改善。同時獨立懸架非簧載質(zhì)量小，可提高汽車車輪的附著性。汽車通常使用的是麥弗遜懸架。對其分析，確定其結(jié)構(gòu)參數(shù)，進行必要的受力分析和計算，可以提高汽車的舒適性。 五、 實習感想 通過這次的實習我了解到汽車從研發(fā)到生產(chǎn)的總體過程。掌握了各個零部件的生產(chǎn)加工的方法。對書本上所學的知識有了更深的認識； 就關于所做的課題（懸架的設計）我認識到乘坐的舒適性可以通過懸架技術(shù)的改善得到提高，認識到如何的選取不同車型所對應的不同的懸架。 這次實習把我們從學校純理論學習中拉到了在實踐中學習的環(huán)境。讓我們熟悉了公司的氣氛，讓我意識到一旦我們進入崗位，該把學生時代的野性收斂了。沒有規(guī)矩無以成方圓，雖然公司沒有老套的束縛，但它有不可違反的規(guī)定，我們就應該嚴于律己，這樣不僅可以遵守公司的規(guī)矩，對我們自己更有好處。與公司員工的相處中，我也學到了待人、處事的態(tài)度、方式，意識到探求真理勇于創(chuàng)新的進取精神、勤奮鉆研獨立思考對一個技術(shù)人員的重要性。這次實習給了我很多啟發(fā)，使我對我所做的課題有了更深的認識，對我完成畢業(yè)設計有很大的幫助。 3 畢業(yè)實習報告 專 業(yè) 學 生 姓 名 班 級 學 號 指 導 教 師 日 期 畢業(yè)論文 開題論證報告 專 業(yè) 機械設計制造及其自動化 學生姓名 班 級 學 號 指導教師 完成日期 課題名稱：進行YC1020貨車的前后懸架設計 一、課題來源、課題研究的主要內(nèi)容及國內(nèi)外現(xiàn)狀綜述 課題來源： 本課題來源于鹽城奧馳機械有限公司 課題研究的主要內(nèi)容： 1.進行前后懸架的底盤布置； 2.懸架結(jié)構(gòu)型式分析和主要參數(shù)的確定； 3.用AUTOCAD完成懸架裝配圖及主要零件圖； 國內(nèi)外現(xiàn)狀綜述: 舒適性是轎車最重要的使用性能之一。舒適性與車身的固有振動特性有關，而車身的固有振動特性又與懸架的特性相關。所以，汽車懸架是保證乘坐舒適性的重要部件。同時，汽車懸架做為車架(或車身)與車軸(或車輪)之間作連接的傳力機件，又是保證汽車行駛安全的重要部件。因此，汽車懸架往往列為重要部件編入轎車的技術(shù)規(guī)格表，作為衡量轎車質(zhì)量的指標之一。 　　汽車車架（或車身）若直接安裝于車橋（或車輪）上，由于道路不平，由于地面沖擊使貨物和人會感到十分不舒服，這是因為沒有懸架裝置的原因。汽車懸架是車架（或車身）與車軸（或車輪）之間的彈性聯(lián)結(jié)裝置的統(tǒng)稱。它的作用是彈性地連接車橋和車架（或車身），緩和行駛中車輛受到的沖擊力。保證貨物完好和人員舒適；衰減由于彈性系統(tǒng)引進的振動，使汽車行駛中保持穩(wěn)定的姿勢，改善操縱穩(wěn)定性；同時懸架系統(tǒng)承擔著傳遞垂直反力，縱向反力（牽引力和制動力）和側(cè)向反力以及這些力所造成的力矩作用到車架（或車身）上，以保證汽車行駛平順；并且當車輪相對車架跳動時，特別在轉(zhuǎn)向時，車輪運動軌跡要符合一定的要求，因此懸架還起使車輪按一定軌跡相對車身跳動的導向作用。 　　懸架結(jié)構(gòu)形式和性能參數(shù)的選擇合理與否，直接對汽車行駛平順性、操縱穩(wěn)定性和舒適性有很大的影響。由此可見懸架系統(tǒng)在現(xiàn)代汽車上是重要的總成之一。 汽車自19世紀末誕生至今100余年期間，汽車工業(yè)從無到有，以驚人的速度發(fā)展，寫下了人類近代文明史的重要篇章。汽車是數(shù)量最多，最普及，活動范圍最廣泛，運輸量最大的現(xiàn)代化交通工具?？梢詳嘌?，沒有哪種機械產(chǎn)品像汽車那樣對社會產(chǎn)生如此廣泛而深遠的影響。現(xiàn)代汽車懸架的發(fā)展十分快，不斷出現(xiàn)，嶄新的懸架裝置。根據(jù)汽車導向機構(gòu)不同懸架種類又可分為獨立懸架，非獨立懸架。非獨立懸架其特點是兩側(cè)車輪安裝于一整體式車橋上，當一側(cè)車輪受沖擊力時會直接影響到另一側(cè)車輪上，當車輪上下跳動時定位參數(shù)變化小。若采用鋼板彈簧作彈性元件，它可兼起導向作用，使結(jié)構(gòu)大為簡化，降低成本。目前廣泛應用于貨車和大客車上，有些轎車后懸架也有采用的。非獨立懸架由于非簧載質(zhì)量比較大，高速行駛時懸架受到?jīng)_擊載荷比較大，平順性較差。