某貨車懸架系統(tǒng)的設計【含6張CAD高清圖紙、文檔全套】【LB4】

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本科生畢業(yè)設計(論文)文獻綜述 設計 (論文)題目 貨車懸架系統(tǒng)的設計 作者所在系別 機電工程系 作者所在專業(yè) 車輛工程 作者所在班級 B13142 作 者 姓 名 李京城 作 者 學 號 201322353 指導教師姓名 趙秋芳 指導教師職稱 副教授 完 成 時 間 2017 年 3 月 6 北華航天工業(yè)學院教務處制  說 明 1．根據(jù)學?！懂厴I(yè)設計(論文)工作暫行規(guī)定》，學生必須撰寫畢業(yè)設計(論文)文獻綜述。文獻綜述作為畢業(yè)設計(論文)答辯委員會對學生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。 2．文獻綜述應在指導教師指導下，由學生在畢業(yè)設計(論文)工作前期內(nèi)完成，由指導教師簽署意見并經(jīng)所在專業(yè)教研室審查。 3．文獻綜述各項內(nèi)容要實事求是，文字表達要明確、嚴謹，語言通順，外來語要同時用原文和中文表達。第一次出現(xiàn)縮寫詞，須注出全稱。 4．學生撰寫文獻綜述，閱讀的主要參考文獻應在10篇以上（土建類專業(yè)文獻篇數(shù)可酌減），其中外文資料應占一定比例。本學科的基礎和專業(yè)課教材一般不應列為參考資料。 5．文獻綜述的撰寫格式按畢業(yè)設計(論文)撰寫規(guī)范的要求，字數(shù)在2000字左右。文獻綜述應與開題報告同時提交。 畢 業(yè) 設 計（論 文）文 獻 綜 述 文獻綜述題目 摘要：懸架作為汽車的重要部件，對汽車的行駛平順性和操縱穩(wěn)定性有著直接的影響。通過對被動懸架、半主動懸架和主動懸架的對比分析，可知采用半主動懸架是改善汽車懸架性能的一條新途徑。文中對汽車懸架的發(fā)展現(xiàn)狀及不同學者關于懸架系統(tǒng)運用的控制策略作了分析，為進一步研究懸架系統(tǒng)提供了一定的理論基礎和參考。 關鍵詞：懸架系統(tǒng)；平順性；控制策略 Abstract: Suspension as an important part of a car, riding comfort and handling stability of vehicles has a direct impact. Through to the passive suspension, semi-active suspension and active suspension of comparative analysis, it adopts the semi-active suspension is to improve the performance of automobile suspended frame of a new way. In this paper, present situation and the different scholars on the development of automobile suspended frame of suspension system using the control strategy are analyzed, in order to further study suspension system provides a certain theoretical basis and reference Keyword: Suspension system; Comfort; The control strategy 1前言： 懸架是安裝在車橋和車輪之間用來吸收汽車在高低不平的路面上行駛所產(chǎn)生的顛簸力的裝置。因此，汽車懸架系統(tǒng)對汽車的操作穩(wěn)定性、乘坐舒適性都有很大的影響。由于懸架系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)在不斷改進，其性能及控制技術(shù)也得到了迅速提高。盡管一百多年來汽車懸架從結(jié)構(gòu)形式到作用原理一直在不斷地演進，但從結(jié)構(gòu)功能而言，他都是有彈性元件、減震裝置和導向機構(gòu)三部分組成。