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悬置设计指南

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1 发动机悬置系统的设计指南

1.1 悬置系统的设计意义及目标简介

现代汽车发动机无一不是采用弹性支承安装的,这在汽车行业称之为“悬置”,在力学及振动工程中则是个隔振问题。如果不用中间弹性元件而直接将发动机刚性地固紧在汽车车架(底盘)上,则当汽车在不平坦的路面上行驶时将导致机身由于车架的变形、冲击而损坏;而当汽车在平坦光滑的路面上行使时来自发动机的振动将导致车架、车身产生令人厌恶的结构噪声。此外弹性悬置还能补偿在发动机安装及运动过程中由车架变形导致的相对位置的不精确。

由此可知,悬置系统的设计目标值:

1) 能在所有工况下承受动、静载荷,并使发动机总成在所有方向上的位移处于可接受的范围内,不与底盘上的其它零部件发生干涉;

2) 能充分地隔离由发动机产生的振动向车架及驾驶室的传递,降低振动噪声;

3) 能充分地隔离由于地面不平产生的通过悬置而传向发动机的振动,降低振动噪声;

4) 保证发动机机体与飞轮壳的连接弯矩不超过发动机厂家的允许值。

1.2 悬置系统的布置方式选择

每个隔振器(悬置系统)不论其结构形状如何都可以看作由三个相互垂直的弹簧组成,按照这三个弹簧的刚度轴线和参考坐标轴线间的相对位置关系,悬置系统弹性支承的布置可以有常见的三种不同方式:

1) 平置式。这是常用的、传统的布置方式,其特征是布局简单、安装容易。在这种布置方式中,每个弹性支承的三个相互垂直的刚度轴各自对应地平行于所选取的参考坐标轴。

2) 斜置式。这是一种目前汽车发动机中用得最多的布置方式。在这种布置方式中,每个弹性支承的三个相互垂直的刚度轴相对于参考坐标轴的布置是:除一个轴平行于参考坐标外,其他两个轴分别与参考坐标轴有一夹角。一般斜置式的弹性支承都是成对地对称布置于垂向纵剖面的两侧,但每对之间的夹角可以不同,坐标位置也可任意。这种布置方式的最大优点是:它既有较强的横向刚度,又有足够的横摇柔度,因此特别适用于象汽车发动机这样既要求有较大的横向稳定性,又要求有较低的横摇固有频率以隔离由不均匀扭矩引起的横摇振动。此外,它还可以通过斜置角度、布置位置以及隔振器两个方向上的刚度比等适当配合来达到横向——横摇解耦的目的,这是平置式较难做到的。

3) 会聚式。这种布置方式的特点是弹性支承的所有隔振器的主要刚度轴均会聚相交于同一点。除了有良好的稳定性外它最大的优点是可以通过调节倾斜角度和布置坐标的关系来获得六种完全独立的

振动模态。但是这种布置方式实施起来并不容易,且一般汽车发动机并没有纵向激励,斜置式完全能够满足隔振要求,因此应用不多。

以上三种布置方式,各有其优点,在实际设计工作中,根据相关的边界条件、整车的开发定位、系统设计的细化目标等设计环境而灵活选择。

1.3 悬置点的数目及其位置选择

汽车发动机的悬置系统多采用三点或四点支承。一般较老式的发动机多在风扇端设置一个或两个支承点,而在飞轮端设置两个支承点;新式的则反过来,在风扇端设置两个支承点,而在飞轮端则放一个或两个。这主要是根据发动机类型(是汽油机还是柴油机),前后承载重量分配以及激振力情况而定的。三点支承的优点是不管汽车怎样颠簸、跳动,它总能保证各支承点处在一个平面上,这就大大改善了机体的受力情况。目前有很多汽车发动机即使是采用四点支承的也力求将飞轮端的那两点尽量靠拢,以达到三点支承的效果。

此外三点悬置系统,通过合理设计可以达到上下方向、扭转振动的独立解耦,从而大幅减小了耦合振动。其中左右悬置通常接近扭转惯性轴位置布置,特别支持上下方向的振动解耦。右悬置通常采用效果更佳的液压悬置,与发动机连接布置,支持隔离发动机燃烧激励、惯性力激励、路面激励。左悬置通常就采用普通的橡胶悬置,与变速箱连接布置,在隔离激振的同时起到动力总成限位的作用。后悬置通常与变速箱连接布置,承受扭矩,重点起到动力总成的纵向限位。

四点悬置系统,同样可以达到上下方向、扭转振动的独立解耦,从而大幅减小了耦合振动的要求。其中左右悬置也接近扭转惯性轴位置布置,特别支持上下方向的振动解耦。前后悬置主要承受由行驶工况引起的扭矩,重点起到动力总成的纵向限位。相对于三点悬置系统,四点悬置系统的优点是发动机摇振和怠速工况振动效果良好,但此种布置中前后悬置的刚度变化将引起发动机位置变化,导致怠速的预载变化,其次通常需要前横梁支撑前悬置,导致减振效果的下降。

通常在选择支承点的布置位置时除了要满足整车布置协调、系统解耦条件外还有两个问题需要考虑:一是打击中心问题。设计良好的悬置系统发动机本身的运动即使是在恶劣的道路条件下也不会很大,且隔振器也不会遭受过大的动载荷。但在有些发动机中,如直列式四缸发动机,当曲柄间隔为180度时存在着严重的二次不平衡惯性力,由它将引起机组剧烈的纵摇振动。在这种情况下如应用打击中心理论将发动机的前支承布置在激振力的作用平面内(气缸体的横向中心面处),后支承布置在打击中心处,就可以大大减轻激振力通过后支承向车身的传递,有效地减小汽车振动。后支承位置可按下式确定:L=(J+b*b*m)/(b*m)

