開題報告-朗逸轎車前麥弗遜懸架設(shè)計

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1、開題報告1目的及意義1.1選題研究背景伴隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展，人民生活水平和質(zhì)量明顯提高，汽車已經(jīng)是人們的日常生活中必不可少的交通工具。因此人們對汽車的舒適性，安全性以及駕駛操控性等越來越重視，汽車行業(yè)也隨著消費者的需求而不斷發(fā)展。作為汽車安全結(jié)構(gòu)的重要組成部分，一直以來，汽車的行駛操控性和舒適性與底盤結(jié)構(gòu)中的懸掛系統(tǒng)息息相關(guān)，而懸掛結(jié)構(gòu)的簡單與復(fù)雜也直接決定著汽車制造成本的高低。一輛汽車，既要舒適又操控性好，這個極難妥協(xié)又要達到盡可能平衡的懸架總成設(shè)計，相對廠家的技術(shù)實力，無疑是一個極大的挑戰(zhàn)。麥弗遜式獨立懸架是眾多懸掛系統(tǒng)中的一種，它以結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、舒適性尚可的優(yōu)點贏得了廣泛的市場

2、應(yīng)用。因此有必要對上海大眾朗逸轎車麥弗遜懸架設(shè)計進行研究。1.2選題研究的目的及意義本題研究的目的主要是針對上海大眾朗逸轎車結(jié)合國內(nèi)研究背景以及市場趨勢等設(shè)計一款前麥弗遜懸架。對于汽車來說，舒適性、安全性、操控性的決定性因素主要取決于汽車的基礎(chǔ)設(shè)計懸架。懸掛系統(tǒng)應(yīng)有的功能是支持車身，改善乘坐的感覺，不同的懸掛設(shè)置會使駕駛者有不同的駕駛感受。外表看似簡單的懸掛系統(tǒng)綜合多種作用力，決定著轎車的穩(wěn)定性、舒適性和安全性，是現(xiàn)代轎車十分關(guān)鍵的部件之一。懸架是現(xiàn)代汽車的重要組成部分之一。雖然并非汽車在行進必不可少的裝備，但如果沒有懸架，將極大的影響汽車的操縱穩(wěn)定性和平順性。懸架對整車性能有著重要的影響。在

3、汽車市場競爭日益加劇的今天，人們對汽車的性能的認識更多的靠更為直接的感觀感受，而非他們不太懂得的專業(yè)術(shù)語。因此，對汽車操縱穩(wěn)定性平順性的提升成為了各大汽車廠商的共識。與此關(guān)系密切的懸架系統(tǒng)也被不斷改進，主動半主動懸架等具有反饋的電控系統(tǒng)在高端車輛上的應(yīng)用日趨廣泛。無論定位高端市場，還是普通家庭的經(jīng)濟型轎車，沒有哪個廠家敢忽視懸架系統(tǒng)及其在整車中的作用。這一切，都是因為懸架系統(tǒng)對乘員的主觀感受密切聯(lián)系。懸架系統(tǒng)的優(yōu)劣，乘員在車上可以馬上感受到?！澳就袄碚摗保芏嗳硕贾?，整車就好比是個“大木桶”，懸架是它的一片木板。雖然，沒有懸架的汽車還是可以跑動的，但是坐在上面是很不舒服的。只有當懸架這塊木板

4、得到足夠重視，才能使整車性能得以提升。否則，只能是句空話。完善的汽車懸架系統(tǒng)可以很好的緩解路面給予車輛的沖擊，減輕汽車振動給乘客帶來頭暈，暈車等不良反應(yīng)，使乘客感受到很好的乘坐舒適性。同時將汽車的懸架系統(tǒng)調(diào)校好，好的懸架系統(tǒng)在彎道性能上就能很好的表現(xiàn)出來，還有出去郊游時，能在惡劣的路況下行駛，可以給駕駛員帶來更好的操作穩(wěn)定性。優(yōu)良的懸架避震性能，也可以減輕振動給零件帶來的沖擊導致?lián)p壞，減少故障，降低維修成本和行駛安全。懸架系統(tǒng)使汽車能精準的過彎轉(zhuǎn)向，也能避免一定的交通事故發(fā)生可能性。因此可以發(fā)現(xiàn)，懸架對于整輛車具有重大的意義，不可或缺。而當前的汽車懸架雖然已經(jīng)十分先進，但是畢竟沒有完美的事物，