在有些情況下，某一零部件兼起兩種或三種作用，比如鋼板彈簧兼起彈性元件和導向機構(gòu)的作用，麥克弗遜懸架中的減震器兼起減震器及部分導向機構(gòu)的作用，有些主動懸架中的作動器澤具有彈性元件、減震器和部分導向機構(gòu)的功能。起作用是傳遞路面作用在車輪和車架上的支撐力、牽引力、制動力和側(cè)向反力以及這些力所產(chǎn)生的力矩，并且緩沖和吸收由不平路面通過車輪傳給車架或車身的振動與沖擊，抑制車輪的不規(guī)則震動，提高車輛平順性和安全性，減少動載荷引起的零部件和貨物損壞。 2懸架系統(tǒng)的發(fā)展狀況 非獨立懸架早期廣泛應用于轎車及轎車意外的其他車型中，由于其可靠性和簡單的特性，現(xiàn)在還被廣泛的用于轎車的后橋，輕型貨車和越野汽車的后橋，重型貨車的前后橋都采用非獨立懸架。 獨立懸架早期只單純用于轎車上，目前大部分輕型貨車和越野汽車為了提高舒適性也開始采用獨立懸架，同時一些中型卡車及客車為了提高架乘的舒適性和行駛平順性也開始采用獨立懸架，在國外甚至一些輪式工程機械如吊車和重型卡車也開始采用獨立懸架。因此對于獨立懸架的設計技術(shù)，國內(nèi)外都進行了研究，這些研究主要集中在以下幾個方面：獨立懸架設計技術(shù)，獨立懸架參數(shù)對汽車行駛平順性的影響；獨立懸架與轉(zhuǎn)向橫拉桿長度和斷開點的確定；懸架彈性元件的設計分析；導向機構(gòu)的運動分析；獨立懸架對前輪定位參數(shù)的影響；獨立懸架的優(yōu)化設計等。國外除上述研究外，還進入了微觀領域的研究，如用原子力學顯微鏡觀察懸架材料內(nèi)部聚合體的原子轉(zhuǎn)化情況，研究懸架作為彈性介質(zhì)的流變特性等，從而使得獨立懸架向著智能化、輕量化、小型化、通用化放心發(fā)展。同時由于電子、微機技術(shù)的發(fā)展，使得獨立懸架技術(shù)向著半主動、主動懸架方向發(fā)展。 隨著汽車工程技術(shù)和現(xiàn)代控制理論的進步，汽車懸架技術(shù)得到廣泛深入和研究。基于振動控制的主動、半主動懸架系統(tǒng)的研究和應用得到了迅猛發(fā)展，代表了現(xiàn)代懸架系統(tǒng)發(fā)展的方向。主動懸架的概念是由Federspiel Labrosse于1954年提出來的，首先使主動懸架的基本思想和控制律得到完善總結(jié)的是Thompson，他證明了全主動懸架系統(tǒng)對提高車輛性能的作用。20世紀80年代初，車輛主動懸架統(tǒng)的研究和開發(fā)成果得到了實現(xiàn)，日產(chǎn)和豐田公司的液力主動控制系統(tǒng)，證明主動懸架系統(tǒng)可使車輛的整體性能得到很大提高。但因主動懸架結(jié)構(gòu)復雜、能耗高，其發(fā)展受到一定限制。 70年代初，Rossby和Karnop首先提出了半主動懸架的概念。半主動懸架比主動懸架出現(xiàn)的晚一些，從20世紀80年代中期以來，有關汽車半主動懸架系統(tǒng)的文獻和研究成果每年都有報道，比較有影響的學者有Karnopp、Margolis、Thompson等，他們的研究，極大地豐富了汽車半主動懸架的控制理論，有力地推進了半主動懸架系統(tǒng)在車輛工程中的應用，其結(jié)構(gòu)簡單、造價低廉，性能接近于主動懸架而受到車輛工程界的廣泛重視。 20世紀90年代以后，研究的顯著特點是新型智能材料在半自動懸架上的應用。美國和德國研制的以電流變和磁流變體作為工作介質(zhì)的新型半主動懸架系統(tǒng)，是一種能自動識別道路狀況的半主動懸架系統(tǒng)——自動連續(xù)調(diào)節(jié)阻尼控制系統(tǒng)。據(jù)稱，這一系統(tǒng)不僅可以裝配在賽車上，還可以安裝在其他高級轎車上。 3懸架技術(shù)的發(fā)展趨勢 主動懸架控制技術(shù)的發(fā)展最早提出懸架控制方法是天棚阻尼器控制，由于控制算法簡單，已經(jīng)得到了應用。隨著現(xiàn)代控制理論的應用，提出了主動懸架隨機最優(yōu)控制方法。與天棚阻尼器控制相比，由于考慮了更多變量的影響，因而控制效果更好。 主動懸架記住的發(fā)展預測對比目前各種控制方法，采用控制有效、應用較成熟、算法較簡單、基于預測優(yōu)化的參數(shù)估計自校正控制律是較為理想的選擇。