汽车动力总成悬置系统优化设计.pdf

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1、第50卷第12期V4,,50No．12农业装备与车辆工程AGRICULTURALEQUIPMENT&VEHICLEENGINEERING2012年12月D∞anb日2012doi：10．3969／j．issn．1673—3142．2012．12．016汽车动力总成悬置系统优化设计关伟1，梁天也2，陈晓梅1(1．511365广东省广州市广东农工商职业技术学院；2．130062吉林省长春市吉林大学植物科学院)【擅要】以某国产汽车动力总成悬置系统为研究对象，建立了该车动力总成悬置系统的力学及数学模型，应用ADAMS系统动力学软件，以能量解耦及振动传递率最低为目标函数，以悬置元件的刚度参数作为设

2、计变量，对悬置系统进行了优化设计。仿真结果表明系统隔掘l生能得到明显改善。[关麓词】悬置；能量解耦；优化设计【中圈分类号】U461．I【文献标志码】A[文章编号】1673—3142(2012)12—0060-04OptimumDesignofVehidePower-trainMountingSystemGUANWeil，HANGTian-ye2，CHENXiao-meil(1．GuangdongAIBPolytechnicCollege，GuangzhouCity，GuangdongProvince510507，China；2．CollegeofPlantScience，JilinUni

3、versity，ChangchunCity，JilinProvince130022，China)[Abstract]Inthispaper，basedonavehicleofacompany，thepowertrainmountingsystemmodelofthevehicleisestablished．Takingtheenergydecouplingandthevibrationtransmissionrateofthepowertrainmountingsystem鹊theoptimizingsod．thestiffnessparametersofthemountingcompo

4、nentsasdesignvariables，themountingsystemisoptimized．Theresultsshowthatvibrationisolationperformanceisobviouslyimproved．【Keywords]mounting；energydecoupling；optimizationdesign0引言乘坐舒适性是衡量车辆性能的一项重要性能指标。动力总成悬置系统的性能优劣对汽车的乘坐舒适性有着很重要的影响。性能优良的动力总成悬置系统不仅可以减少发动机振动向车内的传递，降低车内噪声，提高乘坐舒适性，而且可以更好地保护车辆动力总成。提高车辆零部

5、件的使用寿命。本文以振动理论为基础．应用ADAMS车辆系统动力学软件对发动机悬置系统进行优化设计。通过合理设计悬置的刚度、布置位置和布置角度。使得动力总成悬置系统具有较高的振动解耦程度，减小动力总成与车架间的振动传递，从而提高汽车的乘坐舒适性。1系统数学模型由于目前车辆多采用四冲程汽油机或柴油机，悬置的布置方式采用三点或四点支承，考虑到一般动力总成悬置系统的固有振动频率都在25Hz以下，远低于动力总成的最低阶弹性模态收稿日期：2012-06—27修回15I期：2012--08—21频率，因此将动力总成和车架视为刚体，可以把发动机悬置系统简化为有6个自由度的振动系统。图l为动力总成悬置的分

6、析模型。该轿车的动力总成采用三点悬置与车身相连，三点悬置皆采用橡胶悬置。在图1中，G。一XYZ是定坐标系，原点G0是动力总成处于静平衡时的质心，X轴平行于曲轴指向发动机前方，y轴平行于车架上平面，指向汽车左侧。z轴依右手定则确定。前左悬置阿味州岳～Jk前右悬置圈1．动力总成六自由度模型Fig．16-degree-of-freedommodelofmountingsy咖m由拉格朗日方程可得系统振动微分方程为[M]{O}“c]{Q}+Jr]{Q}-{F(t)}。(1)第50卷第12期关伟等：汽车动力总成悬置系统优化设计612优化设计3设计实例动力总成悬置系统的优化设计是指在已知动力总成和有关

7、整车参数的前提下，正确地选择悬置的个数，布置悬置的准确位置，合理选择悬置的刚度、阻尼．合理设置动力总成悬置系统的各阶模态参数，以最终达到减少发动机振动向车架传递以及降低噪声。提高悬置系统工作可靠性，达到改善汽车舒适性的目的。常见的目标函数有：动力总成悬置系统能量解耦；系统固有频率的合理配置；系统的振动传递率最小；支承处动反力最小；座椅加权加速度振动烈度等。本文选用动力总成六自由度能量解耦或部分解耦为目标函数。以能量解耦为目标的优化方