獨立懸架是兩側(cè)車輪分別獨立地與車架（或車身）彈性地連接，當一側(cè)車輪受沖擊，其運動不直接影響到另一側(cè)車輪，獨立懸架所采用的車橋是斷開式的。這樣使得發(fā)動機可放低安裝，有利于降低汽車重心，并使結(jié)構(gòu)緊湊。獨立懸架允許前輪有大的跳動空間，有利于轉(zhuǎn)向，便于選擇軟的彈簧元件使平順性得到改善。同時獨立懸架非簧載質(zhì)量小，可提高汽車車輪的附著性。盡管一百多年來汽車懸架從結(jié)構(gòu)型式到作用原理一直在不斷的演進，但從結(jié)構(gòu)功能而言，它都是由彈性元件、減振裝置和導向機構(gòu)三部分組成。 麥弗遜懸架目前在轎車中采用很多。如圖所示?；鶖[臂式懸架將減振器作為引導車輪跳動的滑柱，螺旋彈簧與其裝于一體。這種懸架將雙橫臂上臂去掉并以橡膠做支承，允許滑柱上端作少許角位移。內(nèi)側(cè)空間大，有利于發(fā)動機布置，并降低車子的重心。車輪上下運動時，主銷軸線的角度會有變化，這是因為減振器下端支點隨橫擺臂擺動。以上問題可通過調(diào)整桿系設計布置合理得到解決。 例如一汽奧迪100型轎車前懸架。筒式減振器裝在滑柱桶內(nèi)，滑柱桶與轉(zhuǎn)向節(jié)剛性連接，螺旋彈簧安裝在滑柱桶及轉(zhuǎn)向節(jié)總成上端的支承座內(nèi)，彈簧上端通過軟墊支承在車身連接的前簧上座內(nèi)，滑柱桶的下端通過球鉸鏈與懸架的橫擺臂相連。當車輪上下運動時，滑柱桶及轉(zhuǎn)向節(jié)總成沿減振器活塞運動軸線移動，同時，滑柱桶的下支點還隨橫擺臂擺動。螺旋彈簧作為彈性元件，只能承受垂直載荷，所以其懸架系統(tǒng)要加設導向機構(gòu)和減振器。減振器與彈性元件承擔著緩沖擊和減振的任務，阻尼力過大，將使懸架彈性變壞，甚至使減振器連接件損壞。因而要調(diào)節(jié)彈性元件和減振器這一矛盾。 　　(1) 在壓縮行程（車橋和車架相互靠近），減振器阻尼力較小，以便充分發(fā)揮彈性元件的彈性作用，緩和沖擊。這時，彈性元件起主要作用。 　　(2) 在懸架伸張行程中（車橋和車架相互遠離），減振器阻尼力應大，迅速減振。 　　(3) 當車橋（或車輪）與車橋間的相對速度過大時，要求減振器能自動加大液流量， 使阻尼力始終保持在一定限度之內(nèi)，以避免承受過大的沖擊載荷。 減振器的作用是吸收鋼板彈簧起落時車輛的振動，使其迅速恢復平穩(wěn)的狀態(tài)，以改善汽車行駛的平穩(wěn)性。麥弗遜懸架系統(tǒng)中廣泛采用液力減振器。其作用原理是利用液體流動的阻力來消耗振動的能量。當車架與車橋相對運動時，活塞在缸筒內(nèi)就上下移動，減振器殼體內(nèi)的油液便反復地從一個內(nèi)腔通過一些窄小的孔隙流入另一內(nèi)腔。此時，孔壁與油液間的摩擦及液體分子內(nèi)摩擦便形成對振動的阻尼，使車身和車架的振動能量轉(zhuǎn)化為熱能而被油液和減振器殼體所吸收，最后散到大氣中去。減振器的阻尼力大小隨車架與車橋的相對運動速度的增減而增減，并且與油液的黏度有關。 二、本課題擬解決的問題 1. 解決汽車零部件企業(yè)麥弗遜懸架產(chǎn)品開發(fā)過程中設計與產(chǎn)品建模等問題； 2. 規(guī)范合理的型式和尺寸選擇，結(jié)構(gòu)和布置合理； 3. 分析其結(jié)構(gòu)形式及主要參數(shù)的確定 三、解決方案及預期效果 解決方案: 根據(jù)商用車平順性及操縱穩(wěn)定性等特性要求，對麥弗遜懸架方案進行選擇和分析，確定其結(jié)構(gòu)參數(shù)，進行必要的受力分析和計算，應用AutoCAD軟件繪制裝配和零件圖紙。 預期效果: 1) 圖紙工作量：懸架裝配圖2張 2) 其它部裝、零件圖不少于7張 3) 設計說明書：設計說明書1份（字數(shù)在1萬字以上）； 說明書應當包括課題背景、意義、理論根據(jù)、方案確定、參數(shù)計算、結(jié)論等內(nèi)容。 四、課題進度安排 3月10日～3月22日．畢業(yè)實習階段。 畢業(yè)實習，查閱資料，市場調(diào)查，到多個公司實踐，撰寫實習報告。 3月23日～4月5日．論文開題階段。 論文總體構(gòu)思方案，填寫開題報告。 4月6日～5月14日．論文初稿階段。 撰寫畢業(yè)論文初稿。 5月15日～5月31日． 中期工作階段。 充實完善畢業(yè)論文，中期檢查。 6月1日～6月4日．