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畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書 課題： “遠(yuǎn)艦”轎車雙擺臂懸架的設(shè)計及產(chǎn)品建模 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化 學(xué) 生 姓 名 周 祥 班 級 B機(jī)制034 學(xué) 號 0310110215 指 導(dǎo) 教 師 呂紅明 專 業(yè) 系 主 任 王 琪 發(fā) 放 日 期 2007年 3月 16日 一、設(shè)計內(nèi)容 結(jié)合國內(nèi)轎車實際，依據(jù)相關(guān)技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，利用所學(xué)知識，進(jìn)行“遠(yuǎn)艦” 轎車的雙擺臂懸架設(shè)計。具體主要內(nèi)容有： 1. 懸架結(jié)構(gòu)型式分析和主要參數(shù)的確定； 2. 進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計計算； 3. 用AUTOCAD完成懸架裝配圖及主要零件圖； 4. 應(yīng)用相關(guān)軟件進(jìn)行懸架的三維建模。 5. 編制設(shè)計說明書 二、設(shè)計依據(jù) 1．課題來源：東風(fēng)悅達(dá)起亞 2．產(chǎn)品名稱：遠(yuǎn)艦 3．生產(chǎn)綱領(lǐng)：大批大量 4．GB7258-2004 《機(jī)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(guān)產(chǎn)品技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn) 7．參數(shù)：前輪距1540mm，后輪距1520mm，前懸958mm ，后懸1070mm， 最 高時速190km/h ，加速時間（0 to 100kph）≤12.2s，（60 to 100kph）≤9.6s，整備質(zhì)量 1458 kg，總質(zhì)量2010 kg，最小離地間隙172 mm ，最小轉(zhuǎn)彎半徑5.3 m ，油箱容積 65 L，90Km/h 等速油耗6.4 L/100Km 。 三、設(shè)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(shè)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. 運用Pro/E或Catia進(jìn)行產(chǎn)品的三維建模； 7．畢業(yè)設(shè)計說明書按照學(xué)校規(guī)定的格式規(guī)范統(tǒng)一編排、打印，字?jǐn)?shù)不少于1萬字； 8．查閱文獻(xiàn)資料10篇以上，并有不少于3000漢字的外文資料翻譯； 9．到相關(guān)單位進(jìn)行畢業(yè)實習(xí)，撰寫不少于3000字實習(xí)報告； 10．撰寫開題報告。 四、畢業(yè)設(shè)計物化成果的具體內(nèi)容及要求 1、設(shè)計成果要求： 按教務(wù)處畢業(yè)設(shè)計（論文）格式規(guī)范統(tǒng)一編排、打印，字?jǐn)?shù)不少于1萬字。 1）畢業(yè)設(shè)計說明書 1 份 2）雙擺臂懸架裝配圖 　　　1 張 3）零件圖 不少于7張 4）三維模型零件圖、裝配圖和爆炸圖 若 干 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(shè)計課題相關(guān)； 3）所選外文資料應(yīng)是近10年的文章，并標(biāo)明文章出處。 五、 畢業(yè)設(shè)計（論文）進(jìn)度計劃 起訖日期 工作內(nèi)容 備 注 3月17日～3月18日 布置任務(wù) 3月19日～4月1日 調(diào)查研究，畢業(yè)實習(xí) 畢業(yè)實習(xí)，查閱資料，到多個公司實踐，撰寫實習(xí)報告。 4月2日～4月15日 方案論證，總體設(shè)計 提出總體設(shè)計方案及草圖，填寫開題報告，完成總體設(shè)計圖。 4月16日～4月30日 技術(shù)設(shè)計（部件設(shè)計） 完成部件圖。 5月8日～5月23日 工作設(shè)計（零件設(shè)計） 完成零件圖，完善設(shè)計圖紙。 5月24日～6月7日 撰寫畢業(yè)設(shè)計說明書 編寫畢業(yè)設(shè)計說明書。 6月8日～6月10日 畢業(yè)設(shè)計預(yù)答辯 6月11日～6月18日 修改資料 圖紙修改、設(shè)計說明書修改、定稿，材料復(fù)查。 6月19日～6月21日 評閱材料 6月22日～6月24日 畢業(yè)答辯 6月25日～6月28日 材料整理裝袋 六、 主要參考文獻(xiàn)： 1. 