電氣動力系統(tǒng)中的直線伺服電機具有較多的優(yōu)點，永磁直流直線伺服電機，其驅(qū)動性能優(yōu)于液壓系統(tǒng)，今后將會取代液壓執(zhí)行機構(gòu)。運用點此蓄能原理，結(jié)合參數(shù)估計自校正控制器，有望設計出高性能低功耗的點此蓄能式自適應主動懸架。采用新型電控技術(shù)，研究和開發(fā)一類控制有效、能耗低、造價合理的汽車懸架系統(tǒng)具有較高的經(jīng)濟效益和社會效益。針對懸架系統(tǒng)的非線性特點，研究適宜的懸架系統(tǒng)電控技術(shù)是汽車懸架系統(tǒng)振動性能改進的方向。在控制策略方面，針對不同的問題提出了不同的方法。這些控制策略有效地提高了控制性能和汽車行駛的平順性。周繼銘等人采用了四分之一車模型對天棚阻尼器和主動懸架的動力學特性進行了分析，討論了微分幾何法和反饋線性化法的應用。舒紅宇等用一個簡單的二自由度的汽車模型對主動懸架進行數(shù)值分析，通過計算機模擬用頻率和頻譜響應的方法對振動性能進行研究。由于阻尼系數(shù)在連續(xù)系統(tǒng)中的變化不如在開關半主動懸架系統(tǒng)中那么敏感，所以采用連續(xù)半主動懸架能使瞬態(tài)響應的穩(wěn)定時間得以改善。 4結(jié)語 文章綜述了現(xiàn)代汽車懸架系統(tǒng)的分類、國內(nèi)外發(fā)展歷史和控制策略的研究現(xiàn)狀，可以看出半主動懸架介于被動懸架和主動懸架之間，且結(jié)構(gòu)簡單、耗能低、可靠性較高，性能優(yōu)于被動懸架，成本低于主動懸架，是一種較為理想和具有較大實際開發(fā)意義的懸架；并對汽車懸架的發(fā)展現(xiàn)狀以及不同學者關于懸架系統(tǒng)運用的控制理論與控制策略作了分析，了解其工作原理及優(yōu)缺點，為懸架控制理論研究和產(chǎn)品提供了一定的理論基礎。 參考文獻 劉飛，陳大宇 車輛半主動懸架系統(tǒng)設計與試驗研究2009-6 陳家瑞 汽車構(gòu)造 機械工業(yè)出版社 2005 姜鵬 汽車懸架系統(tǒng)的仿真分析與參數(shù)優(yōu)化設計 浙江大學 2006 韓燕 重型載貨汽車懸架系統(tǒng)多目標優(yōu)化設計系統(tǒng)的研究開發(fā) 中國優(yōu)秀碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 2009 王望予 汽車設計 北京機械工業(yè)出版社 2004 梅麗歌 汽車電子控制懸架系統(tǒng)的原理及應用 科學之友 2006 喻凡 黃宏成 汽車空氣懸架的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 汽車設計 2001 王敬芝 重型載貨汽車空氣懸架多目標優(yōu)化設計系統(tǒng)的研究開發(fā) 中國優(yōu)秀碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 2009 陳兵 車輛只能懸架系統(tǒng)發(fā)展趨勢研究 起重運輸機械 2005 劉丹 重型載貨汽車車架的有限元分析及優(yōu)化 中國優(yōu)秀碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 2009 林戈輝 車輛半主動懸架的控制策略及仿真 四川工業(yè)學院學報 2004 秦洪武 前懸架的仿 真計算研究 機械設計與研究 2002 羅禹貢 輕型車懸架動態(tài)優(yōu)化設計及其應用 汽車研究與開發(fā) 1997 范迪彬 陸友林 汽車懸掛參數(shù)優(yōu)化設計 安徽工學院學報 1988 張建文 莊德軍 林逸 汽車用空氣彈簧懸架系統(tǒng)綜述 公路交通科技 2002 Magnus Niggard Neural Networks for Modelling and Control of Dynamic Systems.Springer-Vera,London,februari 2000 William S.Levine. The control handbook.CRC press,1996 畢 業(yè) 設 計（論 文）文 獻 綜 述 指導教師意見 指導教師： 年 月 日 專業(yè)教研室審查意見 負責人： 年 月 日 5