式中:J——发动机绕通过重心的横向主惯性轴ZZ轴的转动惯量m——发动机的质量

b——发动机前支承到重心的距离

L——发动机前后支承间距离

二是机身一阶弯曲振动问题。现代汽车发动机机组作为一个弹性

体其一阶弯曲振动的固有频率并不是很高的,而功率强大的发动机的高频段的激励频率却是很丰富的,因此很有可能导致机身产生一阶弯曲振动共振。在这种情况下如能将支承点安置在振型曲线的节点处,对于减轻隔振器的附加载荷是很有利的。

1.4 悬置系统设计的频率参数

和一般的动力机械不同的是汽车发动机的质量分布很不均匀,其最小转动惯量轴线和曲轴中心线是不平行的。两者之间的夹角可达15度至30度。其次发动机的各种激励力和激励力矩均偏离机组的重心。因此能激起的振型很多。例如不平衡的回转质量离心力激发发动机产生垂向,横向,纵摇(绕y轴),平摇(绕z轴)等振动;由不均匀的简谐扭矩能激起发动机产生横摇(绕x轴),平摇等振动。

在工程实际中悬置系统的振动都是按刚体模态来处理的,整台机组在空间的运动具有六个自由度,即三个沿相互垂直的通过重心的轴线的往复运动和三个绕此三根轴线的回转运动,这样就有六个振动模态,相应就有六个固有频率。而理论分析表明,汽车发动机的六个振动模态并不是完全耦合在一起的,而是形成两组三联耦合振动,即垂向-纵向-纵摇及平摇-横向-横摇。

推荐的悬置系统固有频率范围如下:

1 平摇fа、横摇fβ(以及平摇-横摇耦合振动时的f1)

这两个固有频率是汽车发动机隔振设计能否成功的关键要素,特别是横摇fβ,一般推荐值为:

fа,fβ(或f1)≤1/(1.2∽1.4)*1/21/2*h/2*n/60 (Hz)

这里h为气缸数(对于V型发动机则为一列的气缸缸数),n为曲轴的怠速转速(r.p.m),系数(1.2∽1.4)是考虑到底架有限质量的影响,当底架越轻巧而机器越重时取大的值,1/21/2则是为满足隔振要求所必需的频率比。

2 垂向f x、纵摇fγ(以及纵向-纵摇耦合振动时的f2)

在选择这三个固有频率时要考虑到不要引起怠速转数下的一次激振力共振,以及由于道路不平引起的汽车上、下过大的振动载荷。也即是说fx不宜过小,一般可取

fx,fγ(或f2)=10∽15 (Hz)

3 横向fz

由于汽车行走时左、右方向的动载荷没有上、下方向大,因此fz的数值可以取得比fx小些,只需避开怠速转数下的一次激振力共振即可,一般可取

fz=5∽10 (Hz)

4 纵向fy

这个频率是无足轻重的,因为发动机不存在纵向激振力。

1.5 悬置系统相关设计参数

1.5.1悬置系统设计的输入

1) 动力总成参数

悬置系统作为动力总成与车身的连接部分,在设计分析中,动力总成的各项特性参数是悬置系统设计的主要输入条件,它包括:动力总成的重量、重心位置、惯性轴的位置、各转动惯量等。

2) 悬置布局方式

根据前面介绍的布局方式选择以及悬置点的数量及位置的选择,合理确定悬置系统的布置。而悬置系统的不同布置方式将很大程度上决定了各个具体悬置的目标参数设计。

3) 制约条件

理论设计上的悬置点具体位置以及为达到各点悬置性能所需的结构、外形尺寸常常受到整车布置中的布置空间、边界条件等的限制而需要适当地修改相应的一些具体设计目标参数。例如:XX车型的前仓相对于某一款发动机其布置空间很有限,前后方向上发动机体与车身的静态间隙非常小,这时候悬置系统的设计必须考虑到发动机动态时的前后翻转角必须小于实际的允许值,否则动态的情况下就很容易发生干涉现象。

1.5.2悬置系统设计的输出

1) 静刚度

根据动力总成在前仓中的总体布置姿态、发动机重量及重心位置参数、各悬置点的选择以及各悬置基本外形的结构尺寸就可以解析

得出各悬置点的静态特性即静刚度。

2) 各个模态的固有频率及分析

例:由于选址在空间三维方向上都有弹性,但是由于发动机悬置各点位置相距较远,忽略悬置的扭转特性,把悬置简化为三向弹簧或衬套,采用ADAMS或相关软件对发动机刚体模态进行计算,对发动机刚体的六个模态的频率进行相关分析,利用相关标准或内部约定对发动机刚体模态进行模态优化,尽量使发动机刚体各个模态解藕及避开相关激励频率。

相关图片见图一

3 频率响应特性

在模态优化后的发动机动力总成与悬置系统在一段频率范围内的频率响应特性,例如悬置系统在5-250频率段范围内的频率响应特性,分析出悬置系统在各种激励频率下的响应特性,为NVH特性和悬置系统的优化提供依据。

相关图片见图二

图1:采用ADAMS或相关软件对发动机刚体模态进行计算

图2:某悬置系统在10-250hz下的频率响应分析

分析

1.6 悬置支架设计要点

1)振动条件

发动机的振动通常会引起悬置支架的噪音问题,所以在支架设计时,考虑的基本要求是,在200到400Hz的发动机振动状态下支架不会发生共振现象。

通常我们的目标设计值是:Fn>500Hz

2)强度条件

支架的设计必须充分考虑到整车在恶劣路况行驶时路面激励输入所带来的加速度影响以及突然急加或急减速工况时由驱动反力所导致的加速度影响。

通常我们考虑的加速度范围是:

恶劣路况向上10G,向下20G

急加 0.6G 急减 0.3G 利用相关软件NASTRAN等可对悬置支架进行强度、共振频率等相关分析。

图3:某支架强度分析时的应力分布图

汽车悬置系统设计指南

悬置系统设计指南 编制: 审核: 批准: 发动机工程研究二院 动力总成开发部

主题与适用范围 1、主题 本指南介绍了动力总成悬置系统开发的基本知识和基本过程,以及所涉及到的基本流程文件核技术文件。 2、适用范围 本指南适用于奇瑞所有装汽油或柴油发动机的M1类车动力总成悬置系统的设计。

目录 一、悬置系统中的基本概念 (4) 1.1 悬置系统设计时的基本概念 (4) 1.2动力总成振动激励简介 (6) 二、悬置系统的作用 (8) 2.1 悬置系统的设计意义及目标简介 (8) 2.2 动力总成悬置系统对整车NVH性能的影响 (8) 三、悬置系统的概念设计 (10) 3.1 悬置系统的布置方式选择 (10) 3.2 悬置点的数目及其位置选择 (11) 3.3 悬置系统设计的频率参数 (13) 四、悬置系统相关设计参数 (14) 4.1动力总成参数 (14) 4.2 制约条件 (15) 五、悬置系统设计过程中的相关技术文件 (16) 5.1 悬置系统VTS (16) 5.2 悬置系统DFMEA (17) 5.3 悬置系统DVP&R (17) 5.4 其它技术及流程文件 (17)

一、悬置系统中的基本概念 1.1 悬置系统设计时的基本概念 1:整车坐标系:原点在车身前方,正X方向从前到后,正Y方向指向右侧(从驾驶员到副驾驶),正Z方向朝上如图(1-1)。 (图1-1)整车坐标系 2:发动机坐标系:原点在曲轴中心线与发动机和变速箱结合面的交点处;正X方向从变速箱到发动机,沿着曲轴中心线,正Y方向指向右侧如果沿着正X方向看,正Z方向朝下如图(1-2)。 (图1-2)发动机坐标系 3:主惯性矩坐标系:原点在动力总成的质心位置,正X方向从变速箱到发动机,沿着最小主惯性矩轴线,正Y方向通常沿着最大主惯性矩轴线,正Z方向朝下并且沿着中等主惯性矩轴线如图(1-3)。

动力总成悬置系统运动包络及工况载荷计算方法

动力总成悬置系统运动包络及工况载荷计算方法 吕兆平吴川永 上汽通用五菱汽车股份有限公司技术中心 【摘要】本文论述了动力总成位移控制设计的一般原理,以一微车动力总成悬置系统为研究对象,结合通用汽车公司全球标准的28种载荷工况,介绍了求解各悬置点反力以及发动机质心位移和转角的方法,该计算数据为悬置支架的强度校核以及发动机仓零件设计及布置提供了理论依据。 [关键词]动力总成悬置系统,运动包络,工况载荷 The calculation method for the motion envelop and loadcase force of the powertrain mount system Lv Zhaoping Wu chuanyong (Technical Development Center,SAIC GM Wuling Automobile Co.,Ltd..,Liuzhou 545007 ) [Abstract]The general principle for the design of motion control for powertrain mounting system is presented。Take a mini van powertrain mounting system as the object of study. with the 28 loadcase of the GM global standards. Introduces the method to solve the reaction force at the mounting points and the displacement and rotation of the COG of the powertrain.the calculated data provides a theoretical basis for the mounting bracket strength check and the parts of engine warehouse design and layout. [Keywords] powertrain mount system,motion envelop,Loadcase force 前言 [1]动力总成悬置系统的主要功能有两个,一是减振,二是限位。从悬置元件的刚度曲线来看,一般可以分为线性段和非线性段。其中,线性段可以看作悬置元件减振功能的体现。悬置系统设计工程师在设计悬置刚度线性段时,需要用悬置元件动刚度对动力总成的模态及解耦率进行计算。当动力总成的模态及解耦率满足要求时,悬置动刚度就确定了。而动刚度和静刚度成一定的比例关系(一般动刚度为静刚度的1.3~1.5倍),这样即可确定悬置元件线性段的刚度。刚度曲线的拐点则是动力总成的限位点,限位要求通常是主机厂提供的。如主机厂要求在三挡80%油门开度下动力总成需要良好的解耦,即要求动力总成各悬置点的位移量均在线性段内,供应商根据这个要求即可设计刚度曲线的拐点。在拐点之后,悬置刚度曲线可以看作是大刚度的线性段。这个大刚度的设计,则要满足主机厂对动力总成总体位移的设计目标值。因此,整个非线性段是为了实现悬置系统的限位功能。 [2]本文通过Adams/View软件建立动力总成模型及考虑了悬置在其三个弹性主轴方向力——位移特性的非线性关系,设计了悬置非线性刚度曲线,对某车型的动力总成进行28种工况的模拟计算,对动力总成悬置系统运动包络进行了校核并获得了28工况下各悬置点的工况载荷,为悬置支架、车身结构甚至变速器壳体强度校核都提供了输入条件。 1 工况计算前期准备 1.1 坐标系定义 一般我们在发动机大总成测试时,获得的质心坐标是在发动机坐标系下的坐标,转动惯量则是在质心坐标系下的转动惯量。因此在此先介绍一下坐标系的定义问题。 1.1.1 发动机坐标系 OeXeYeZe 以曲轴中心线与发动机后端面(RFB)的交点为坐标原点Oe; Xe轴平行于曲轴中心线,指向发动机前端; Ze轴平行与气缸线,指向缸盖; Ye根据右手定则确定,应与气缸中心线所在的中心面垂直,指向发动机左侧(从变速箱端向皮带轮端看).