陳家瑞. 汽車構(gòu)造：上冊[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000. 2. 陳家瑞. 汽車構(gòu)造：下冊[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000. 3. 余志生. 汽車?yán)碚揫M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000. 4. 王望予. 汽車設(shè)計[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000. 5. 劉惟信. 汽車設(shè)計[M]. 北京：清華大學(xué)出版社，2001. 6. 朱德照譯. 汽車懸架設(shè)計[M]. 北京：人民交通出版社，1980. 7. 馮國勝. 車輛現(xiàn)代設(shè)計方法[M]. 北京：科學(xué)出版社，2006. 8. 汽車工程手冊編輯委員會.汽車工程手冊：基礎(chǔ)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(shè)計篇[M]. 北京：人民交通出版社，2001. 10. GB7258-2004，機(jī)動車運行安全技術(shù)條件[S]. 北京：2004. 11.成大先. 機(jī)械設(shè)計手冊（1~5卷）[M]. 北京：化學(xué)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(jī)械工程學(xué)院意見 院長： 年 月 日 5 文 獻(xiàn) 資 料 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化 學(xué) 生 姓 名 周 祥 班 級 B機(jī)制034 學(xué) 號 0310110215 指 導(dǎo) 教 師 呂 紅 明 文 獻(xiàn) 資 料 [1] 陳黎卿.基于ADAMS的雙橫臂扭桿獨立懸架操縱穩(wěn)定性分析[J].合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報自然科學(xué)版.2005.04，28（4）：341-345. [2] 張冬柏.汽車可控懸架技術(shù)的發(fā)展[J].黑龍江交通科技.2006.06,(6):72-73 . [3] 曾山 .談?wù)勣I車的懸架[J].實用汽車技術(shù). 2006.04,(4):4. [4] 鄭蘭霞.汽車懸架及其控制系統(tǒng)研究動態(tài)分析[J].黃河水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報. 2006.02,18(2) :44-47 . [5] 張弛云.現(xiàn)代汽車懸架控制策略研究[J].上海工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報. 2005.02 , 19(2): 140-144 . [6] 潘建國.汽車懸架參數(shù)優(yōu)化的最優(yōu)控制方法[J].農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報. 2005.11,36(11): 21-24. [7] 高海波.扭桿彈簧及扭桿彈簧懸架設(shè)計的新方法[J].現(xiàn)代制造工程.2003.01,(5): 55-57 . [8] 吳志成.中型汽車用麥弗遜式前獨立懸架設(shè)計與仿真分析[J].車輛與動力技術(shù). 2005.04(4): 33-38 . [9] 劉玉梅.汽車懸架性能測試方法及測試系統(tǒng)研究[J].公路交通科技.2006.09,23(9): 126-130. [10] 戴勇.輕型轎車后懸架安全性和舒適性的設(shè)計[J].上海汽車.2000.04 ,(3): 18-20. 畢業(yè)實習(xí)報告 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化 學(xué) 生 姓 名 周 祥 班 級 B機(jī)制034 學(xué) 號 0310110215 指 導(dǎo) 教 師 呂 紅 明 日 期 2007年4月1日 實　習(xí)　報　告 一、概述 這次的實習(xí)是在學(xué)完了機(jī)械設(shè)計、機(jī)械制造等一系列機(jī)械專業(yè)的基礎(chǔ)知識和專業(yè)知識以后的一項綜合性實踐環(huán)節(jié)，是圓滿完成畢業(yè)設(shè)計的保證。本次實習(xí)的目的：通過本次實習(xí)，培養(yǎng)理論聯(lián)系實際的能力，鞏固、深化和提高汽車機(jī)構(gòu)方面有關(guān)知識，了解車輛的生產(chǎn)過程及生產(chǎn)活動的組織，加工過程及其系統(tǒng)化過程。