朗逸轎車前麥弗遜懸架設(shè)計(jì)（含5張CAD圖紙）
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開(kāi)題報(bào)告
1目的及意義
1.1選題研究背景
伴隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，人民生活水平和質(zhì)量明顯提高，汽車已經(jīng)是人們的日常生活中必不可少的交通工具。因此人們對(duì)汽車的舒適性，安全性以及駕駛操控性等越來(lái)越重視，汽車行業(yè)也隨著消費(fèi)者的需求而不斷發(fā)展。
作為汽車安全結(jié)構(gòu)的重要組成部分，一直以來(lái)，汽車的行駛操控性和舒適性與底盤(pán)結(jié)構(gòu)中的懸掛系統(tǒng)息息相關(guān)，而懸掛結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)單與復(fù)雜也直接決定著汽車制造成本的高低。一輛汽車，既要舒適又操控性好，這個(gè)極難妥協(xié)又要達(dá)到盡可能平衡的懸架總成設(shè)計(jì)，相對(duì)廠家的技術(shù)實(shí)力，無(wú)疑是一個(gè)極大的挑戰(zhàn)。麥弗遜式獨(dú)立懸架是眾多懸掛系統(tǒng)中的一種，它以結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉、舒適性尚可的優(yōu)點(diǎn)贏得了廣泛的市場(chǎng)應(yīng)用。因此有必要對(duì)上海大眾朗逸轎車麥弗遜懸架設(shè)計(jì)進(jìn)行研究。
1.2選題研究的目的及意義
本題研究的目的主要是針對(duì)上海大眾朗逸轎車結(jié)合國(guó)內(nèi)研究背景以及市場(chǎng)趨勢(shì)等設(shè)計(jì)一款前麥弗遜懸架。
對(duì)于汽車來(lái)說(shuō)，舒適性、安全性、操控性的決定性因素主要取決于汽車的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)懸架。懸掛系統(tǒng)應(yīng)有的功能是支持車身，改善乘坐的感覺(jué)，不同的懸掛設(shè)置會(huì)使駕駛者有不同的駕駛感受。外表看似簡(jiǎn)單的懸掛系統(tǒng)綜合多種作用力，決定著轎車的穩(wěn)定性、舒適性和安全性，是現(xiàn)代轎車十分關(guān)鍵的部件之一。
懸架是現(xiàn)代汽車的重要組成部分之一。雖然并非汽車在行進(jìn)必不可少的裝備，但如果沒(méi)有懸架，將極大的影響汽車的操縱穩(wěn)定性和平順性。懸架對(duì)整車性能有著重要的影響。在汽車市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益加劇的今天，人們對(duì)汽車的性能的認(rèn)識(shí)更多的靠更為直接的感觀感受，而非他們不太懂得的專業(yè)術(shù)語(yǔ)。
因此，對(duì)汽車操縱穩(wěn)定性﹑平順性的提升成為了各大汽車廠商的共識(shí)。與此關(guān)系密切的懸架系統(tǒng)也被不斷改進(jìn)，主動(dòng)半主動(dòng)懸架等具有反饋的電控系統(tǒng)在高端車輛上的應(yīng)用日趨廣泛。無(wú)論定位高端市場(chǎng)，還是普通家庭的經(jīng)濟(jì)型轎車，?沒(méi)有哪個(gè)廠家敢忽視懸架系統(tǒng)及其在整車中的作用。這一切，都是因?yàn)閼壹芟到y(tǒng)對(duì)乘員的主觀感受密切聯(lián)系。懸架系統(tǒng)的優(yōu)劣，乘員在車上可以馬上感受到。
“木桶理論”，很多人都知道，整車就好比是個(gè)“大木桶”，懸架是它的一片木板。雖然，沒(méi)有懸架的汽車還是可以跑動(dòng)的，但是坐在上面是很不舒服的。只有當(dāng)懸架這塊木板得到足夠重視，才能使整車性能得以提升。否則，只能是句空話。
完善的汽車懸架系統(tǒng)可以很好的緩解路面給予車輛的沖擊，減輕汽車振動(dòng)給乘客帶來(lái)頭暈，暈車等不良反應(yīng)，使乘客感受到很好的乘坐舒適性。同時(shí)將汽車的懸架系統(tǒng)調(diào)校好，好的懸架系統(tǒng)在彎道性能上就能很好的表現(xiàn)出來(lái)，還有出去郊游時(shí)，能在惡劣的路況下行駛，可以給駕駛員帶來(lái)更好的操作穩(wěn)定性。優(yōu)良的懸架避震性能，也可以減輕振動(dòng)給零件帶來(lái)的沖擊導(dǎo)致?lián)p壞，減少故障，降低維修成本和行駛安全。懸架系統(tǒng)使汽車能精準(zhǔn)的過(guò)彎轉(zhuǎn)向，也能避免一定的交通事故發(fā)生可能性。
