动力总成悬置的设计方法.pptVIP

* * 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　700rpm(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=3 f=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 ～1.5 2. 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(Car shake)：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量的共振。 发动机上下振动(Engine shake)：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) 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Loss factor的关系 ７～10Hz附件最大Loss factor最大。 这与Engine shake的频率差不多，有利于减小Engine shake传递到车身上。 高频振动的频率变化时，动刚度变 化较小。 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。 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。 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，以减少 从动力总成上传递到车身 上的动态力。 缺点 优点 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