通過本次實習(xí)，了解當(dāng)?shù)仄髽I(yè)生產(chǎn)現(xiàn)狀、生產(chǎn)綱領(lǐng)、生產(chǎn)能力、生產(chǎn)節(jié)拍，以確定零件的生產(chǎn)類型、工藝過程、制造精度等級等第，為畢業(yè)設(shè)計及以后工作打下堅實的實踐基礎(chǔ)。 二、實習(xí)過程 我們由指導(dǎo)老師帶隊來到了鹽城市悅達(dá)專用車廠進(jìn)行參觀實習(xí)。首先由專用車廠的工程師簡單的介紹了該廠的情況以及他們的主要產(chǎn)品。接著，由我們指導(dǎo)老師呂紅明老師給我們講述了現(xiàn)在城市垃圾的現(xiàn)狀和專用車廠的新產(chǎn)品——垃圾車的生產(chǎn)及使用情況。介紹完畢之后,我們一行人進(jìn)入工廠的生產(chǎn)車間參觀實習(xí)。 另外，我們還去了江動集團(tuán)參觀實習(xí)。 三、實習(xí)內(nèi)容 江蘇悅達(dá)專用車有限公司系江蘇悅達(dá)集團(tuán)和世界500強(qiáng)企業(yè)日本富士重工業(yè)株式會社合作，全面引進(jìn)國際領(lǐng)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(jìn)設(shè)備工藝。公司秉承“挑戰(zhàn)自我，追求卓越”的企業(yè)精神和“為客戶創(chuàng)造價值；為員工創(chuàng)造收益；為合作商創(chuàng)造利潤；為股東創(chuàng)造回報；為政府創(chuàng)造稅收”的經(jīng)營哲學(xué)。在各位領(lǐng)導(dǎo)和同仁的支持下，以日本垃圾車第一品牌的富士重工50年的生產(chǎn)歷史和97項專利技術(shù)為支撐，專一制造中國壓縮式垃圾車精品。最大限度地滿足中國城市環(huán)保發(fā)展和用戶不斷變化的需求。 通過老師的介紹，我們了解到,中國約有2/3的城市陷入垃圾圍城的困境。我國僅“城市垃圾”的年產(chǎn)量就近1.5億噸,這些城市垃圾絕大部分是露天堆放。它不僅影響城市景觀,同時污染了與我們生命至關(guān)重要的大氣、水和土壤,對城鎮(zhèn)居民的健康構(gòu)成威脅,垃圾已成為城市發(fā)展中的棘手問題。 悅達(dá)專用車廠生產(chǎn)的特殊用途汽車——垃圾車，在這種情況下具有很大的市場潛力。并且，隨著市場經(jīng)濟(jì)日益激烈的競爭，垃圾車正在越來越朝著先進(jìn)、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)、易操作等方面發(fā)展。改裝車的市場潛力無窮。 江動集團(tuán)：大批量生產(chǎn)，產(chǎn)品主要包括S1100ZH型單缸柴油機(jī)，規(guī)格16HP/2000rpm；TY2100型多缸柴油機(jī)，規(guī)格30HP/2300rpm；TY295型多缸柴油機(jī)，規(guī)格25HP/2400rpm；R185型單缸小功率柴油機(jī)，規(guī)格8.8HP/2200rpm；R180型單缸小功率柴油機(jī)，規(guī)格7.7HP/2600rpm；R175型單缸小功率柴油機(jī)，規(guī)格6.6HP/2600rpm；ZH1115型單缸柴油機(jī)，規(guī)格24HP/2200rpm；ZH1110型單缸柴油機(jī)，規(guī)格20HP/2200rpm；ZH1105WA型單缸柴油機(jī)，規(guī)格18HP/2200rpm；S195型單缸柴油機(jī)，規(guī)格14HP/2000rpm；TY395型多缸柴油機(jī)，規(guī)格40HP/2600rpm；ZH1105WB型單缸柴油機(jī)，規(guī)格17HP/2000rpm。產(chǎn)品執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn): 國外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn) ROCT 2000 拖拉機(jī)及聯(lián)合收割機(jī)柴油機(jī)技術(shù)條件;產(chǎn)品與國際先進(jìn)同類產(chǎn)品實物質(zhì)量對比結(jié)果: 達(dá)到日本洋馬質(zhì)量水平。已按GB/T19001- ISO9001 質(zhì)量體系設(shè)計/開發(fā)、生產(chǎn)、安裝和服務(wù)的質(zhì)量保證模式建立了文化的質(zhì)量體系，編制了質(zhì)量手冊，程序文件,于98年元月份通過了中國進(jìn)出口商品質(zhì)量認(rèn)證中心江蘇評審中心認(rèn)證。所用設(shè)備有通用機(jī)床如CA6140車床、C6136C車床、搖臂鉆床、萬能升降臺銑床、數(shù)控車床等；有很多組合機(jī)床如三面多孔同時加工組合機(jī)床、雙面銑組合機(jī)床等。 四、當(dāng)代汽車行業(yè)的現(xiàn)狀分析 汽車產(chǎn)業(yè)，是指生產(chǎn)載貨汽車、客車、商用車、越野汽車、專用車、自卸汽車、牽引車、半掛車等各種類型整車和零配件的生產(chǎn)部門，不包括生產(chǎn)摩托車和自行車的企業(yè)。