动力总成悬置的设计方法.ppt

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1、动力总成悬置的设计方法1.基本概念悬置的布置方式动力总成的重量及各个支撑点的载荷动力总成的转动惯量输出项目悬置的刚度悬置的材料悬置支架输入项目输出项目确定悬置的支撑位置确定固有振动频率确定悬置的刚度确定悬置的具体型式确定各支撑点的载荷(总和等于动力总成的重量)振动传递率→固有振动频率固有振动频率→悬置动刚度确定悬置的材料，形状f=固有振动频率(Hz)K=悬置的动刚度(N/mm)m=悬置支撑的重量(kg)δ=载荷/悬置静刚度确定静态情况下的悬置中心位置计算举例动力总成重量200kg(某悬置支撑载荷100kg)发动机怠速转速700rp

2、m(23.33Hz)固有振动频率(f)振动传递率10～15%在振动传递率曲线上看到N/f=3f=N/3=23.3/3=7.78Hz悬置动态刚度(Ｋd)Ｋd=(2πf)2•ｍ/1000=(2π•7.78)2•100/1000=239(N/mm)悬置静态刚度(Ｋs)Ｋs=Ｋd/α　　　α=1.4=171(N/mm)一般α=1.4～1.52.汽车悬置的振动状态簧下振动(10～15Hz)：簧下质量的加振。原因：路面凸凹不平与簧下质量的共振。整车前后振动(Carshake)：特定车速范围内10Hz左右的前后振动。原因：车身的弹性振动与簧下质

3、量的共振。发动机上下振动(Engineshake)：发动机上下固有的震动(8～15Hz)的共振。怠速振动：4缸发动机的频率为20～30Hz。怠速振动易与车身弯曲振动共振。加减速Shock：主要由传动轴扭矩引起的振动。噪音(60～80Hz)：传动系的振动、车腔共鸣。加速噪音(～1000kHz)：传动系的振动对车身的加振。3.惯性主轴支撑方式（FF车的主要支撑方式）左右悬置(图中A,B)要布置在惯性主轴附近。前后辅助悬置(图中C,D)主要用来防止动力总成的翻转。＜特点＞・左右悬置主要上下方向受力，支撑动力总成重量。前后悬置主要用来防止

4、动力总成的翻转。上下方向和前后的翻转方向独立，悬置刚度易于调节。・可以将上下方向的悬置刚度设定的高、将防翻转方向的悬置刚度设定的低。容易将动力总成的上下振动和怠速振动解藕。4.设计阶段需要考虑的项目(ａ)把各个自由度的振动解藕的同时使支持系统的固有振动频率在激振频率数的1/√2以下，从而提高振动隔离的效果。（ｂ）将悬置系统的弹性主轴与扭矩输出轴相配合，将其固定在由于TORQUE变动而产生的回转振动，不起并进振动的位置。（ｃ）为了防止发动机的上下颤动，提高乘坐舒适性，悬置系统的上下方向的固有频率要设定的比簧下质量的振动频率低。(1)

5、范围L的动刚度（Ｋd1）是前后翻转的固有频率决定的，提供怠速时防振动性能。(2)线形范围L要在可以支持怠速起步的范围内尽量小。(3)根据经验希望K2/K1比是2~3之间尽可能小的数。(4)为了确保发动机舱内正常振动的空间，急加速等条件下也要保证绝对不能超过θmax(±4°程度)5.液压悬置介绍主要通过上下液室间液体的流动阻尼来减震。振幅与Lossfactor的关系７～10Hz附件最大Lossfactor最大。这与Engineshake的频率差不多，有利于减小Engineshake传递到车身上。高频振动的频率变化时，动刚度变化较小。

6、有利于衰减高频振动。橡胶悬置高频易硬化，动刚度很大，不利于高频隔振。6.常用悬置布置方式介绍现在流行的主要有两种方式：坐式吊挂式主要根据动力总成是坐在前端的结构上，还是吊挂在车身上来区分。动力总成通过三个悬置坐在整车前端的结构上，可能还有其它的选择连接。坐式悬置还可以分为两种:3悬置(还可能有连接拉杆)连在刚性底盘结构上（如右下图）3悬置(还可能有连接拉杆)连在弹性底盘结构上第二种能够提供额外的减振效果。优点缺点可以将动力总成和底盘结构预先分装在一起，然后再一起装到车身上。如果底盘结构和车身是弹性连接的话，还可以提供额外的减震效果

7、，以减少从动力总成上传递到车身上的动态力。底盘结构增加了重量和成本。比较低的悬置点离动力总成的最小运动轴线较远，因此会有较大的动态运动。坐式悬置吊挂式悬置动力总成通过2个或者更多的悬置直接吊在车身上，或者部分连接到底盘结构上。主要有三种型式:3悬置2悬置+连接拉杆(如右图)2悬置+2稳定悬置(日本车大多采用该方式）混合方案也是可能的，比如：3悬置+1连接杆,2悬置+2连接杆…优点缺点悬置点可能离动力总成的最先运动轴线比较近，以确保悬置点上的动态运动位移比较小。因为直接连到车身上，相比较而言，成本和重量要小。主要是的设计约束是车身安

8、装点的设计和该连接方式的可行性分析。无法插入中间的减震元件。2悬置+连接杆示意7.计算实例7.1动力总成六个方向的振动为：Longitudinal纵向运动Transverse横向运动Vertical垂向运动Roll横摇（绕X轴转动）Pitch纵摇（