因此可以發(fā)現(xiàn)，懸架對(duì)于整輛車具有重大的意義，不可或缺。而當(dāng)前的汽車懸架雖然已經(jīng)十分先進(jìn)，但是畢竟沒(méi)有完美的事物，不論什么形式的獨(dú)立懸架或非獨(dú)立懸架都有其缺點(diǎn)和不足。因此還需要不斷的研究發(fā)展。
1.3國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
國(guó)內(nèi)對(duì)麥弗遜懸架的研究非常之多:四川理工學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院和人工智能四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的周軍超，袁杰，廖映華，湯愛(ài)華結(jié)合D-最優(yōu)試驗(yàn)設(shè)計(jì)理論,建立了汽車的麥弗遜獨(dú)立懸架動(dòng)力學(xué)模型.結(jié)合隨機(jī)路面模型仿真,對(duì)懸架各個(gè)結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行最優(yōu)實(shí)驗(yàn)分析,得到麥弗遜式懸架優(yōu)化性能參數(shù).經(jīng)過(guò)優(yōu)化分析與優(yōu)化前懸架的性能進(jìn)行對(duì)比,得出最優(yōu)結(jié)構(gòu)參數(shù)[1]；皖西學(xué)院機(jī)械與車輛工程學(xué)院的張鵬，張曉東，王洪新，劉建樹(shù)提出一種基于多島遺傳算法進(jìn)行麥弗遜懸架參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)的方法。他們以某款采用了麥弗遜式前懸架的轎車為研究對(duì)象，基于Matlab/Simulink構(gòu)建了前懸架動(dòng)力學(xué)分析的數(shù)學(xué)模型,并通過(guò)相應(yīng)Adams模型的仿真分析對(duì)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了可靠性驗(yàn)證。在這個(gè)基礎(chǔ)上,通過(guò)擾動(dòng)法分析得到結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)懸架性能的影響方式。通過(guò)具體分析靈敏度大小,可獲取對(duì)剛度特性影響最靈敏的參數(shù)。最后運(yùn)用多島遺傳算法對(duì)參數(shù)的優(yōu)化,從而實(shí)現(xiàn)懸架性能的優(yōu)化[2]。合肥工業(yè)大學(xué)機(jī)械與汽車工程學(xué)院的李強(qiáng)提出了一種基于瞬心法進(jìn)行麥弗遜懸架運(yùn)動(dòng)特性分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)的方法[3]。李璞,李澄,黃長(zhǎng)征,王洪榮,胡松喜針對(duì)傳統(tǒng)優(yōu)化方法需要頻繁調(diào)用仿真模型的弊端,提出基于非自適應(yīng)采樣和稀疏響應(yīng)面方法的麥弗遜懸架多約束優(yōu)化方法[4]。
1.4國(guó)外研究現(xiàn)狀
Gao Qi;Feng Jinzhi;Zheng Songlin提出一種綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系并證明該體系的可行性，廣義多維自適應(yīng)學(xué)習(xí)粒子群算法對(duì)于麥克弗森懸架系統(tǒng)關(guān)鍵參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)是有效的[12]。Shi Qin;Peng Chengwang;Chen Yikai設(shè)計(jì)了一種新穎的雙環(huán)多目標(biāo)粒子群算法[13]。Byung Chul Choi,Seunghyeon Cho,Chang-Wan Kim通過(guò)使用Kriging模型進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)以最小化側(cè)向載荷[14]。K.Vikranth Reddy;Madhu Kodati;Kishen Chatra介紹了懸架系統(tǒng)的完整空間模型的位置運(yùn)動(dòng)學(xué)分析[15]M.S.Fallah,R.Bhat&W.F.Xie提出一種用于行駛控制應(yīng)用的Macpherson支撐系統(tǒng)的非線性模型。該模型包括彈簧懸掛質(zhì)量的垂直加速度，并包含了懸架連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)特性[16]。Su Zhuoyu;Xu Fengxiang;Hua Lin;Chen Hao;Wu Kunying進(jìn)行了小型貨車麥克弗遜式懸架系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)特性分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)?？色@得更好的車輪定位參數(shù)，并進(jìn)一步提高了懸架的系統(tǒng)性能[17]。Sung,K-G;Park,M-K研究了配備可控磁流變（MR）減震器的電子控制懸架（ECS）的設(shè)計(jì)和控制以及適當(dāng)?shù)目刂撇呗訹18]。