新的汽車統(tǒng)計類型分類將車輛分為兩大類：私人作為代步工具的乘用車和公務(wù)及商業(yè)經(jīng)營的商用車。乘用車包括普通乘用車、活頂乘用車、高級乘用車、小型乘用車、敞篷車、倉背乘用車、旅行車、多用途乘用車、短頭乘用車、越野乘用車、專用乘用車等11類（含MPV、SUV、輕型越野客車）；商用車包括客車、貨車和半掛牽引車。 中國汽車工業(yè)協(xié)會最新統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2005年我國汽車市場以銷售近592萬輛的總規(guī)模一舉超越德國和日本，提前躍居全球第二位。這一年，上汽取代一汽、通用超越大眾、豐田飛速擴(kuò)張……我國汽車市場正發(fā)生著顯著和深刻的變化。而專家預(yù)測，2006年更是動蕩的一年。2007年，誰又將主沉?。? 中國汽車工業(yè)協(xié)會另一份統(tǒng)計數(shù)據(jù)則表明，經(jīng)濟(jì)型轎車在我國轎車消費中占據(jù)主導(dǎo)地位。數(shù)據(jù)顯示，去年5萬元以下的小排量經(jīng)濟(jì)型轎車共銷售60.44萬輛，占全國轎車銷售總量的21.68%；5萬-10萬元轎車共銷售59.56萬輛，占轎車銷售總量的21.37%；10萬-15萬元轎車共銷售74.74萬輛，占轎車銷售總量的26.81%；15萬-20萬元轎車共銷售32.13萬輛，占轎車銷售總量的11.53%；20萬-30萬元系列所占比例較大，共銷售43.13萬輛占轎車銷售總量的15.47%；30萬元以上轎車共銷售8.77萬輛，占轎車銷售總量的3.14%。 2005年是我國汽車業(yè)變革的一年、成長的一年，奇瑞出口美國、陸風(fēng)出口歐洲……多家本土汽車制造商不斷攻克著國際市場。而據(jù)業(yè)內(nèi)權(quán)威人士分析2006年，中國汽車“走出去”的步伐將進(jìn)一步加快。 本土企業(yè)走出去，回首再看國內(nèi)市場，美國投資銀行摩根士丹利預(yù)測，2006年中國汽車需求將增長15%-20%，產(chǎn)能將增長20%，預(yù)計汽車業(yè)產(chǎn)能過剩狀況有可能進(jìn)一步加劇。并預(yù)計2006年中國汽車業(yè)設(shè)備利用率將由2005年的76%降至73%，汽車售價會下跌6%，產(chǎn)品利潤率下降4%，2006年仍將屬于買方市場。而專家認(rèn)為，這一切的預(yù)測數(shù)據(jù)也意味著今年汽車價格戰(zhàn)將不可避免，競爭勢必更加激烈。 五、 實習(xí)感想 為期兩周的實習(xí)結(jié)束了，在這期間里，在老師和工廠技術(shù)人員的帶領(lǐng)下看到了很多也學(xué)到了很多。讓我對原先在課本上許多不很明白的東西在實踐觀察中有了新的領(lǐng)悟和認(rèn)識。 在這個科技時代中，高技術(shù)產(chǎn)品品種類繁多，生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)流程也各不相同，但不管何種產(chǎn)品，從原料加工到制成產(chǎn)品都是遵循一定的生產(chǎn)原理，通過一些主要設(shè)備及工藝流程來完成的。因此，在專業(yè)實習(xí)過程中，首先要了解其生產(chǎn)原理，弄清生產(chǎn)的工藝流程和主要設(shè)備的構(gòu)造及操作。其次，在專業(yè)人員指導(dǎo)下，通過實習(xí)過程見習(xí)產(chǎn)品的設(shè)計、生產(chǎn)及開發(fā)等環(huán)節(jié)，初步培養(yǎng)我們得知識運用能力。概括起來有以下幾方面： 1.了解了當(dāng)代機(jī)械工業(yè)的發(fā)展概況，生產(chǎn)目的、生產(chǎn)程序及產(chǎn)品供求情況。 2.了解了機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)方法和技術(shù)路線的選擇，工藝條件的確定以及流程的編制原則。 3.了解了機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)規(guī)格、包裝和使用要求。 4.在企業(yè)員工的指導(dǎo)下，見習(xí)生產(chǎn)流程及技術(shù)設(shè)計環(huán)節(jié)，鍛煉自己觀察能力及知識運用能力。 5.社會工作能力得到了相應(yīng)的提高,在實習(xí)過程中，我們不僅從企業(yè)職工身上學(xué)到了知識和技能，更使我們學(xué)會了企業(yè)中科學(xué)的管理方式和他們的敬業(yè)精神。感到了生活的充實和學(xué)習(xí)的快樂，以及獲得知識的滿足。真正的接觸了社會，使我們消除了走向社會的恐懼心里，使我們對未來充滿了信心，以良好的心態(tài)去面對社會。同時，也使我們體驗到了工作的艱辛，了解了當(dāng)前社會大學(xué)生所面臨的嚴(yán)峻問題，促使自己努力學(xué)習(xí)更多的知識，為自己今后的工作奠定良好的基礎(chǔ)。 