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大跨度现代悬索桥的设计创新与技术进步 <讲稿) 杨进 <中铁大桥勘测设计院有限公司) 1.前言 自20世纪90年代开始,原铁道部大桥局自主设计建造了广东省汕头海湾现代悬索桥,随后又设计建成三峡坝下的西陵长江现代悬索桥。从此开始在中国大陆地区逐步形成了现代悬索桥在设计、计算、施工、构件制造、机械设备以及主缆、吊索与防腐材料等方面的产业链。从而使悬索桥结构在大陆地区得到了蓬勃的发展与应用。 2005年前后,中铁大桥勘测设计院在承担安徽省马鞍山长江大桥的“予可”、“工可”研究工作中,根据江段的河势演变情况,放弃了当地推荐的一跨2000M的悬索桥方案,建议考虑三塔双主跨悬索桥的等效方案,以节约工程费用。随后,江苏省决定兴建泰州长江大桥。在建桥方案的征集评议之后,建桥主管采纳了本人推荐的三塔双大跨的悬索桥方案。并于2007年正式被批准开工建设。 悬索桥是以主缆、主塔和与之相匹配的两端锚碇为主体的承重结构。主梁退居为只对体系具有加劲的作用。承重主缆受拉明确,所用材料得以充分发挥其极限强度。桥梁的工程造价与其主跨的大小直接关连。在宽阔深水的江河和海域,在不影响通航顺畅和水流态势的条件下,采用多塔多主跨悬索桥方案,将是在技术上和经济上较为合理可行的选择。在设计中,只要注意处理好位于主孔中间各塔在顺桥向的可挠性;以保持在单跨活载满布的条件下的主缆水平拉力的平衡传递问题。其他方面似无太大的技术难点。 下面分别介绍工程完成过半的泰州长江公路大桥的工程实际情况。以及正待国家审批即将开工的武汉市中环线鹦鹉洲长江城市公路大桥的设计方案研究。两者均为大跨度三塔悬索桥,因其所在的环境条件各有不同,从而在技术方案上各自具有不同代表性的特点。 2.泰州长江公路三塔双主跨悬索桥 2.1 泰州长江公路大桥采用三塔双主跨悬索桥的环境适应性

悬置设计指南

1 发动机悬置系统的设计指南

1.1 悬置系统的设计意义及目标简介 现代汽车发动机无一不是采用弹性支承安装的,这在汽车行业称之为“悬置”,在力学及振动工程中则是个隔振问题。如果不用中间弹性元件而直接将发动机刚性地固紧在汽车车架(底盘)上,则当汽车在不平坦的路面上行驶时将导致机身由于车架的变形、冲击而损坏;而当汽车在平坦光滑的路面上行使时来自发动机的振动将导致车架、车身产生令人厌恶的结构噪声。此外弹性悬置还能补偿在发动机安装及运动过程中由车架变形导致的相对位置的不精确。 由此可知,悬置系统的设计目标值: 1) 能在所有工况下承受动、静载荷,并使发动机总成在所有方向上的位移处于可接受的范围内,不与底盘上的其它零部件发生干涉; 2) 能充分地隔离由发动机产生的振动向车架及驾驶室的传递,降低振动噪声; 3) 能充分地隔离由于地面不平产生的通过悬置而传向发动机的振动,降低振动噪声; 4) 保证发动机机体与飞轮壳的连接弯矩不超过发动机厂家的允许值。

1.2 悬置系统的布置方式选择 每个隔振器(悬置系统)不论其结构形状如何都可以看作由三个相互垂直的弹簧组成,按照这三个弹簧的刚度轴线和参考坐标轴线间的相对位置关系,悬置系统弹性支承的布置可以有常见的三种不同方式: 1) 平置式。这是常用的、传统的布置方式,其特征是布局简单、安装容易。在这种布置方式中,每个弹性支承的三个相互垂直的刚度轴各自对应地平行于所选取的参考坐标轴。 2) 斜置式。这是一种目前汽车发动机中用得最多的布置方式。在这种布置方式中,每个弹性支承的三个相互垂直的刚度轴相对于参考坐标轴的布置是:除一个轴平行于参考坐标外,其他两个轴分别与参考坐标轴有一夹角。一般斜置式的弹性支承都是成对地对称布置于垂向纵剖面的两侧,但每对之间的夹角可以不同,坐标位置也可任意。这种布置方式的最大优点是:它既有较强的横向刚度,又有足够的横摇柔度,因此特别适用于象汽车发动机这样既要求有较大的横向稳定性,又要求有较低的横摇固有频率以隔离由不均匀扭矩引起的横摇振动。此外,它还可以通过斜置角度、布置位置以及隔振器两个方向上的刚度比等适当配合来达到横向——横摇解耦的目的,这是平置式较难做到的。 3) 会聚式。这种布置方式的特点是弹性支承的所有隔振器的主要刚度轴均会聚相交于同一点。除了有良好的稳定性外它最大的优点是可以通过调节倾斜角度和布置坐标的关系来获得六种完全独立的

