机械毕业设计（论文）开题报告-长城微型汽车车架与后悬架设计.doc

河南科技大学毕业设计（论文）开题报告（学生填表）学院：车辆与交通工程学 2015 年 3月30 日课题名称长城微型汽车设计（车架与后悬架设计）学生姓名专业班级车辆112课题类型工程设计指导教师职称副教授课题来源 1. 设计（或研究）的依据与意义现代汽车绝大多数都具有作为整车骨架的车架，车架是整个汽车的基体。车架的结构形式首先应满足汽车总布置的要求。汽车在复杂多变的行驶过程中，固定在车架上的各总成和部件之间不应发生干涉。汽车在崎岖不平的道路上行驶时，车架在载荷作用下可能产生扭转变形以及在纵向平面内的弯曲变形，当一边车轮遇到障碍时，还可能使整个车架扭曲成菱形。这些变形将会改变安装在车架上的各部件之间的相对位置，从而影响其正常工作。因此，车架还应具有足够的强度和适当的刚度。为了提高整车的轻量化水平，要求车架质量尽可能小。对微型车来说，车架应布置得离地面近一些，以使汽车重心位置降低，这对于提高汽车的行驶稳定性尤为重要。悬架是车架与车桥之间一切传力装置的总称。它的功用是把路面作用于车轮上的垂直反力、纵向反力和侧向反力以及这些反力所造成的力矩传递到车架上，以保证汽车的稳定行驶。微型汽车后悬架的设计，尤其是悬架结构形式和性能参数的选择，直接对汽车行驶平顺性、操纵稳定性和舒适性有很大的影响。可以说，悬架系统是现在汽车最重要的总成之一，是汽车保证操纵稳定性、平顺性和舒适性的最重要的部件。所以，悬架的设计是整个汽车设计最重要的环节之一。此外，在设计过程中要满足以下几点要求：1,规范合理的型式和尺寸选择，结构布置合理；2，工作可靠，装卸方便，便于维修，调整；3，尽量使用通用件，以减少制造成本；4，在满足刚度和强度的前提下，尽量减小整备质量；5,其他有关产品的规范和标准;5,有良好的隔声能力。6，结构紧凑、占用空间尺寸小。7，具有舒适的衰减震动的能力，汽车制动或加速时，要保证车身稳定，减小车身纵倾，转弯时车身侧倾角要合适8，可靠的传递车身与车轮之间的各种力和力矩，通过选用合适的制造材料和合理的结构设计，提高零部件强度和使用寿命，降低生产成本，从而使汽车具有良好的行驶平顺性，进而改善汽车的行驶车速、燃油经济性和运营经济性，提高汽车的性价比。我所做的毕业设计课题，汽车后悬架和车架的设计，通过带有研究性质的专题研究分析、设计报告，培养我们的开发和设计能力，提高综合运用所学知识和技能去分析、解决实际问题的能力，同时也培养了我们查阅书籍资料，搜索文献的技能，也是对四年来所学的汽车专业理论知识的检验和总结，同时是对我们成长过程中的一次考验和测试，我相信这对我将来从事汽车方面工作也将是一次锻炼的机会。2. 国内外同类设计（或同类研究）的概况综述悬架概况综述：汽车诞生后，随着对悬架研究的深入，相继出现了扭杆弹簧、气体弹簧、橡胶弹簧、钢板弹簧等弹性件。1934年世界上出现了第一个由螺旋弹簧组成的被动悬架。被动悬架的参数根据经验或优化设计的方法确定，在行驶过程中保持不变。它是一系列路况的折中，很难适应各种复杂路况，减振的效果较差。为了克服这种缺陷，采用了非线性刚度弹簧和车身高度调节的方法，虽然有一定成效，但无法根除被动悬架的弊端。