6.增進(jìn)了我們的師生感情，從這次生產(chǎn)實習(xí)的全過程來看，自始至終我們都服從老師的安排，嚴(yán)格要求自己，按時報到，注重安全。 本次實習(xí)使我第一次親身感受了所學(xué)知識與實際的應(yīng)用，理論與實際的相結(jié)合，讓我們大開眼界，也算是對以前所學(xué)知識的一個初審吧！這次生產(chǎn)實習(xí)對于我們以后學(xué)習(xí)、找工作也真是受益菲淺。在短短的二個星期中，讓我們初步讓理性回到感性的重新認(rèn)識，也讓我們初步的認(rèn)識了這個社會，對于以后做人所應(yīng)把握的方向也有所啟發(fā)！ 3 畢業(yè)設(shè)計 開題論證報告 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化 學(xué)生姓名 周 祥 班 級 B機(jī)制034 學(xué) 號 0310110215 指導(dǎo)教師 呂 紅 明 完成日期 2007年4月15日 課題名稱：“遠(yuǎn)艦”轎車雙擺臂懸架的設(shè)計及產(chǎn)品建模 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 1．本課題來源于東風(fēng)悅達(dá)起亞。 2．對于該課題研究的主要內(nèi)容是： 1）雙擺臂懸架結(jié)構(gòu)型式分析和主要參數(shù)的確定 2）零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計與強(qiáng)度校核 3）用AUTOCAD完成雙擺臂懸架裝配圖及主要零件圖 4）運用相關(guān)軟件進(jìn)行產(chǎn)品的三維建模 3．國內(nèi)外發(fā)展概況 懸架是汽車的車架與車橋或車輪之間的一切傳力連接裝置的總稱，其作用是傳遞作用在車輪和車架之間的力和力矩，并且緩沖由不平路面?zhèn)鹘o車架或車身的沖擊力，并衰減由此引起的震動，以保證汽車能平順地行駛。 汽車懸架是車輪與車身之間一切裝置的總稱, 其功用在于把路面作用于車輪上的垂直反力、縱向反力和側(cè)向反力以及這些反力所形成的力矩傳遞到車架上, 以保證汽車的正常行駛。懸架設(shè)計的好壞是影響車輛操縱穩(wěn)定性和行駛平順性的重要因素, 現(xiàn)代轎車的懸架有各種不同的結(jié)構(gòu)形式。本文研究的懸架是應(yīng)用于某商務(wù)車上, 前懸架采用扭桿彈簧上置的雙橫臂獨立懸架。雙橫臂獨立懸架性能關(guān)系到汽車的操縱穩(wěn)定性、轉(zhuǎn)向輕便性和輪胎的使用壽命等, 常見的雙橫臂獨立懸架是一組空間RSSR 四連桿機(jī)構(gòu), 運動關(guān)系比較復(fù)雜且運動直觀性差, 進(jìn)行性能分析困難較大。 典型的懸架結(jié)構(gòu)由彈性元件、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)以及減震器等組成，個別結(jié)構(gòu)則還有緩沖塊、橫向穩(wěn)定桿等。彈性元件又有鋼板彈簧、空氣彈簧、螺旋彈簧以及扭桿彈簧等形式，而現(xiàn)代轎車懸架多采用螺旋彈簧和扭桿彈簧，個別高級轎車則使用空氣彈簧。 懸架是汽車中的一個重要總成，它把車架與車輪彈性地聯(lián)系起來，關(guān)系到汽車的多種使用性能。從外表上看，轎車懸架僅是由一些桿、筒以及彈簧組成，但千萬不要以為它很簡單，相反轎車懸架是一個較難達(dá)到完美要求的汽車總成，這是因為懸架既要滿足汽車的舒適性要求，又要滿足其操縱穩(wěn)定性的要求，而這兩方面又是互相對立的。比如，為了取得良好的舒適性，需要大大緩沖汽車的震動，這樣彈簧就要設(shè)計得軟些，但彈簧軟了卻容易使汽車發(fā)生剎車“點頭”、加速“抬頭”以及左右側(cè)傾嚴(yán)重的不良傾向，不利于汽車的轉(zhuǎn)向，容易導(dǎo)致汽車操縱不穩(wěn)定等。 隨著電液控制、計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,傳感器、微處理器以及電、液控制元件制造技術(shù)的提高,使可控懸架在車輛上的應(yīng)用成為可能。一些能夠根據(jù)汽車行駛的路面、工況和載荷等情況來控制自身工作狀態(tài),使汽車的整體行駛性能達(dá)到最佳的可控懸架系統(tǒng)隨之出現(xiàn),并且得到發(fā)展。 國外在20 世紀(jì)50 年代就提出了主動懸架的概念。主動懸架采用有源或無源可控元件組成一個閉環(huán)或開環(huán)的控制系統(tǒng),根據(jù)車輛系統(tǒng)的運動狀態(tài)和外部輸入的變化做出反應(yīng),主動地調(diào)整和產(chǎn)生所需的控制力,使懸架始終處于最佳減振狀態(tài)。主動懸架由控制系統(tǒng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成,執(zhí)行機(jī)構(gòu)為有源液壓系統(tǒng)的主動懸架簡稱全主動懸架,而無源主動懸架則簡稱半主動懸架。 