帕萨特后悬架开题报告.doc

蚌埠学院本科毕业设计（论文）开题报告

蚌埠
学院
2013
届
车辆工程
班

学生姓名
胡冬冬
学 号
51301071035
课题名称
帕萨特后悬架设计
一、本课题的作用、意义，在国内外的研究现状和发展趋势，尚待研究的问题   
本课题以某款汽车为研究对象，对其后悬架进行研究。首先学习相关知识和国家标准，再对该汽车后悬架结构进行设计、确定其结构方案。再根据汽车悬架的国家标准对其进行力学分析与研究，为该悬架选择适合的材料，并进行力学校核。此基础上，利用三维软件建立该汽车后悬架的三维模型，再进行运动学校核，最后将该悬架的三维模型载入ADAMS分析软件，根据国家标准对其进行分析，如果不满足要求则在进行设计，直到满足要求为止。在取得成果的基础上，撰写毕业论文。 
1.作用和意义： 
悬架是现代汽车的重要组成部分之一。虽然并非汽车在行进必不可少的装备，悬架的功用是连接车桥和车架；传递二者之间的各种作用力和力矩；吸收和缓冲由于地面不平二一起的冲击和振动，保持车身和车轮之间的运动关系。对于行驶速度较高的汽车，将极大的影响汽车的操纵稳定性和平顺性。悬架对整车性能有着重要的影响。在汽车市场竞争日益加剧的今天，人们对汽车的性能的认识更多的靠更为直接的感观感受，而非他们不太懂得的专业术语。 
因此，对汽车操纵稳定性﹑平顺性的提升成为了各大汽车厂商的共识。与此关系密切的悬架系统也被不断改进，主动半主动悬架等具有反馈的电控系统在高端车辆上的应用日趋广泛。无论定位高端市场，还是普通家庭的经济型轿车， 没有哪个厂家敢忽视悬架系统及其在整车中的作用。这一切，都是因为悬架系统对乘员的主观感受密切联系。悬架系统的优劣，乘员在车上可以马上感受到。  虽然悬架很简单，对轿车的平顺性和操纵稳定性重要。现代车辆，尤其是乘用车对此要求更高，悬架设计的好坏直接关系到乘客的舒适性，尤其是晕车的人，因此直接关系到销量，悬架设计的好坏有着重要意义。 
  2.研究现状和发展趋势
研究现状： 
随着道路交通的不断发展，汽车车速有了很大的提高，被动悬架的缺陷逐渐成为提高汽车性能的瓶颈，为此人们开发了能兼顾舒适和操纵稳定的主动悬架。主动悬架的概念是1954年美国通用汽车公司在悬架设计中率先提出的。它在被动悬架的基础上，增加可调节刚度和阻尼的控制装置，使汽车的悬架在任何路面上保持最佳的运行状态。控制装置通常由测量系统、反馈控制系统、能源系统等组成。20世纪80年代，世界各大著名的汽车公司和生产厂家竞相研制开发这种    悬架。奔驰、沃尔沃、洛特-加龙省-加龙省斯、丰田等在汽车上进行了较为成功的试验。装备主动悬架的汽车，在不良路面高速行驶时，车身非常平稳，轮胎的噪音小，转向和制动时车身保持水平。其特点是乘坐非常舒服，但不同程度存在着结构复杂、能耗高、成本昂贵、可靠性问题。 
由于种种原因，我国的汽车绝大部分采用被动悬架，后悬架主要为扭力梁和多连杆。在半主动和主动悬架的研究方面起步晚，与国外的差距大。在西方发达国家，半主动悬架在20世纪80年代后期趋于成熟，福特公司和日产公司首先在轿车上应用，取得了较好的效果。主动悬架虽然提出早，但由于控制复杂，并且牵涉到许多学科，一直很难有大的突破。进入20世纪90年代，仍仅应用于排气量大的豪华汽车。未见国内汽车产品采用此技术的报道，只有北京理工大学和同济大学等少数几个研究机构对主动悬架展开研究。 
发展趋势：  
由于汽车行驶的平顺性和操纵稳定性的要求，具有安全、智能和清洁的绿色智能悬架将是今后汽车悬架发展的趋势。 
(1)被动悬架是传统的机械结构，刚度和阻尼都是不可调的，依照随机振动理论，它只能保证在特定的路况下达到较好效果。在我国现阶段，仍然有较高的研究价值。 
(2)半主动悬架的研究集中在两个方面：执行策略的研究；执行器的研究。阻尼可调减振器主要有两种，一种是通过改变节流孔的大小调节阻尼；一种是通过改变减振液的粘性调节阻尼。 
(3)主动悬架研究也集中在两个方面：可靠性；执行器。由于主动悬架采用了大量的传感器、单片机、输出输入电路和各种接口，由于元器件较多，降低了悬架的可靠性，所以，加大组件的集成程度，是一个不可逾越的阶段。执行器的研究主要是用电动器件代替液压器件。电气动力系统中的直线伺服电机和永磁直流直线伺服电机具有较多的优点，今后将会取代液压执行机构。
存在问题
1. 独立后悬架的成本一直比较高，许多家用车不能应用
2. 多连杆独立悬架相对于扭力梁要更占用空间
3. 悬架的耐用性和可靠性有待加强
4. 后悬架对后排和整车的舒适性需要加强
需解决的问题  
本设计的主要问题是悬架的参数对汽车的整体车身布置、车身和车轮各部件的使用寿命、车辆的动力学性能（行驶平顺性、衰减振动的能力、操纵稳定性、车身运动姿态）等的影响起关键性作用，需要考虑到各个约束条件的限制，需要进行多次对比分析，整体上做到性能最优化，并满足设计标准。
二、完成任务的研究思路和方案
首先以汽车为对象，研究其对悬架的特殊要求与有关国家标准。根据该悬架的特殊要求与国家标准，利用所学过的理论力学、材料力学、机械原理、以及机械设计等基础知识对该悬架进行结构设计，并确定各零部件的尺寸与材料。在此基础上，利用catia三维建模软件建立该悬架的几何模型。最后，在ADAMS中建模进行仿真，直到使该悬架达到国家标准的要求为止。
1.形式的选定； 
2.根据已知汽车主要参数确定悬架主要参数（悬架静挠度fc、悬架动挠度fd、悬架侧倾角刚度）； 
3.确定弹性组件主要参数①满载高度fa、②弹簧长度L、③弹簧断面尺寸（弹簧粗细直径b、弹簧外观）、④弹簧的刚度验算、⑤弹簧结构在自由状态下的高度、⑥弹簧的强度验算
4. 根据已知汽车主要参数确定减振器的结构类型和主要参数。
5.根据所掌握的资料以及所绘制的图形，准确定位并分析其结构 ，在对结构进行材料定性。
6.撰写论文稿，检阅整理后梳理正式论文。
计划表
起止日期
周
内容进程
备注
3.6--3.12
4
查阅参考相关资料进而开题