畢業(yè)論文預答辯。 6月5日～6月12日．論文定稿階段。 論文修改、定稿，材料復查。 6月13日～6月15日．論文評閱。 6月16日～6月18日．畢業(yè)答辯。 6月19日～6月21日．材料整理裝袋。 五、指導教師意見 　　 　　　　　　　　　　　 簽名 　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　 　　 　　　 年　 月　　日 六、專業(yè)系意見 簽名 　　　　　　 年　 月　　日 七、學院意見 簽名 　　　　　　 年　 月　　日 　　　　　　　　　　　　　 4 麥弗遜懸架的設計 摘要：為了提高汽車行駛的平順性和穩(wěn)定性, 本課題進行了產(chǎn)品名稱為QF1020貨車前后懸架的設計。通過對課題內(nèi)容的分析, 并結(jié)合相關設計手冊,進行了方案設計與比較, 設計了麥弗遜前懸架, 鋼板彈簧后懸架。在設計中，首先，分析了麥弗遜獨立懸架的組成和功用；其次，進行懸架的上各零部件強度的校核；第三，詳細考慮各部件之間的連接關系；最后在此基礎上進行懸架自然振動頻率，懸架靜撓度和動撓度以及懸架彈性特性的計算。在分析麥弗遜懸架的組成和作用以及各零部件的尺寸確定的基礎上，再利用CAD軟件進行二維制圖。此次的設計進行了準確的計算和詳細的結(jié)構(gòu)分析，為麥弗遜懸架的結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供了依據(jù)，從而在運動學和動力學方面提高汽車的性能。 關鍵詞：麥弗遜懸架；汽車；設計； The design of McPherson suspension Abstract：In order to enhance the automobile smooth running and the stability, This topic has carried on the suspension design of the Product Name of QF1020 vehicle. Through analyzing the topic content, and combine the correlation design handbook, carried on the plan to design and to compare, the McPherson strut front suspension , the leaf spring behind suspension and trapezium’s frame are designed. This thesis first analyzes the consists and function of the McPherson suspension in the design, then check the up and down of the suspension, Third, the various components of the link between relations is considered the suspension on the basis of the natural vibration frequency is calculated as well as static suspension deflection and dynamic deflection and elastic characteristics of the suspension terms at last. On the basis of Analysis of the composition and role of the size of the components in the two suspension, then to use CAD software, 2D software mapping .We make an accurate and detailed structural analysis on the design, which provides the?reference for optimal design of the suspension. The approach can enhance the?performance of the McPherson suspension and leaf spring behind suspension. Keyword: McPherson suspension; Motor vehicle; Design; 文獻資料 專業(yè) 學生姓名 班級 學號 指導教師 文獻資料 [1]劉臣亞,劉淑艷,尹文杰.