可控懸架采用的控制方法對于懸架實現(xiàn)需要的功能有著很大的影響。目前在可控懸架領(lǐng)域應(yīng)用的主要控制方法有最優(yōu)控制方法、自適應(yīng)LMS 算法、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等。傳統(tǒng)被動懸架,其彈簧剛度K 和減振器阻尼系數(shù)δ在汽車行駛過程中都不能人為地控制改變,其在結(jié)構(gòu)上只能實現(xiàn)平順性和操縱穩(wěn)定性之間的折衷,無法達(dá)到懸架控制的理想目標(biāo)。隨著微電子技術(shù)和控制理論的發(fā)展,出現(xiàn)了半主動懸架和主動懸架。相比較于被動懸架,最大的特點在于在汽車行駛過程中可以根據(jù)路況對懸架系統(tǒng)進(jìn)行實時的調(diào)節(jié)。 二、本課題研究的手段，技術(shù)以及擬解決的問題 設(shè)計遠(yuǎn)艦轎車懸架結(jié)構(gòu)； 建立雙擺臂獨立懸架的運動學(xué)模型； 雙擺臂獨立懸架定位參數(shù)分析； 懸架定位參數(shù)的影響因素分析； 完成該設(shè)計的三維模型零件圖，裝配圖以及爆炸圖。 三、解決方案及預(yù)期效果 （一）解決方案 根據(jù)《汽車構(gòu)造》、《汽車設(shè)計》等參考資料，確定遠(yuǎn)艦轎車懸架的結(jié)構(gòu)形式，進(jìn)行相關(guān)零件的強(qiáng)度設(shè)計。擬定后懸架采用雙擺臂懸架形式，進(jìn)行車輛振動特性的的計算和分析。對相關(guān)零件進(jìn)行詳細(xì)的參數(shù)計算和選擇。運用Pro/E軟件進(jìn)行三維產(chǎn)品建模。 （二）預(yù)期效果 （1）圖紙工作量： 繪制草圖、裝配圖和主要零件圖，設(shè)計工程圖樣折合成A0圖幅的圖樣在三張以上。應(yīng)用Pro/E軟件繪制相關(guān)三維模型零件圖，裝配圖和爆炸圖。手工繪制一張A0裝配圖。 （2）設(shè)計說明書： 設(shè)計說明書一份，字?jǐn)?shù)在10000字以上，說明包括課題背景、意義、理論依據(jù)、方案確定、參數(shù)計算和結(jié)論等內(nèi)容，設(shè)計達(dá)到任務(wù)書規(guī)定要求，保證車輛達(dá)到良好的平順性能。 四、課題進(jìn)度安排 3月19日～4月1日．畢業(yè)實習(xí)階段。 畢業(yè)實習(xí)，查閱資料，到多個公司實踐，撰寫實習(xí)報告。 4月2日～4月15日．開題階段。 提出總體設(shè)計方案及草圖，填寫開題報告。 4月16日～5月23日． 設(shè)計初稿階段。 完成總體設(shè)計圖、部件圖、零件圖。 5月24日～6月7日． 中期工作階段。 完善設(shè)計圖紙，編寫畢業(yè)設(shè)計說明書，中期檢查。 6月8日～6月10日．畢業(yè)設(shè)計預(yù)答辯。 6月11日～6月18日．畢業(yè)設(shè)計整改。 圖紙修改、設(shè)計說明書修改、定稿，材料復(fù)查。 6月19日～6月21日．畢業(yè)設(shè)計材料評閱。 6月22日～6月24日．畢業(yè)答辯。 6月25日～6月28日．材料整理裝袋。 五、指導(dǎo)教師意見 　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　 　　 　　　 年　 月　　日 六、專業(yè)系意見 年　 月　　日 七、學(xué)院意見 　　　　　　　　　　　　　 年　 月　　日 4 機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）選題申報表 指導(dǎo)教師 呂紅明 職稱 副教授 所在專業(yè)（系） 車輛工程 課 題 名 稱 “遠(yuǎn)艦”轎車雙擺臂懸架的設(shè)計及產(chǎn)品建模 課?? 題?? 來?? 源 課?? 題?? 性 質(zhì) 題目類別 科研 課題 生產(chǎn) 實際 課程或?qū)嶒炇医ㄔO(shè) 其它 技術(shù) 研究 工程 設(shè)計 軟件 開發(fā) 理論 研究 其它 畢業(yè) 設(shè)計 畢業(yè) 論文 ? ? ? 適用專業(yè) 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化 學(xué)生姓名 周祥 班級 機(jī)制03（4） 選題理由 本設(shè)計擬解決汽車制造企業(yè)懸架產(chǎn)品開發(fā)過程中設(shè)計與產(chǎn)品建模等問題；學(xué)生能夠進(jìn)一步掌握先進(jìn)的汽車零部件設(shè)計的實現(xiàn)手段和方法，更深層次地培養(yǎng)學(xué)生利用本專業(yè)基礎(chǔ)理論、基本知識和基本技能，以及分析和解決本專業(yè)實際問題的能力。 本課題符合機(jī)械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)方向教學(xué)計劃及培養(yǎng)目標(biāo)的要求。 