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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(yùn)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(dú)立懸架。雙橫臂獨(dú)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(dú)立懸架是一組空間RSSR 四連桿機(jī)構(gòu), 運(yùn)動關(guān)系比較復(fù)雜且運(yùn)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?yàn)閼壹芗纫獫M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(diǎn)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(yùn)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(shí)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(shí)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(diǎn)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(shí)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(dú)立懸架的運(yùn)動學(xué)模型；
雙擺臂獨(dú)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(yùn)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(shí)習(xí)階段。
畢業(yè)實(shí)習(xí)，查閱資料，到多個公司實(shí)踐，撰寫實(shí)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
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