3.13—3.19
5
研究悬架的特殊要求与相关国标

3.20—3.26
6
熟悉catia软件与CAD软件

3.27—4.9
7-8
进行悬架的结构设计

4.10—4.23
9-10
建立悬架模型

4.24—5.7
11-12
撰写毕业论文

5.8—5.14
13
提交审核及修改论文

5.15—5.21
14
毕业答辩

主要参考文献 
[1] 黄天泽主编著.汽车车身结构与设计[M].北京：机械工业出版社,2011.  
[2] 王望予主编.汽车设计[M].北京：机械工业出版社,2009. 
[3] 陈家瑞主编.汽车构造（下册）[M].北京：机械工业出版社，2009.
[4] 余志生编.汽车理论[M].北京：机械工业出版社，2009. 
[5] 王慧文，张伟编．汽车悬架控制技术的发展[J]．森林工程，1998，（1）. 
[6] 孙凤英．汽车悬架系统的发展及控制技术研究现状[J]．黑龙江工程学院学报，2001，（1）. 
[7] 陈兵．车辆智能悬架系统发展趋势研究[J]．起重运输机械，2005，（6）. 
[8] 王国权，龚国庆.汽车设计课程设计指导书[M].北京：机械工业出版社，2010.  
[9] 林弋辉．车辆半主动悬架的控制策略及仿真[J]．四川工业学院学报，2004，（23）. 
[10] 曹民，范永法．汽车悬架技术的进展与预测[J]．上海汽车，2000，（7）.
[11] 李韶华，杨绍普.振动测试与诊断[J].机械强度，2003,(2). 
[12] 申永军,刘献栋,杨绍普. 基于最优控制的汽车被动悬架参数化设计[J].振动测试与诊断.2004,(2).
[13]林慕义，张福生，车辆底盘构造与设计，北京，冶金工业出版社，2014，（103）
三、指导教师评语

指导教师签名：
年 月 日

注：⑴ 开题报告由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，外语专业的开题报告必须用相应的语种写作。⑵ 开题报告须经指导教师审阅并签字后才能生效。 ⑶ 本表作为毕业设计（论文）的附件材料，装入学生毕业设计（论文）袋。⑷ 各学院可根据专业特点，自行拟定本表中开题报告的写作提纲，修订后报教务处备案并上传本教学单位网站以供学生下载。⑸ 开题报告的写作字数、参考文献篇数以及写作格式等要求，各学院可参照兄弟院校同类专业的要求自行确定，并在本教学单位制定本科毕业设计（论文）开题报告格式模板中予以明示。
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