主要內(nèi)容 根據(jù)普通乘用車平順性及操縱穩(wěn)定性要求，對雙擺臂懸架方案進(jìn)行選擇和分析，確定其結(jié)構(gòu)參數(shù)，進(jìn)行必要的受力分析和計算，應(yīng)用AutoCAD軟件繪制裝配和零件圖紙，應(yīng)用相關(guān)軟件建立產(chǎn)品的三維模型。 成果要求 □開題報告：????不少于3000 ???? 字 □說 明 書：????不少于10000???? 字 □圖??? 紙：??? 折合 A0? 號??3 ?張 □譯??? 文：????不少于 3000????漢字 □論??? 文：????????????? 字 □其??? 它：三維模型 專業(yè)系審查意見： 專業(yè)系主任（簽名）： 學(xué)院審批意見： 院 長（簽名）： 外文翻譯 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化 學(xué) 生 姓 名 周 祥 班 級 B 機(jī)制034 學(xué) 號 0310110215 指 導(dǎo) 教 師 呂 紅 明 外文資料名稱：汽車主動懸架系統(tǒng)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)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(dǎo)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(luò)控制運算法則的研究 L.J.Fu, J.G.Cao 重慶工學(xué)院車輛工程系 中國重慶市楊家坪興盛路4號，400050 C. R. Liao, B. Chen 重慶技術(shù)學(xué)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 周祥 譯 摘要:為適應(yīng)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(fù)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(yīng)神經(jīng)控制的汽車懸架循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模擬控制器。懸架系統(tǒng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)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(xué)習(xí)信號,為了檢驗控制結(jié)果，在DSP微處理系統(tǒng)基礎(chǔ)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(jìn)行實驗.將此控制結(jié)果和開環(huán)消極懸架系統(tǒng)進(jìn)行比較,結(jié)果表明神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)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(jìn)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(dǎo)致設(shè)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(fù)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(dǎo)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(dǎo)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(luò)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(yīng)控制控制器被用于控制汽車懸架神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和瞬邊的MR減振器的循環(huán)振動。控制器的結(jié)構(gòu)設(shè)計和控制運算法則將在第2部分進(jìn)行詳細(xì)敘述。懸架的循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)動態(tài)模擬在第3部分進(jìn)行介紹控制系統(tǒng)實驗在第4部分，第5部分是總結(jié)。 1. 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(jìn)行介紹，由圖1可知，它是由模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型構(gòu)成的微型客車懸架。