发动机悬置设计

发动机悬置设计 5.1 概述 汽车的乘坐舒适性——NVH(Noise-噪声、Vibration-振动和 Harshness-声振舒适性)越来越受到人们的重视和关注,因为噪声、振动和舒适性,是衡量汽车制造质量的一个 综合问题,它给汽车用户的感觉是最直接和最表面的。作为汽车动力源的发动机是汽车 主要的振动激励源之一,其气缸燃气压力、转速及输出转矩的周期性波动及不平衡惯性 力(矩)既激起发动机动力总成本身的刚体振动和弹性振动,又激起汽车动力传动的扭 转振动和弯曲振动等,从而导致十分严重的振动、噪声及结构问题,最终传递给车身, 引起整车振动与噪声。 汽车动力总成悬置系统是指动力总成(包括发动机、离合器及变速箱等)与车架或 车身之间通过弹性悬置元件连接而成的系统,发动机动力总成的振动与路面激励力是通 过弹性悬置元件传给车身,该项系统性能设计的好坏直接关系到发动机振动向车体的传递,影响整车的 NVH 特性。因此,最大限度的减小发动机动力总成所产生的振动及噪声 向车身传递,是汽车减振和降噪的主要研究内容之一。 5.2、悬置系统功能介绍 5.2.1 悬置总成的功用 a)悬置系统的首要作用即最基本的作用是支承动力总成的动、静载荷,并使发动机 动力总成在所有方向上的位移处于可接受的范围内,不与前舱内其它零部件发生干涉; b)隔离发动机动力总成的振动,最大限度地降低从发动机动力总成传递到车身/车架 上的振动,能有效的降低振动及噪音; c)在汽车做紧急制动、加速或受其它外界负荷的作用下时,发动机不应有过大的位移; d)隔离由于轮胎及车身的抖动而产生的振动和噪音通过悬置系统而传向发动机动力 总成,降低振动及噪音; e)悬置系统元件需有足够的使用寿命。 5.3 动力总成悬置系统设计方法 5.3.1 设计需解决的问题 a)主要起支撑减振的作用,因而,悬置必须要能够支撑起动力总成,并且保证其三

动力总成悬置系统设计

动力总成悬置系统设计 发表时间:2017-08-18T11:23:56.023Z 来源:《基层建设》2017年第12期作者:郝永生蔡志坤杨林[导读] 摘要:悬置系统作为车辆的主要隔振元件,对车辆的NVH性能尤为重要。 长城汽车股份有限公司技术中心河北保定 071000 摘要:悬置系统作为车辆的主要隔振元件,对车辆的NVH性能尤为重要,本文主要介绍了悬置系统在设计过程中采用的方法,以及在设计过程中常遇到的问题,并通过设计仿真及实际验证相结合,最终实现了车辆悬置系统良好的NVH性能。 关键词:动力总成;悬置系统;解耦;匹配 引言 随着汽车工业的发展,汽车产业的竞争进入了白热化的阶段,以往单独追求动力性、经济性的产品已经不能满足客户的需求,尤其近些年来,车辆的舒适性(NVH性能),成为了当前消费者越来越关注的目标,动力总成悬置,作为车辆的重要减震元件,在整车的NVH性能评价指标中,占据着非常重要的地位,在发动机日益小型化的基础上,高功率、高扭矩的实现,进一步恶化了发动机的振动水平,因此需要动力总成悬置与之进行很好的匹配,以此来提升车辆的舒适性能。 1概述: 1.1动总成悬置 汽车动力总成悬置是安装在动力总成与车架(或者车身)之间的弹性减振系统,由悬置元件,连接支架、动力总成组成。 1.2动力总成悬置的功能 汽车动力总成在工作状态下所受的力主要有静(力矩)、瞬态和周期性激振力(力矩),动力总成悬置系统的设计一般要满足以下几方面的要求; 1)支撑作用:保证动力总成姿态,需要合理分配各悬置的受力载荷,尽可能保持平均; 2)限位作用:动力总成进行动力输出时,会受到来自地面的反作用力,以及不同路面(颠簸、坑洼)的激振力,造成动力总成摇摆晃动,因此需要限制动力总成的位移,这就是限位; 3)隔振性能:分为两方面:一方面是动力总成传向车身等部件的激励/振动(主动隔振),另一方面是路面激励传给动力总成的振动(被动隔振);因此悬置系统必须具备主动隔振和被动隔振的双重作用; 右图,m代表动力总成质量,K代表悬置刚度,C 代表悬置阻尼,F代表发动机激振力,Fiso代表隔振力,X代表动力总成位移,Xf代表路面输入 图一 1)布置方式整体分为三点布置方式和四点布置方式,多数采用三点,部分日系车型采用四点,均为扭矩轴布置,(图一为常用布置方式:扭矩轴三点布置-拉杆式) 2)布置要求: ①左右悬置尽可能与扭矩轴重合,出现角度时,要求小于2°且左右应当放置在扭矩轴两侧。 ②悬置支架与动力总成距离小,保证模态,应该在500Hz以上,部分车型在700-800Hz; ③悬置安装点放置在发动机或车身(车架)节点位置。 2.2悬置系统解耦计算,

发动机悬置设计

整车技术部设计指南73 发动机悬置设计 5.1 概述 汽车的乘坐舒适性——NVH(Noise-噪声、Vibration-振动和 Harshness-声振舒适性)越来越受到人们的重视和关注,因为噪声、振动和舒适性,是衡量汽车制造质量的一个 综合问题,它给汽车用户的感觉是最直接和最表面的。作为汽车动力源的发动机是汽车 主要的振动激励源之一,其气缸燃气压力、转速及输出转矩的周期性波动及不平衡惯性 力(矩)既激起发动机动力总成本身的刚体振动和弹性振动,又激起汽车动力传动的扭 转振动和弯曲振动等,从而导致十分严重的振动、噪声及结构问题,最终传递给车身, 引起整车振动与噪声。 汽车动力总成悬置系统是指动力总成(包括发动机、离合器及变速箱等)与车架或 车身之间通过弹性悬置元件连接而成的系统,发动机动力总成的振动与路面激励力是通 过弹性悬置元件传给车身,该项系统性能设计的好坏直接关系到发动机振动向车体的传 递,影响整车的 NVH 特性。因此,最大限度的减小发动机动力总成所产生的振动及噪声 向车身传递,是汽车减振和降噪的主要研究内容之一。 5.2、悬置系统功能介绍 5.2.1 悬置总成的功用 a)悬置系统的首要作用即最基本的作用是支承动力总成的动、静载荷,并使发动机 动力总成在所有方向上的位移处于可接受的范围内,不与前舱内其它零部件发生干涉; b)隔离发动机动力总成的振动,最大限度地降低从发动机动力总成传递到车身/车架 上的振动,能有效的降低振动及噪音; c)在汽车做紧急制动、加速或受其它外界负荷的作用下时,发动机不应有过大的位 移; d)隔离由于轮胎及车身的抖动而产生的振动和噪音通过悬置系统而传向发动机动力 总成,降低振动及噪音; e)悬置系统元件需有足够的使用寿命。 5.3 动力总成悬置系统设计方法 5.3.1 设计需解决的问题 a)主要起支撑减振的作用,因而,悬置必须要能够支撑起动力总成,并且保证其三