麥式獨立懸架運動學分析與優(yōu)化[J].華南理工大學學報(自然科學版),2003,31(9):94—98. [2]張禎云.麥弗遜式懸架系統(tǒng)動力學分析與仿真[J].江西科學,2007(06):256—262. [3]牛翼萍,徐建國.McPherson式懸架的運動學及靜力學計算分析[J].輕型汽車技術(shù),2003(8):11—14. [4]張越今.多剛體系統(tǒng)動力學在汽車轉(zhuǎn)向和懸架系統(tǒng)運動分析中的應用[J].汽車工程,1995(5):263—273. [5]趙和平,黃宏稱,習綱,等.非線性彈簧汽車懸架動態(tài)特性研究[J].機械強度,2001,23(2):165—167. [6]陸波.麥式懸架系統(tǒng)運動分析[J].汽車技術(shù),1994(6):23-27. [7]張景騫.輪式車輛雙橫臂獨立懸架的運動優(yōu)化設計[J].汽車工程,1997,19(3):180—185. [8]卞學良.輪式車輛雙橫臂懸架轉(zhuǎn)向機構(gòu)優(yōu)化設計[J].兵工學報,2000,21(1):1—4. [9]宋宇，陳無畏，黃森仁.車輛懸架多剛體動力學分析及PD控制研究[J].農(nóng)業(yè)機械學報,2004,35(1):4—7. [10]祈宏鐘,雷雨成,吳云飛,等.某懸架減振器的精確建模及仿真[J].機械科學與技術(shù),2002,21(5):714-716. 外文翻譯 專 業(yè) 學 生 姓 名 班 級 學 號 指 導 教 師 外文資料名稱：汽車主動懸架系統(tǒng)的神經(jīng)網(wǎng)絡控 制運算法則的研究 外文資料出處：International Conference on Neural Networks and Brain, 2005. 附 件： 1.外文資料翻譯譯文 2.外文原文 指導教師評語： 簽名： 年 月 日 汽車主動懸架系統(tǒng)的神經(jīng)網(wǎng)絡控制運算法則的研究 L.J.Fu, J.G.Cao 重慶工學院車輛工程系 中國重慶市楊家坪興盛路4號，400050 E-mail: flj@cqit.edu.cn C. R. Liao, B. Chen 重慶技術(shù)學院車輛工程系 中國重慶市楊家坪興盛路4號，400050 E-mail:chenbao@cqit.edu.cn 譯 摘要:為適應不同路面狀況和汽車運行狀況,半可控懸架由從動彈簧和活動減振器組成。由于主動懸架結(jié)構(gòu)復雜并且消極懸架無法滿足各種路面條件和汽車運行狀態(tài)的要求,因此半可控懸架系統(tǒng)是目前最常用的懸架系統(tǒng)。本文將著重介紹自適應神經(jīng)控制的汽車懸架循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡模擬控制器。懸架系統(tǒng)神經(jīng)網(wǎng)絡不同于汽車懸架的動態(tài)參數(shù),并且還能夠為神經(jīng)自動調(diào)節(jié)控制器提供學習信號,為了檢驗控制結(jié)果，在DSP微處理系統(tǒng)基礎上為中巴安裝液壓減振器和多維控制系統(tǒng),并在各種速度和路面上進行實驗.將此控制結(jié)果和開環(huán)消極懸架系統(tǒng)進行比較,結(jié)果表明神經(jīng)網(wǎng)絡控制運算在減少微型客車振動方面表現(xiàn)的非常良好。 1．概述 汽車懸架系統(tǒng)的主要功用是支撐車身的重量,并且使汽車穩(wěn)定有效的進行轉(zhuǎn)向操縱控制,同時有效的分離路面波動對車身的影響。不同的需要導致設計的要求不同,半自動懸架由從動彈簧和需要克服不同路面狀況和汽車運行條件的阻尼離的自動減振器組成。由于主動懸架結(jié)構(gòu)復雜而傳統(tǒng)的消極式懸架無法滿足不同路面狀況和汽車運行狀況的要求。因此,半自動懸架是目前最常用的懸架系統(tǒng)。半自動懸架系統(tǒng)的優(yōu)點是帶有液壓減振使車身在低動力情況下振動降低。目前,許多控制系統(tǒng)是為半自動懸架系統(tǒng)而開發(fā)的。