【摘要】：重型汽車平衡軸是汽車底盤關(guān)鍵技術(shù)的重中之重,用以傳遞來自路面施加車輪上的垂直反力、縱向力以及側(cè)向力等,并緩沖作用于車架上的由于非理想路面產(chǎn)生的沖擊載荷�？梢哉f平衡軸的工作性能決定了整車各個(gè)部分的運(yùn)動(dòng)特性以及行駛的平順性和安全性等方面。所以有必要以平衡軸為研究對(duì)象,深入研究整車剛?cè)狁詈隙囿w動(dòng)力學(xué)、整車路面不平度輸入激勵(lì)和疲勞壽命預(yù)測(cè)等方面內(nèi)容,從而形成可靠有效的汽車零部件疲勞壽命研究方法。本文首先根據(jù)三軸式重型汽車平衡懸架的工作特點(diǎn),建立整車九自由度懸架系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型,推導(dǎo)了整車系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方程,并進(jìn)行了整車狀態(tài)方程的系統(tǒng)仿真。結(jié)合改進(jìn)的最小二乘辨識(shí)算法,對(duì)整車待辨識(shí)參數(shù)進(jìn)行了重新辨識(shí)。其次,通過研究剛?cè)狁詈象w的力元描述,在廣義坐標(biāo)系下建立了剛?cè)狁詈隙囿w動(dòng)力學(xué)方程,并通過Newton-Raphson迭代法對(duì)動(dòng)力學(xué)方程進(jìn)行離散數(shù)值求解。分別建立三軸式重卡前橋模型和中后橋模型,并通過懸架系統(tǒng)頻率響應(yīng)特性對(duì)模型進(jìn)行驗(yàn)證。利用傳遞函數(shù)法推導(dǎo)了三軸式重卡整車六車輪的路面不平度輸入的狀態(tài)方程,在Matlab/Simulink中搭建整車六車輪路面不平度數(shù)學(xué)模型,并利用互相關(guān)系數(shù)對(duì)路面不平度互相關(guān)程度進(jìn)行驗(yàn)證分析。最后,在完成整車剛?cè)狁詈隙囿w建模研究內(nèi)容和路面不平度仿真的基礎(chǔ)上,通過基于模態(tài)應(yīng)力恢復(fù)法求解得到平衡軸部件的隨機(jī)載荷譜,并通過計(jì)數(shù)方法對(duì)隨機(jī)載荷進(jìn)行了計(jì)數(shù)統(tǒng)計(jì)處理。通過幾種疲勞壽命預(yù)測(cè)方法的比較,選擇名義應(yīng)力法進(jìn)行分析,并結(jié)合零部件S-N曲線以及Goodman法則進(jìn)行平衡軸的疲勞壽命分析,結(jié)果說明預(yù)測(cè)疲勞強(qiáng)度能夠有效滿足實(shí)際使用要求。
【圖文】：

合肥工業(yè)大學(xué)碩±學(xué)位論文逡逑圖１．２所示為德國ＭＡＮ重卡的平衡懸架結(jié)構(gòu)。平衡懸架作為重型汽車系統(tǒng)中逡逑的重要總成之一，工作特點(diǎn)如下圖１．３所示，其主要用于車架與車橋之間傳遞路面逡逑隨機(jī)載荷，緩和車架上由于非理想路面產(chǎn)生的沖擊載荷。所Ｗ，平衡懸架系統(tǒng)的逡逑動(dòng)力學(xué)特性決定了整車各個(gè)部分的運(yùn)動(dòng)特性［＾及行駛平順性和安全性等。逡逑平衡懸架系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求：一方面要求平衡懸架的結(jié)構(gòu)形式設(shè)計(jì)合理，在平衡逡逑懸架的運(yùn)動(dòng)空間范圍內(nèi)各零件必須有合理的空間布局；另一方面要求平衡懸架在逡逑各種行駛工況下具有足夠的強(qiáng)度和剛度，保證整車安全性、可靠性和耐久性等。逡逑Ｉ邐Ｉ邋１，１邐Ｉ逡逑圖１．３邋Ｈ軸式平衡懸架工作特點(diǎn)逡逑Ｆｉｇ邋１．３邋Ｔｈｒｅｅ邋ａｘｉｓ邋ｔｙｐｅ邋ｂａｌａｎｃｅ邋ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ逡逑平衡懸架實(shí)際工況十分復(fù)雜，因此其王作可靠性受到各大汽車及零部件廣家逡逑的重視。而且目前發(fā)生汽車安全事故多是由于汽車底盤關(guān)鍵零部件疲勞失效引起逡逑的，所Ｗ設(shè)計(jì)安全可靠、壽命長的零部件產(chǎn)品成為關(guān)鍵。由于平衡懸架多體系統(tǒng)逡逑的復(fù)雜性和對(duì)安全性的高要求

合肥工業(yè)大學(xué)碩±學(xué)位論文逡逑圖１．２所示為德國ＭＡＮ重卡的平衡懸架結(jié)構(gòu)。平衡懸架作為重型汽車系統(tǒng)中逡逑的重要總成之一，工作特點(diǎn)如下圖１．３所示，，其主要用于車架與車橋之間傳遞路面逡逑隨機(jī)載荷，緩和車架上由于非理想路面產(chǎn)生的沖擊載荷。所Ｗ，平衡懸架系統(tǒng)的逡逑動(dòng)力學(xué)特性決定了整車各個(gè)部分的運(yùn)動(dòng)特性［＾及行駛平順性和安全性等。逡逑平衡懸架系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求：一方面要求平衡懸架的結(jié)構(gòu)形式設(shè)計(jì)合理，在平衡逡逑懸架的運(yùn)動(dòng)空間范圍內(nèi)各零件必須有合理的空間布局；另一方面要求平衡懸架在逡逑各種行駛工況下具有足夠的強(qiáng)度和剛度，保證整車安全性、可靠性和耐久性等。逡逑Ｉ邐Ｉ邋１，１邐Ｉ逡逑圖１．３邋Ｈ軸式平衡懸架工作特點(diǎn)逡逑Ｆｉｇ邋１．３邋Ｔｈｒｅｅ邋ａｘｉｓ邋ｔｙｐｅ邋ｂａｌａｎｃｅ邋ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ逡逑平衡懸架實(shí)際工況十分復(fù)雜，因此其王作可靠性受到各大汽車及零部件廣家逡逑的重視。而且目前發(fā)生汽車安全事故多是由于汽車底盤關(guān)鍵零部件疲勞失效引起逡逑的，所Ｗ設(shè)計(jì)安全可靠、壽命長的零部件產(chǎn)品成為關(guān)鍵。由于平衡懸架多體系統(tǒng)逡逑的復(fù)雜性和對(duì)安全性的高要求
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)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)：2528612