被动悬架主要应用于中低档轿车上，现代轿车的前悬架一般采用带有横向稳定杆的麦弗逊式悬架，比如桑塔纳、夏利、赛欧等车，后悬架的选择较多，主要有复合式纵摆臂悬架和多连杆悬架等。随着道路交通的不断发展，汽车车速有了很大的提高，被动悬架的缺陷逐渐成为提高汽车性能的瓶颈，为此人们开发了能兼顾舒适和操纵稳定的主动悬架。主动悬架的概念是1954年美国通用汽车公司在悬架设计中率先提出的。它在被动悬架的基础上，增加可调节刚度和阻尼的控制装置，使汽车的悬架在任何路面上保持最佳的运行状态。控制装置通常由测量系统、反馈控制系统、能源系统等组成。20世纪80年代，世界各大著名的汽车公司和生产厂家竞相研制开发这种悬架。奔驰、沃尔沃、洛特斯、丰田等在汽车上进行了较为成功的试验。装备主动悬架的汽车，在不良路面高速行驶时，车身非常平稳，轮胎的噪音小，转向和制动时车身保持水平。其特点是乘坐非常舒服，但不同程度存在着结构复杂、能耗高、成本昂贵、可靠性问题由于种种原因，我国的汽车绝大部分采用被动悬架。在半主动和主动悬架的研究方面起步晚，与国外的差距大。在西方发达国家，半主动悬架在20世纪80年代后期趋于成熟，福特公司和日产公司首先在轿车上应用，取得了较好的效果。主动悬架虽然提出早，但由于控制复杂，并且牵涉到许多学科，一直很难有大的突破。进入20世纪90年代，仍仅应用于排气量大的豪华汽车。未见国内汽车产品采用此技术的报道，只有北京理工大学和同济大学等少数几个研究机构对主动悬架展开研究由于汽车行驶的平顺性和操纵稳定性的要求，具有安全、智能和清洁的绿色智能悬架将是今后汽车悬架发展的趋势。悬架技术的技术创新和相关学科的发展密切相关。先进的计算机技术、自动控制技术、模糊控制、神经网络、先进制造技术、运动仿真等为悬架的进一步发展提供了有力的保障。同时，悬架的发展也给这些相关学科提出更高的理论要求，二者相辅相成，相互促进，从而实现真正的可持续发展。车架概况综述：欧美从90年代开始逐渐提高了撞击事故的安全防护标准，这也是凸显车架刚性重要的另一原因。许多车厂为了在撞击事故发生时能够确保车内乘员安全，为有针对车架及车体进行全面强化，这也使得除了车架以外的强度有所改善，包括钣件厚度的改变以及各种辅助梁的增设也成为了各厂惯用的手法。铝合金车架也是其研究方向，少数高性能跑车或许使用了强度更高的碳纤维，或是用碳纤维结合蜂巢状夹层铝合金的复合材料取代了铝合金。 我国的车架企业基本拥有剪切、冲压、焊接、油漆、机加工六大工艺能力和完善的检测手段、研究设计中心，具有16吨至3000吨的冲压能力，具备了开发、设计、生产各种类型车架的能力。3. 课题设计（或研究）的内容扭转梁式悬架1970年作为一种新的后悬架被开发的，它至今仍然被用在小型和中型前轮驱动车上。它包含两个焊接在扭力横梁上并且通过衬套固定在车身上的扭力梁在国内，大部分级别在紧凑型车以下的车型都会采用扭转梁式后悬挂，这可以说是成本和使用效果综合衡量的结果。周边式车架 车架中部加宽，不设横梁，降低地板高度，增加客室空间，架构简单，质量小而且易于制造，中大型轿车常用。4. 设计（或研究）方法(1) 通过上网查找资料和阅读学校图书馆的相关书籍做好理论知识的储备。(2) 参考同类设计的设计思路，找到设计的共同点和相关点，以尽量减少冗杂的 分析过程(3) 拟定各种参数进行初步计算(4) 根据设计要求对各参数进行修正计算