5、不論什么形式的獨立懸架或非獨立懸架都有其缺點和不足。因此還需要不斷的研究發(fā)展。1.3國內(nèi)研究現(xiàn)狀國內(nèi)對麥弗遜懸架的研究非常之多:四川理工學院機械工程學院和人工智能四川省重點實驗室的周軍超，袁杰，廖映華，湯愛華結(jié)合D-最優(yōu)試驗設(shè)計理論,建立了汽車的麥弗遜獨立懸架動力學模型.結(jié)合隨機路面模型仿真,對懸架各個結(jié)構(gòu)參數(shù)進行最優(yōu)實驗分析,得到麥弗遜式懸架優(yōu)化性能參數(shù).經(jīng)過優(yōu)化分析與優(yōu)化前懸架的性能進行對比,得出最優(yōu)結(jié)構(gòu)參數(shù)1；皖西學院機械與車輛工程學院的張鵬，張曉東，王洪新，劉建樹提出一種基于多島遺傳算法進行麥弗遜懸架參數(shù)優(yōu)化設(shè)計的方法。他們以某款采用了麥弗遜式前懸架的轎車為研究對象，基于Matlab/

6、Simulink構(gòu)建了前懸架動力學分析的數(shù)學模型,并通過相應(yīng)Adams模型的仿真分析對數(shù)學模型進行了可靠性驗證。在這個基礎(chǔ)上,通過擾動法分析得到結(jié)構(gòu)參數(shù)對懸架性能的影響方式。通過具體分析靈敏度大小,可獲取對剛度特性影響最靈敏的參數(shù)。最后運用多島遺傳算法對參數(shù)的優(yōu)化,從而實現(xiàn)懸架性能的優(yōu)化2。合肥工業(yè)大學機械與汽車工程學院的李強提出了一種基于瞬心法進行麥弗遜懸架運動特性分析與優(yōu)化設(shè)計的方法3。李璞,李澄,黃長征,王洪榮,胡松喜針對傳統(tǒng)優(yōu)化方法需要頻繁調(diào)用仿真模型的弊端,提出基于非自適應(yīng)采樣和稀疏響應(yīng)面方法的麥弗遜懸架多約束優(yōu)化方法4。1.4國外研究現(xiàn)狀Gao Qi;Feng Jinzhi;Zhe

7、ng Songlin提出一種綜合評價指標體系并證明該體系的可行性，廣義多維自適應(yīng)學習粒子群算法對于麥克弗森懸架系統(tǒng)關(guān)鍵參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計是有效的12。Shi Qin;Peng Chengwang;Chen Yikai設(shè)計了一種新穎的雙環(huán)多目標粒子群算法13。Byung Chul Choi,Seunghyeon Cho,Chang-Wan Kim通過使用Kriging模型進行了優(yōu)化設(shè)計以最小化側(cè)向載荷14。K.Vikranth Reddy;Madhu Kodati;Kishen Chatra介紹了懸架系統(tǒng)的完整空間模型的位置運動學分析15M.S.Fallah,R.Bhat&W.F.Xie提出一種用于

8、行駛控制應(yīng)用的Macpherson支撐系統(tǒng)的非線性模型。該模型包括彈簧懸掛質(zhì)量的垂直加速度，并包含了懸架連桿機構(gòu)的運動學特性16。Su Zhuoyu;Xu Fengxiang;Hua Lin;Chen Hao;Wu Kunying進行了小型貨車麥克弗遜式懸架系統(tǒng)的運動學特性分析和優(yōu)化設(shè)計。可獲得更好的車輪定位參數(shù)，并進一步提高了懸架的系統(tǒng)性能17。Sung,K-G;Park,M-K研究了配備可控磁流變（MR）減震器的電子控制懸架（ECS）的設(shè)計和控制以及適當?shù)目刂撇呗?8。2設(shè)計的基本內(nèi)容、目標、擬采用的方案及措施2.1選題研究內(nèi)容、目標根據(jù)選題要求查詢上海大眾朗逸轎車參數(shù)，并分析前麥弗遜懸架

9、的組成和功用，對上海大眾朗逸轎車的前麥弗遜懸架進行設(shè)計。具體研究工作包括以下幾點：1.分析上海大眾朗逸轎車麥弗遜獨立懸架的組成和功用；2.對懸架上的各零部件強度的校核；3.詳細考慮各部件之間的連接關(guān)系；4.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。2.2論文技術(shù)路線為設(shè)計上海大眾朗逸轎車前麥弗遜懸架，首先查閱目標車型參數(shù)，分析上海大眾朗逸轎車麥弗遜獨立懸架的各組成部分及其功用，對比上海大眾朗逸轎車與其他車型前麥弗遜懸架的區(qū)別以及原因。根據(jù)各參數(shù)對各零部件進行初步計算確定數(shù)據(jù)，再進行各零部件的強度校核。若校核不合格則需重新計算直到校核通過。在算得數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上使用CATIA進行三維

