本文關(guān)鍵詞：越野車油氣懸架設(shè)計(jì)與開發(fā)

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【摘要】：深入的研究懸架的設(shè)計(jì)方案,并以整車性能為目標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化,對(duì)優(yōu)化選擇及匹配分析懸架的各項(xiàng)物理參數(shù)有非常重要的意義。因?yàn)閼壹芟到y(tǒng)及相關(guān)部件的性能直接影響了車輛的行駛性能,行駛性能是車輛的關(guān)鍵性能之一�，F(xiàn)在整車上被廣泛使用的懸架形式主要由彈性元件與普通減振器構(gòu)成,其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高,但是由于其全部為被動(dòng)元件,它也存在隨著載荷增加車輛離地間隙下降較大,前后懸架不等高,同時(shí)隨載荷增大懸架偏頻變小的問題。最近油氣懸架技術(shù)正在快速發(fā)展,正是因?yàn)橛蜌鈶壹芗夹g(shù)可以解決普通懸架具有的上述問題。油氣懸架可以通過充放油的方式調(diào)節(jié)車身的高度,增大或減小車輛的離地間隙。油氣彈簧的剛度為非線性,通過良好的前期匹配優(yōu)化,可以實(shí)現(xiàn)車輛的不同載荷工況下的等頻效果,應(yīng)用以上技術(shù)可以克服普通懸架的缺點(diǎn),提高車輛的舒適性和越野能力。設(shè)計(jì)一個(gè)油氣懸架系統(tǒng)要經(jīng)過一下幾個(gè)過程:理論設(shè)計(jì)、工程設(shè)計(jì)及制造、裝車調(diào)試及路試。如果在理論設(shè)計(jì)階段能夠得出比較合理的油氣懸架理論性能和設(shè)計(jì)參數(shù),就可以省下非常多的發(fā)生在工程設(shè)計(jì)及制造和裝車調(diào)試及路試階段的成本。理論設(shè)計(jì)階段消耗的成本較低,因?yàn)樵撾A段的主要工作是進(jìn)行理論上的相關(guān)計(jì)算、分析及優(yōu)化與仿真。該階段容易修改設(shè)定參數(shù)與仿真條件,可以更快捷的調(diào)試及確定技術(shù)方案。因此深入的研究理論設(shè)計(jì)階段的設(shè)計(jì)方法,提高設(shè)計(jì)水平,減小設(shè)計(jì)時(shí)間,對(duì)油氣懸架的設(shè)計(jì)有非常重要的意義。作者在進(jìn)行作者負(fù)責(zé)的某復(fù)合油氣懸架項(xiàng)目的過程中,對(duì)作者以往在油氣懸架系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中的參數(shù)匹配及優(yōu)化、計(jì)算仿真、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行系統(tǒng)的歸納,本文主要在油氣懸架單元性能參數(shù)確定、油氣懸架結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)以及利用油氣懸架作為執(zhí)行元件的調(diào)平系統(tǒng)設(shè)計(jì)和控制算法開發(fā),這三方面展開。油氣懸架的核心部件是油氣彈簧,其既起到彈性元件的作用,又為懸架提供阻尼。文章從確定合適的油氣彈簧彈性特性和阻尼特性入手,根據(jù)三種路面的頻域參數(shù),利用傅里葉逆變換法求出了三種隨機(jī)路面的時(shí)域信號(hào);在Matlab/Simulink中根據(jù)所提供的整車及懸架基本參數(shù),建立的四分之一整車振動(dòng)模型及懸架阻尼特性簡(jiǎn)化模型;運(yùn)用遺傳算法對(duì)不同路面上的懸架阻尼系數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化,得到了三組較為合理的懸架復(fù)原和壓縮阻尼系數(shù)。接下來闡述了電控復(fù)合油氣懸架結(jié)構(gòu)參數(shù)的設(shè)計(jì)方法和優(yōu)化方法,研究了該車輛的電控復(fù)合油氣懸架結(jié)構(gòu)參數(shù)與整車性能的匹配關(guān)系。首先介紹了可舉升復(fù)合油氣懸架的組成結(jié)構(gòu)及工作原理,推導(dǎo)給出復(fù)合懸架的偏頻計(jì)算公式。然后以空滿載懸架偏頻及差值和油氣彈簧氣囊落座行程為評(píng)價(jià)指標(biāo),定性的分析復(fù)合油氣懸架各項(xiàng)結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)整車性能的影響�？偨Y(jié)歸納出設(shè)計(jì)的邊界條件及設(shè)計(jì)思路,以樣車前懸架為例給出了油氣懸架基本結(jié)構(gòu)參數(shù)的設(shè)計(jì)方法。并對(duì)設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)算。在參數(shù)設(shè)計(jì)完成后,對(duì)油氣懸架進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),文章介紹了可以一種通過電磁比例閥對(duì)油氣彈簧阻尼進(jìn)行控制的油氣彈簧阻尼控制閥系。并對(duì)油氣彈簧系統(tǒng)進(jìn)行了結(jié)構(gòu)建模,通過示功試驗(yàn)驗(yàn)證了模型的準(zhǔn)確性。并通過組裝調(diào)試實(shí)現(xiàn)了仿真分析所得出的阻尼系數(shù)要求。并對(duì)其進(jìn)行裝車試驗(yàn),在進(jìn)行不同車輛的對(duì)比試驗(yàn)后,實(shí)現(xiàn)了平順性的很大改善。油氣懸架的一個(gè)典型附加功能就是基于懸架的車身調(diào)平,這種技術(shù)在不要求支撐剛度的同時(shí),對(duì)載車平臺(tái)調(diào)平的速度及戰(zhàn)斗車輛的生存能力具有很大的提高作用。本文基于三點(diǎn)調(diào)平的原理,對(duì)以自身油氣懸架作為支點(diǎn)的車輛調(diào)平進(jìn)行分析,給出了調(diào)平控制邏輯與解算方法,并對(duì)系統(tǒng)精度的各個(gè)影響因素進(jìn)行了分析。最后對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行了實(shí)車驗(yàn)證,并對(duì)調(diào)平的具體過程以及各參數(shù)變化進(jìn)行了分析。結(jié)果表明利用該方法對(duì)車載平臺(tái)進(jìn)行調(diào)平能夠滿足精度要求并且降低對(duì)傳感器的要求。為車載調(diào)平提供了一種實(shí)用的調(diào)平算法和控制邏輯。
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U463.33

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本文編號(hào)：1160542