悬索桥猫道设计计算书

计算说明 1、钢丝绳的实际参数由的产品质量保证书确定后,再进行复核验算。 2、在猫道承重索的计算中,风力根据设计提供的信息,按桥面处14.7m/s计,中跨、边跨分别计算。 3、在猫道承重索的荷载计算中,未计扶手绳及其绳卡的重量,施工人员按4人/4m,每副中跨猫道最多一次上20人计,每副边跨猫道最多一次上10人计。 4、猫道线性依据主缆空缆线形为基础进行计算。 泓口悬索桥猫道检算书 1、编制依据 (1)泓口大桥猫道设计图 (2)公路桥涵设计规范(JTJ025-86) (3)钢丝绳产品质量说明书(E04-426,B04-12496) (4)公路桥涵设计手册——《参考资料》 (5)简易架空缆索吊(段良策,人民交通出版社) 2、工程概况 泓口悬索桥为三结构,理论跨径42m+102m+42m。猫道系统顺桥向按三跨分离式设置,边跨的两端分别锚固于5#、10#过渡墩箱梁顶面,中跨两端均锚固于塔柱上。横向通道在跨中位置一个。每幅猫道宽3.0m,高1.0m,处于主缆正下方,面层与主缆中心距1.4m,与主缆线型基本一致。 每幅猫道承重索采用4根υ22.5钢丝绳(6W(19)-公称抗拉强度

2000MP a),其两端分别锚固于两岸锚固端前端的型钢预埋件上,在两岸塔顶处断开,与塔顶顺桥向两侧的调节装置连接。 每幅猫道面层由[10槽钢(间距2.0m)/50×50mm]防滑方木条(间距0.5m)和υ1.6mm小孔(16×16mm)钢丝网、υ5mm大孔(50×100mm)钢丝网组成;两侧设1根υ16扶手钢丝绳,并每隔2.0m 设一道∠63×4mm角钢栏杆立柱,侧面防护网采用υ5mm(80×100mm)大孔钢丝网绑扎在立柱与扶手索上。 猫道选用钢丝绳相关参数如下 3、中跨猫道承重索检算 3.1荷载计算(按单幅猫道分析) 荷载包括恒载、活载及风力、温度等附加荷载。 3.1.1恒载 恒载包括承重索、面层、栏杆、索股滚轮支架、横通道抗风缆及其张力,其中横通道、抗风绳以集中荷载计,其余以均布荷载计。 3.1.1.1恒载均布荷载

汽车动力总成悬置系统研究综述

汽车动力总成悬置系统研究综述 汽车动力总成悬置装置的性能对车辆NVH表现有很大的影响。本文通过单自由度模型对悬置系统的隔振原理进行分析,阐述了悬置系统的发展过程,并对不同类型的隔振垫进行了介绍和比较。 动力总成是汽车主要的噪声和振动源,主要的激励可分为两类:一是汽缸燃烧而产生的震爆力;二是发动机曲轴旋转运动时不平衡而产生的惯性力。为了保证驾乘的舒适性,工程师设计了动力总成隔振装置用以隔离动力总成产生的振动。常见的轿车隔振装置在空间布置上可以分为: 1.底部布置,即将隔振装置安装在机舱底部的副车架上。这种布置安装空间比较自由,但是隔振效果不理想。 2.悬置布置,即将隔振装置安装在动力总成扭矩轴上。这种布置隔振效果好,但是安装空间受到限制,而且通常需要1~2个扭拉杆或者隔振垫以限制动力总成在横向的转动角度。 在本文中,主要分析对象是悬置布置的动力总成隔振垫,即动力总成的悬置系统。动力总成悬置系统工作原理 动力总成悬架装置用于连接动力总成与车身结构,是汽车动力总成的重要组成部分,其主要功能可以归纳为如下两点: 1.支撑与限位。悬置系统的首要功能即连接动力总成与车身结构,因此悬置系统不仅要在静止状态下将动力总成定位并支撑在设计的位置,而且需要保证动力总成在不同工况下与机舱或其他部件不发生碰撞或干涉,将动力总成的位移限制在合理的一个区域内。 2.隔离振动。发动机的激振是汽车的主要振源之一,为了保证驾乘的舒适性,悬置系统需要尽可能减少由发动机传向车身和底盘的振动;另一方面,由于道路不平等原因,悬置系统也需要尽量隔离来自悬架和车轮的振动,防止该激振传递至动力总成,以保护发动机和变速器的正常工作。 由于悬置系统需要承载整个动力总成的重量以及发动机所产生的扭矩,这决定悬置系统需要足够大的刚度以保证动力总成的位置在合理的区域内。若刚度不足则可能导致动力总成与其他部件发生干涉或碰撞;另一方面,要获得较小的振动传递率,就需要更大的频率比,这就要求悬置系统的刚度尽可能小。阻尼方面,在低频区域时,大阻尼可以有效降低振动幅值;随着频率增大,在隔振区内,大阻尼会放大传递的振动幅值。因此,理想的悬置系统需要在低频时具有大刚度和大阻尼而在高频区域需要小刚度和小阻尼。 悬置系统的分类 在早期的汽车设计中,动力总成用螺栓刚性地与车身连接。这种连接方式不仅无法隔离动力总成所产生的振动,由悬架系统传递到车身的振动也会因为没有任何隔振措施而直接传递到动力总成,致使动力总成的寿命和可靠性都受到影响。随后设计师逐渐开始使用软木等软性材料来隔离振动。目前,动力总成的隔振垫可主要分为被动隔振垫,半主动隔振垫和主动隔振垫。其中,半主动隔振垫和主动隔振垫由于其尺寸庞大,结构复杂,一般较少使用;被动隔振垫是现代汽车所广泛使用的隔振方式。 被动悬置 被动悬置构造较简单,没有额外的控制单元,仅依靠材料的本身特性和不同的结构设计来完成隔振。主要可以分为橡胶悬置和液阻悬置。 橡胶悬置早在20世纪30年代就出现并广泛应用在汽车上。由于橡胶部件的结构和橡胶特性是一定的,所以橡胶悬置的刚度和阻尼要么同时设计得很大,要么同时设计得很小。根据前文所述,当悬置的刚度和阻尼都较大时,悬置系统比较适合冲击隔离,在低频工作区域