2設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容、目標(biāo)、擬采用的方案及措施
2.1選題研究?jī)?nèi)容、目標(biāo)
根據(jù)選題要求查詢上海大眾朗逸轎車參數(shù)，并分析前麥弗遜懸架的組成和功用，對(duì)上海大眾朗逸轎車的前麥弗遜懸架進(jìn)行設(shè)計(jì)。具體研究工作包括以下幾點(diǎn)：
1.分析上海大眾朗逸轎車麥弗遜獨(dú)立懸架的組成和功用；
2.對(duì)懸架上的各零部件強(qiáng)度的校核；
3.詳細(xì)考慮各部件之間的連接關(guān)系；
4.懸架自然振動(dòng)頻率，懸架靜撓度和動(dòng)撓度以及懸架彈性特性的計(jì)算。
2.2論文技術(shù)路線
為設(shè)計(jì)上海大眾朗逸轎車前麥弗遜懸架，首先查閱目標(biāo)車型參數(shù)，分析上海大眾朗逸轎車麥弗遜獨(dú)立懸架的各組成部分及其功用，對(duì)比上海大眾朗逸轎車與其他車型前麥弗遜懸架的區(qū)別以及原因。根據(jù)各參數(shù)對(duì)各零部件進(jìn)行初步計(jì)算確定數(shù)據(jù)，再進(jìn)行各零部件的強(qiáng)度校核。若校核不合格則需重新計(jì)算直到校核通過(guò)。在算得數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上使用CATIA進(jìn)行三維建模，然后應(yīng)用仿真軟件ADAMS對(duì)麥弗遜懸架模型進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真分析，找出懸架系統(tǒng)中存在的問(wèn)題，并進(jìn)行修改，直至仿真分析的結(jié)果符合要求并最終確定懸架系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。最后進(jìn)行裝配圖及零件圖的手工繪圖和計(jì)算機(jī)繪圖。
3進(jìn)度安排
周次(時(shí)間)
工作內(nèi)容
提交內(nèi)容(階段末)
1-2（7學(xué)期第18、19周）
確定畢業(yè)設(shè)計(jì)選題、完善畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)(相關(guān)參數(shù))、校內(nèi)外資料收集
畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)
3-4（8學(xué)期第1-2周）
方案構(gòu)思、文獻(xiàn)檢索、完成開(kāi)題報(bào)告
文獻(xiàn)檢索、開(kāi)題報(bào)告
5（8學(xué)期第3周）
外文翻譯、資料再收集
外文翻譯
6（8學(xué)期第4周，3月19日）
開(kāi)題答辯
開(kāi)題答辯PPT、開(kāi)題答辯記錄表
7～8（8學(xué)期第5-6周）
設(shè)計(jì)計(jì)算、草圖繪制
設(shè)計(jì)計(jì)算草稿、草圖
9～11（8學(xué)期第7-9周）
圖樣繪制、編寫(xiě)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)（論文）
圖樣、論文初稿
12～15（8學(xué)期第10-13周）
圖樣及論文整理；關(guān)注組中期檢查
正式圖樣、論文
畢業(yè)實(shí)習(xí)兩周（8學(xué)期第11-12周）
校外實(shí)習(xí)或線上實(shí)習(xí)、資料收集、完成實(shí)習(xí)報(bào)告
實(shí)習(xí)報(bào)告
16（8學(xué)期第14周）
學(xué)生提出答辯申請(qǐng)，作答辯準(zhǔn)備，資料袋整理；答辯資格審查，查重；教師審閱圖紙、說(shuō)明書(shū)
畢業(yè)設(shè)計(jì)資料袋
17（8學(xué)期15周）
參加答辯
答辯PPT
畢業(yè)設(shè)計(jì)成績(jī)
4參考文獻(xiàn)
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5指導(dǎo)教師意見(jiàn)
指導(dǎo)教師（簽名）：
年月日
8
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