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模糊控制即自適應(yīng)控制，它有學(xué)習(xí)和控制的功能。它的循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)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(luò)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 網(wǎng)絡(luò)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(luò)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(luò)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(luò)控制器的學(xué)習(xí)法則是以斜率誤差信號逆向傳遞方法為基礎(chǔ)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(luò)動態(tài)模擬法則 懸架神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)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(luò)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(yīng)作用.循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)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(luò)模擬簡圖。 是循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的負(fù)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(dá)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(dǎo)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(xì)分析循環(huán)算法獲得速率參數(shù)值是相當(dāng)復(fù)雜的。根據(jù)式13得，循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)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(yīng)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(fù)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(luò)控制為基礎(chǔ)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(yīng)懸架分別以神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和消極懸架系統(tǒng)在同樣的路面和運行速度下進(jìn)行測試實驗。表1的測試結(jié)果表明神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制自適應(yīng)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(yīng)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(luò)控制主要提高減緩振動的能力。受力曲線圖表明自適應(yīng)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(luò)控制的自適應(yīng)懸架系統(tǒng)遠(yuǎn)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(luò)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?？紤]到MR減振器的復(fù)雜性，動態(tài)參數(shù)載入硬盤進(jìn)行仿真.它表明自適應(yīng)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(luò)懸架達(dá)到完全控制作用。由于控制法設(shè)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(xiàn) [1] Kanopp D. 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