毕业设计（论文）开题报告-宝马5系悬架设计及仿真分析

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1、Z骨*HARBININSTITUTEOFTECHNOLOGY本科毕业论文（设计）开题掖告论文题目宝马5系2.0L悬架设计汽车工程学院2014.1.8班级姓名院（系）导师开题时间1•课题研究的目的和意义随着经济的发展和人们生活的日益提高，汽车成为工农业和人们日常生活必不可少的交通工具。随着汽车的不断普及，人们对汽车的性能（操纵稳定性与平顺性）要求日益提高，如何让兼顾操纵稳定性与平顺性，如何实现最优化成为汽车设计的一个重点。悬架是汽车的车架与车桥或车轮之间的一切传力连接装置的总称，其作用是传递作用在车轮和车架Z间的力和力扭，并且缓冲由不平路面传给车架或车身的冲击力，并衰减由

2、此引起的震动，以保证汽车能平顺地行驶。车俩在上下跳动过程中，车轮定位参数（轮距、前束、外倾角、主销后倾角、主销内倾角等）与轮距会产牛运动学上的变化，悬架的运动学特性对汽车操纵稳定性起着至关重要的作用。通过对宝马5系2.0L汽车进行分析。研究多连杆悬架和双横臂式独立悬架的目的是保证高水平的操纵稳定性的前提下，获得比较好的平顺性。双横臂独立悬架不仅具有独立悬架的优点，而且摆臂不等长的独立悬架中的两臂长度如果选择适当，还可以改变独立悬架中的车轮与主销的角度和轮距克服造成轮胎磨损严重的缺陷。所以被广泛应用于轿车、高级轻型客车及高级豪华大客车，以改善整车的行驶平顺性和操纵稳定性。

3、所谓行驶平顺性是保持汽车在行驶过程中产生的振动和冲击环境对驾乘人员的舒适性的影响限制在一定范围之内，而对载货汽车述应当保持货物的完好性。而汽车的操纵稳定性是指在驾驶者不感到疲劳、紧张的条件下，汽车能遵循驾驶者通过转向系及转向轮给定的方向行驶，且当遭遇外界干扰吋，汽车能抵抗干扰而保持稳定性的能力。多连杆式独立悬架，这种悬架系统由布置在空间的3-5根连杆将转向节与车身连接起来，连杆的外端与转向节通过球較连接，连杆的内端与车身通过橡胶衬套连接。相比传统的悬架系统，多连杆悬架系统提供了更大的设计自由度，如果各个连杆的位置以及橡胶衬套的刚度能够巧妙的设计，那么就可以利用纯机械的机

4、构，被动且精确地控制主销轴线和车轮定位角的变化，改善汽车舒适度及操控性能。可以说多连杆悬架特别是五连杆式独立悬架系统是被动式悬架系统屮最先进的技术。因其独特的优点，多连杆式独立悬架现今已广泛用于高档轿上。2.国内外研究现状2.1多连杆悬架运动学研究概况2.1.1国外研究水平：悬架运动学的研究在国外起步较早，几乎是从独立悬架的诞生起开始的，其研究的主要内容为车轮定位参数：车轮前束角、外倾角、轮距、主销后倾角（后倾拖距）、主销内倾角（主销偏移距）等对汽车稳态转向特性、直线行驶性能、冋正性及路感等汽车行驶性能［14］的影响。德国人阿达姆•措莫托所著的《汽车行驶性能》、德国学者

5、WolfgangMatschinsky编写的《车辆悬架》以及日木学者安部正人所著的《汽车的运动与操纵》等著作屮都对汽车悬架运动学特性做了深入的讨论分析。近年来，研究多连杆悬架运动特性的方法不断涌现，在国外：D.M.A.Lee等人推导出转向节的速度方程，并应用逐步线性化方法来求解位置问题,Mohamed和Attia应用刚性连杆和转向节之间的约束方程获得悬架的运动特性，Knapzyk和Dzierzec提出的拆杆法以及LeeUnkoo等人的位移矩阵法等。2.1.2国内研究水平：在国内，随着汽车工业的迅猛发展，悬架研究方法不断涌现，对于双横臂式悬架、麦弗逊式悬架等的运动学分析做

6、过大量工作，而对于多连杆悬架系统，清华大学吕振华等利用机械原理中的拆杆法，对五连杆悬架进行了运动分析和受力分析，并应用一种迭代算法分析了考虑橡胶衬套弹性的悬架运动特性，讨论了衬套弹性对车辆性能的影响，清华大学宋健等和同济大学祁宏钟等分别采用瞬时轴线法和近似数值方法确定多连杆悬架的主销轴线，该方法简单可靠，对多连杆运动学理论分析打下基础。近年来，由于计算机的迅速发展，虚拟样机技术成为现代汽车设计的一项全新的技术，它基于多体动力学理论，能够在虚拟环境下模拟汽车的运动学以及动力学仿真，这种技术不仅能提高产品的设计质量，而且还大大地缩短了设计周期,为企业节省了大量成本。上世纪8

7、0年代起，多刚体系统动力学理论和方法己经较广泛应用于汽车技术领域，一些优秀的多体动力学分析的商业化软件（如MSC.ADAMS等）使得汽车悬架系统运动学分析技术□臻成熟和完善。吉林大学杨树凯在其发表的《多连杆悬架与双横臂悬架运动学和弹性运动学特性分析》中，利用ADAMS/CAR软件对两种悬架系统进行了运动学特性仿真对比分析。孙海林在研究生导师的指导下，根据某车辆多连杆独立悬架的设计参数，用ADAMS/CAR软件平台建立了多连杆式独立悬架的多体动力学模型，并针对多连杆悬架运动学对整车性能的影响进行了的阐述，总结出多连杆悬架的优缺点。同济大学的