动力总成悬置系统NVH性能开发

宁波拓普集团股份有限公司研发中心 Ningbo Tuopu Group Co., Ltd. -R&D Center 2012上海汽车NVH 控制技术研讨会 T9 Exhibition 动力总成悬置系统NVH 性能开发 演讲者:段小成dxc@https://www.doczj.com/doc/0817005613.html,

Exhibition 主要内容 整车NVH对悬置系统需求 动力总成悬置系统设计 常见悬置结构特点 基于悬置系统的NVH测试 宁波拓普NVH试验室简介

激励源 ?发动机点火激励引起的振动 ?发动机工作过程中其自身产生的往复不平衡惯性力?冷却系统、进排气系统等引起的振动 ?路面不平引起的振动 ?其他运动部件引起的振动

悬置系统作用 ?隔离发动机的激励而引起的车架或车身的振动(小振幅) ?隔离由于路面不平度的输入而引起动力总成的振动(大振幅)?支承汽车动力总成的重量(150kg~300kg) ?承受作用于发动机的一切动态力(加减速、颠簸、转弯) ?控制动力总成的位移和转角

动力总成对悬置的要求 ?悬置具有较高的静刚度 ?悬置系统应具有低频(1~50HZ)大阻尼、大刚度,以衰减扭矩的波动、加减速和路面激励 ?悬置在高频区域(50HZ以上),应具有小阻尼、小动刚度,以降低振动传递率和提高降噪效果 ?耐高低温性能(-40°~120°) ?良好的耐久性能以及位移控制

横置前驱平衡扭矩轴式悬置系统 ?悬包括左右支撑悬置与前后抗扭悬置的四点悬置布局、左右支撑悬置和下拉杆抗扭悬置的三点悬置布局 ?左右悬置为支撑悬置,不仅承担动力总成的自重,还承担动力总成在水平方向和垂直方向的载荷 ?前后悬置或下拉杆悬置为抗扭悬置,主要承担动力总成在扭矩作用下的位移控制

悬索桥设计说明

悬索桥设计说明 一、概述 本项目为配合XXX工程建设所进行的库区淹没路桥复建工程。 原XXX人行索桥全长约60m,桥面高程约为1284.0m,两岸为人行便道。XX水电站库区蓄水后,正常蓄水位为1335.0m,将淹没原人行索桥。为保证黔中水利枢纽工程建成后两岸交通的恢复,按照国家有关水库淹没赔偿的“三原”原则及有关规定,重建XX县化乐乡夺泥村河边组人行索桥及两岸人行便道。 二、设计技术标准和主要参数 1、设计依据 (1)《公路工程技术标准》(JTG B01—2003); (2)《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004); (3)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62—2004); (4)《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTJ024—85); (5)《钢结构设计规范》(GB50017—2003); (6)《重要用途钢丝绳》(GB8918—2006); (7)《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041—2000); (8)《公路工程质量检验评定标准》(JTG F80/1—2004); (10)《公路路线设计规范》(JTG D20-2006); (11)《公路路基设计规范》(JTG D30-2004); (12)《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTG DF40-2003); (13)《公路水泥混凝土路面施工技术规范》(JTG F30-2003)。 2、设计标准 (1)人行索道技术标准 荷载:人群荷载2.0kN/m2。 桥面宽度:净-2.3m。 合龙温度:15℃。 (2)人行便道技术标准 技术等级:等外公路; 计算行车速度:20km/h; 路面宽度:2m; 路面类型:泥结碎石路面。 三、桥梁地质概况 1、自然条件 (1)气候、水文 桥址区属亚热带常绿阔叶林红黄壤带的岩溶高原中山区,年平均气温13~15℃,年降雨量1000~1100mm,是贵州热量较低、雨量较多、海拔较高的剥蚀、侵蚀高原山地区。 (2)地形、地貌 桥位区为河谷斜坡地形,总体上两侧高中间低,呈“V”字型,其地面标高1269.20m~1348.92m,相对高差79.72m, 河床标高约为1268.7m。两侧地形坡角较大,一般坡角30~60°,南岸一侧谷坡较陡,地形综合坡角近于垂直;北岸一侧谷坡下缓上陡,地形坡角一般30~60°。桥位区地貌为岩溶化脊状中低山地形地貌,属溶蚀地貌,河岸两侧以高山峰林为主,山脊山顶为条形