10、建模，然后應(yīng)用仿真軟件ADAMS對麥弗遜懸架模型進行運動學仿真分析，找出懸架系統(tǒng)中存在的問題，并進行修改，直至仿真分析的結(jié)果符合要求并最終確定懸架系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。最后進行裝配圖及零件圖的手工繪圖和計算機繪圖。3進度安排周次(時間)工作內(nèi)容提交內(nèi)容(階段末)1-2（7學期第18、19周）確定畢業(yè)設(shè)計選題、完善畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書(相關(guān)參數(shù))、校內(nèi)外資料收集畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書3-4（8學期第1-2周）方案構(gòu)思、文獻檢索、完成開題報告文獻檢索、開題報告5（8學期第3周）外文翻譯、資料再收集外文翻譯6（8學期第4周，3月19日）開題答辯開題答辯PPT、開題答辯記錄表78（8學期第5-6周）設(shè)計計算、草圖繪制設(shè)計計算

11、草稿、草圖911（8學期第7-9周）圖樣繪制、編寫設(shè)計計算說明書（論文）圖樣、論文初稿1215（8學期第10-13周）圖樣及論文整理；關(guān)注組中期檢查正式圖樣、論文畢業(yè)實習兩周（8學期第11-12周）校外實習或線上實習、資料收集、完成實習報告實習報告16（8學期第14周）學生提出答辯申請，作答辯準備，資料袋整理；答辯資格審查，查重；教師審閱圖紙、說明書畢業(yè)設(shè)計資料袋17（8學期15周）參加答辯答辯PPT畢業(yè)設(shè)計成績4參考文獻1周軍超，袁杰，廖映華.基于D-最優(yōu)試驗設(shè)計的麥弗遜懸架優(yōu)化J.中國工程機械學報,2018(05).2張鵬，張曉東，王洪新.基于多島遺傳算法的麥弗遜懸架參數(shù)優(yōu)化設(shè)計J.湖北汽

12、車工業(yè)學院學報，2018（01）.3李強.基于瞬心法的麥弗遜懸架特性分析與改進設(shè)計J.合肥工業(yè)大學學報,2016(11).4李璞,李澄,黃長征.基于稀疏響應(yīng)面的麥弗遜懸架多約束優(yōu)化J.汽車工程學報，2015（05）.5過學迅.汽車設(shè)計（第二版）M.人民交通出版社,2013.6余晨光.汽車理論M.中南大學出版社,2016.7王望予.汽車設(shè)計M.機械工業(yè)出版社,2017.8成大先.機械設(shè)計手冊M.化學工業(yè)出版社,2016.9史文庫，姚為民.汽車構(gòu)造M.人民交通出版社，2013.10John C.Dixon.The Shock Absorber HandbookM.2007.11馮國勝、楊紹普.車輛

13、現(xiàn)代設(shè)計方法M.科學出版社，2007.12Gao Qi;Feng Jinzhi;Zheng Songlin;Optimization design of the key parameters of McPherson suspension systems using generalized multi-dimension adaptive learning particle swarm optimizationJ.ProQuest,2019,3403-342313Shi Qin;Peng Chengwang;Chen Yikai;He Jie;Li Peiqing;Chen Jiajia.Ro

14、bust kinematics design of MacPherson suspension based on a double-loop multi-objective particle swarm optimization algorithmJ.ProQuest,2019,12;3263-327814Byung Chul Choi,Seunghyeon Cho,Chang-Wan Kim,Kriging Model Based Optimization of MacPherson Strut Suspension for Minimizing Side Load using Flexib

15、le Multi-Body DynamicsJ,International Journal of Precision Engineering and Manufacturing,2018,873-87915K.Vikranth Reddy;Madhu Kodati;Kishen Chatra;Sandipan Bandyopadhyay,A comprehensive kinematic analysis of the double wishbone and MacPherson strut suspension systemsJ,Mechanism and Machine Theory 20

16、16 441-47016M.S.Fallah,R.Bhat&W.F.Xie,NewmodelandsimulationofMacphersonsuspensionsystemforridecontrolapplicationsJ.VehicleSystemDynamics,2007,1111;195-22017Su Zhuoyu;Xu Fengxiang;Hua Lin;Chen Hao;Wu Kunying;Zhang Suo,Design optimization of minivan MacPherson-strut suspension system based on weighting combination method and neighborhood cultivation genetic algorithmJ.ProQuest,2019,650-66018Sung,K-G;Park,M-K,Design and control of electronic control suspension using a magneto-rheological shock absorberJ.ProQuest,20125指導教師意見指導教師（簽名）：年月日8