麦弗逊悬挂系统的汽车平顺性研究

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1、论文分类号：2学校代码：10708学号：1505026硕士学位论文ThesisforMaster’sDegree麦弗逊悬挂系统的汽车平顺性研究白园指导教师姓名：张功学教授学科名称：机械设计及理论论文提交日期：2018年3月论文答辩日期：2018年5月学位授予单位：陕西科技大学申请工学硕士学位论文论文题目：麦弗逊悬挂系统的汽车平顺性研究与仿真学科门类：工学一级学科：机械工程培养单位：机电工程学院硕士生：白园导师：张功学教授2018年5月ResearchonVehicleRideComfortoftheMcPhersonSuspensionSystemAThesisSub

2、mittedtoShaanxiUniversityofScienceandTechnologyinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringScienceByYuanBaiSupervisor:Prof.GongxueZhangMay2018麦弗逊悬挂系统的汽车平顺性研究摘要随着汽车工业技术的飞速发展，人们对于汽车的舒适性要求也越来越高。而悬架系统是影响汽车行驶平顺性、操纵稳定性与安全性的重要机构，所以近年来它的研究成了重点研究问题。为了能更好地研究汽车的平顺性，本文针对某型

3、号轿车，借助多体动力学分析软件ADAMS对前麦弗逊悬架下的汽车平顺性进行了仿真研究，主要内容如下：1）建立了某汽车麦弗逊悬架的装配模型，然后利用ANSYSWorkbench对悬架在凹凸路面、制动与转弯三种典型工况进行强度分析。然后进行悬架的模态分析得出其固有频率，对比车辆在不同工况下受到的内外部激励。2）减振弹簧在悬架系统中起到支撑载荷和缓解振动的重要作用，它对汽车平顺性的影响较大，所以本文在考虑螺旋弹簧的簧丝横截面的弯矩与扭矩情况下，推导了弹簧的切应力计算公式。并将理论计算结果与弹簧模型的应力仿真结果对比，以验证弹簧应力公式的正确性，通过对圆柱螺旋弹簧与截锥弹簧的应

4、力分析，对比研究弹簧强度的高低。然后对两种弹簧模型进行模态分析，分析可知，截锥弹簧的固有频率略低于圆柱弹簧的固有频率，且截锥弹簧的质量比圆柱螺旋弹簧的质量减轻了10.3%，得出截锥弹簧的刚度较圆柱弹簧低。最后将圆柱弹簧与截锥弹簧分别作为减振弹簧进行悬架谐响应分析，得出截锥弹簧的悬架更稳定。3）研究了悬架的刚度与阻尼系数对汽车平顺性的影响。通过分析最终确定合适的悬架刚度使用范围与合适的悬架阻尼比，实现对车辆平顺性的改善。然后通过建立悬架四自由度动力学模型，利用Simulink进行了垂直、俯仰振动的响应分析。基于分析结果可知后轮激励对后轴的振动影响大，前轮激励对车身俯仰振

5、动和前轴振动影响较大。4）基于ADAMS/CAR分析整车在80km/h条件下路面粗糙度（B、C级路面）对汽车平顺性的影响。然后在B级路面下仿真分析速度（60km/h、80km/h）对汽车平顺性的影响。再对比分析同路面、同速度条件下，不同减振弹簧刚度对汽车平顺性的影响。最后对比分析汽车质心位置分别进行上、下、前、后移动80mm后的总加权加速度均方根值，基于分析可知，质心前移有利于改善汽车平顺性，上移有改善汽车平顺性的趋势，后移与下移均使得汽车平顺性趋于变差。I本课题为改善人们乘坐汽车的舒适性与物流运输而引起的货物受损问题进行了研究，研究结果对改善汽车平顺性具有参考和借鉴

6、作用。关键词：麦弗逊悬架，平顺性，ADAMS，仿真分析，动力学模型IIResearchonVehicleRideComfortoftheMcPhersonSuspensionSystemABSTRACTWiththerapiddevelopmentofautomobileindustrytechnology,peopleareincreasinglydemandingmorecomfortofautomobiles.Thesuspensionsystemisanimportantmechanismthataffectstheridecomfort,handlingst

7、abilityandsafetyofautomobiles.Therefore,theresearchonithasbecomeakeyresearchissueinrecentyears.Inordertostudythesmoothnessofthecarbetter,thearticlefocusonacertaintypeofcar,usingmulti-bodydynamicsanalysissoftwareADAMStostudythesmoothnessofthesuspensionandsimulation,andonthefront