從Karnoopp的Skyhook方法開始。這個方法主要是使緩沖器承受一定的力的作用,而這個力是與汽車全速時懸架上的質(zhì)量成一定比例的。許多調(diào)查都是用一維模型,它可以推導出模糊的控制點和控制運算法則。如LQG和活躍控制[2,3]。由于汽車懸架固有非線性特性,導致這種控制方法不能充分發(fā)揮半自動懸架的功用。為充分利用懸架系統(tǒng)的非線性功用。如模糊邏輯控制。神經(jīng)網(wǎng)絡控制和模糊神經(jīng)控制等智能化控制方法近來都已被科研人員用于非線性懸架系統(tǒng)控制[4,5]。 本文，一種神經(jīng)自適應控制控制器被用于控制汽車懸架神經(jīng)網(wǎng)絡和瞬邊的MR減振器的循環(huán)振動。控制器的結(jié)構(gòu)設計和控制運算法則將在第2部分進行詳細敘述。懸架的循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡動態(tài)模擬在第3部分進行介紹控制系統(tǒng)實驗在第4部分，第5部分是總結(jié)。 2.汽車懸架的多維自調(diào)節(jié)控制法則 神經(jīng)模糊控制系統(tǒng)將在本文進行介紹，由圖1可知，它是由模糊神經(jīng)網(wǎng)絡和神經(jīng)網(wǎng)絡模型構(gòu)成的微型客車懸架。神經(jīng)網(wǎng)絡模糊控制即自適應控制，它有學習和控制的功能。它的循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡功用是用來鑒別中巴車懸架的模擬參數(shù)。圖1中的y(t)和yd(t)分別是系統(tǒng)實際輸出和系統(tǒng)理想輸出。xl(t)是系統(tǒng)實際輸出和理想輸出之間的誤差。x2(t)是系統(tǒng)實際輸出和理想輸出的誤差率xl(t)和x2(t)定義如下： xI (t) e(t)= y(t)- Yd (t) (1) X2 (t)= e(t)= e(t + 1)- e(t) (2) 圖1.懸架神經(jīng)網(wǎng)絡控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 網(wǎng)絡控制系統(tǒng)：整體集的定義分別如下： = [- E,E], = [- E,E], =[-U,U].神經(jīng)模糊控制器有四層神經(jīng)元。第一層和第二層和與模糊法則相一致。第三層與推理相一致，而第四層與模糊法則相一致。, 和的集合分別分成7個子集，，，集的組成分別如下： X1 = {NB, NM, NS, ZE, PS, PM, PB} X2 = {NB, NM, NS, ZE, PS, PM, PB} U = {NB, NM, NS, ZE, PS, PM, PB} 本文，將用高斯函數(shù)解決模糊集,和模糊集的組成，其函數(shù)的第一如下： 圖2.自動懸架神經(jīng)網(wǎng)絡控制器簡圖 ，由圖2可知，輸入/輸出如下：1： 和 和 都是神經(jīng)網(wǎng)絡的輸入部分。是其重量，是其輸出部分，，都是高斯函數(shù)的重要值。神經(jīng)網(wǎng)絡控制器的學習法則是以斜率誤差信號逆向傳遞方法為基礎的。誤差逆向傳遞方法通過使函數(shù)[5]損失降至最低自動調(diào)節(jié)重量。 3．懸架循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡動態(tài)模擬法則 懸架神經(jīng)網(wǎng)絡設計用于將實際輸出量通過第三層神經(jīng)網(wǎng)近似反饋給潛在的循環(huán)層，結(jié)構(gòu)如圖3所示。其性能是使循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡能夠自動獲知周圍環(huán)境并且據(jù)此提高其重量自動適應作用.循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡輸入信號和和潛在層的邏輯反饋循環(huán)神經(jīng)的輸出量的總輸出量對等于神經(jīng)。 圖3.懸架系統(tǒng)神經(jīng)網(wǎng)絡模擬簡圖。 是循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡的負荷，是潛在層邏輯循環(huán)反饋神經(jīng)的輸出神經(jīng)量，分別是輸入神經(jīng)量和反饋神經(jīng)量。激活函數(shù)是輸入函數(shù)和輸出函數(shù)的線性函數(shù)，潛在層神經(jīng)的激活是S形的函數(shù)。 它的反函數(shù)通過誤差信號定義如下： 是誤差能量的瞬時值.神經(jīng)元的突出質(zhì)量一步一步連續(xù)的自動調(diào)節(jié)直至系統(tǒng)達到 穩(wěn)定狀態(tài)，即突出質(zhì)量基本上穩(wěn)定。 從式1，2和3可知： 從4，5和6分析和分別推導出循環(huán)分子式。 突出質(zhì)量可以由下式計算得到： · 是速率參數(shù)，詳細分析循環(huán)算法獲得速率參數(shù)值是相當復雜的。根據(jù)式13得，循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡質(zhì)量矢量能夠自動調(diào)節(jié)。函數(shù)如下，其變值經(jīng)過t時間可以定義為： 我們通過式13和式14可以知道誤差信號如下： 函數(shù)增量經(jīng)過t時間可以定義為： . 4 .路面測試結(jié)果分析 神經(jīng)控制運算的正確性的證明，帶有MR液壓減振器的微型客車懸架在中國已經(jīng)大量投產(chǎn)制造. 微型客車自適應懸架系統(tǒng)由一個DSP微處理系統(tǒng)，8個加速度傳感器，4個MR液壓減振器和一個輸入電壓為12v的可控循環(huán)電流控制器組成.DSP微處理器通過傳感器獲取懸架彈簧負載和空載時候的懸架振動信號.根據(jù)振動信號和本文的控制圖，DSP微處理系統(tǒng)通過調(diào)節(jié)控制信號來調(diào)節(jié)MR液壓減振器中的電磁線圈的電流。 MR液壓減振器電磁線圈產(chǎn)生的磁場能夠在壓縮沖程和反彈過程中調(diào)節(jié)MR液壓減振器中流體運行狀態(tài)。 本文描述的是以神經(jīng)網(wǎng)絡控制為基礎的微型客車懸架的路面測試，其速度分別為30，40，50 km/h.路面測試過程中微型客車以恒定的速度運行。自適應懸架分別以神經(jīng)網(wǎng)絡和消極懸架系統(tǒng)在同樣的路面和運行速度下進行測試實驗。表1的測試結(jié)果表明神經(jīng)網(wǎng)絡控制自適應懸架能夠在懸架彈簧重載和空載的條件下都能減小振動。 圖4描述的是滿載和空載時候的消極和自適應微型客車懸架在D級路面上的振動曲線圖。很明顯神經(jīng)網(wǎng)絡控制主要提高減緩振動的能力。受力曲線圖表明自適應懸架系統(tǒng)和消極懸架系統(tǒng)相比較能夠明顯減小微型客車的振動。減振器有卓越的模糊控制原理和模擬推理，帶有神經(jīng)網(wǎng)絡控制的自適應懸架系統(tǒng)遠乘舒適性能和路面穩(wěn)定保持性能。 表1 微型客車懸架路面測試結(jié)果 微型客車懸架滿載和空栽時速度變換曲線（D級路況） 圖4.微型客車振動力曲線圖 （左）滿載 （右）空載 （速度40km/h） 結(jié)論 本文中主要講述的是微型客車的一種新型的循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡模型和模糊神經(jīng)控制原理.根據(jù)要求使用8個加速度傳感器和一個信號處理器。考慮到MR減振器的復雜性，動態(tài)參數(shù)載入硬盤進行仿真.它表明自適應控制系統(tǒng)可以通過模糊神經(jīng)控制和循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡懸架達到完全控制作用。由于控制法設計，增益調(diào)度策略和硬件循環(huán)仿真的開發(fā)本文限于微型客車的具體參數(shù)，在懸架參數(shù)變化的情況下此方法可以延伸到其它半主動懸架系統(tǒng).路面實驗結(jié)果表明模糊神經(jīng)控制可以有效改善微型客車行使的舒適性和穩(wěn)定性。使用DSP控制器能有效的減小整個車身的振動，包括滿載時候和非滿載時候的振動。模糊神經(jīng)控制器可以減少對對控制系統(tǒng)性能影響很大的模擬參數(shù)的變化。 參考文獻 [1] Kanopp D. 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