发动机悬置的结构、作用、设计要求

发动机悬置的结构、作用、设计要求 1. 概述: 随着当前底盘、发动机技术的日臻完善, 车辆的振动、噪声的控制转而成为各个整车厂 在研发上的重中之重。 据统计分析在一个车辆系统的上万个零部件中, 对振动起关键作用的 大概有二百个。 它们又分别在整车的振动系统中起不同的作用。 这里仅对发动机产生的振动经由发动机 悬置到车身的振动系统的结构、作用、设计要求给出一定程度的阐述和说明。 内部噪声 Innenraum 车什 ?* Karosserie Fall rb^hn —Abgasaufhangung Aggregatl^ger Antrebswellen —V/H-Achse 二百个零部件 行腔功力学 女全世 H 丸轩适件 足性 何部塩再 NVH 舒适性 '、:川 衣城振瞬上的丽振会 F 驴Hu 训了EinlcgBF v~| 3丸3合冷门I 合§0

基于汽车振动学的相应设计优化,应最大可能的避免整车主要部件在各种工况下的振动耦合。悬置的作用概括来说就是对发动机振动和路面激励的隔离和吸收,减少乘客舱中人所受 的影响,降低其他零部件因为过多振动产生的疲劳破坏。 2. 悬置系统的结构 布置概念: 前轮驱动一一较低排量, 后轮驱动一一较大排量。 Fahrtrichtung 存驶方向

动力总成纵置,如海狮、阁瑞斯。 3 Punkt Lagerung bei Stanclardantrieb 一点式戻动机悬笛 动力总成横置,如尊驰、骏捷等。 3-Punkt 4-Punkt 四点式 4G63 4G64 4G93 I 〉4G18等动力总成 P ED d^lstutze 摆动式 中华1.8T 宝来等车的动力 总成。 Aggregatlagerungen bei Querantrieb IT旨发动UL悬旨 结构概念: 橡胶悬置 悬置结构为橡胶+金属支架,在低频、大振幅的动刚度和滞后角变化小。在高频、小振幅激励下的动刚度和滞后角变化不大,容易产生动态硬化现象,常用于发动机前后悬置,阻止发动机过渡扭转。 液力悬置

动力总成悬置系统布置设计研究

动力总成悬置系统布置设计研究 1 影响悬置系统布置设计的因素 1.1 发动机汽缸数的影响 不同缸数的发动机对动力总成的振动激励型式和激励频率不同。对于四缸四冲程发动机,在低频区的激振成分主要是第二阶不平衡往复惯性力;对于六缸四冲程发动机,其激振成分主要是第三、六阶转矩谐量。根据隔振理论,动力总成刚体振动模态频率应比主要激振频率的0.707倍要小。考虑怠速隔振的情况,当发动机的怠速转速相同时,四缸发动机动力总成的刚体振动临界频率上限需低于六缸机。对于四缸机,应特别注意其二阶不平衡往复惯性力。 1.2 发动机布置方式的影响 FF(发动机前置前轮驱动)式汽车的发动机可以横置或纵置,而横置发动机和纵置发动机的倾覆力矩对车身的低阶弯曲、扭转振动模态的相互耦合、匹配关系也完全不同。虽然动力总成的转动惯量几一般比几要大得多(3一倍左右),但动力总成的俯仰振动模态频率一般低于侧倾振动模态频率,动力总成的俯仰振动幅值往往小于侧倾振动幅值。 在发动机怠速工况下,动力总成的侧倾振动较大,为了避免动力总成的振动引起车身的低阶弯曲、扭转模态共振,在动力总成悬置系统设计过程中需要合理匹配车身弯曲或扭转振动模态与动力总成刚体侧倾振动模态的频率,同时对动力总成悬置安装点与车身固有振型节线的相对位置关系进行合理匹配。例如,对于横置式发动机,动力总成的前后悬置不宜跨置于车身弯曲振型节线的两侧。 1.3 动力传动系统型式的影响 对于发动机前置—前轮驱动的FF式汽车动力传动系,其动力总成还包括驱动桥主减速器,使得作用在动力总成上的驱动反力矩比FR式汽车大大增加,就要求

提高悬置的静刚度。同时,FF式汽车动力总成与FR式相比,其扭矩轴与曲轴的夹角明显增大,当其悬置系统采用V型布置方案时,往往由于布置空间和布置位置的限制,难以使得悬置组在布置达到使悬置组的弹性中心落在扭矩轴上的目标。因此,有必要在整车总布置初期预留必要的空间。 1.4 整车隔振性能要求对动力总成悬置系统设计的影响 为了抑制路面激起的整车振动,可适当配置动力总成悬置系统的垂向振动模态频率,使其起到控制整车振动的动力吸振器的作用,由动力总成吸收经过悬架传递上来的振动,从而减小车身的振动。这往往要求动力总成悬置系统有较高的垂向刚度。 2 不同动力总成型式下的悬置布置设计 2.1 前置后驱式(FR式)汽车 前置后驱式(FR)汽车经常采用对称布置的三点或四点式悬置系统,二者隔振原理基本相同。 在FR式汽车动力总成悬置系统中,多在动力总成质心的左右各有一悬置,在变速器后部选用一点或两点悬置,组成三点或四点式悬置系统。 动力总成质心附近的悬置支承了动力总成质量的60%—80%,起主要隔振作用,被称作主悬置。 而变速器后部悬置的垂直方向刚度较低,主要起限制动力总成振幅的作用,防止其产生俯仰运动,被称作止动式悬置。 动力总成有六个刚体模态,在耦合振动系统中的某一模态受到激发的同时,其它模态振动也受到激发,不利于控制系统的振动。理想的解耦式振动系统中,悬置系统的弹性中心与动力总成的质心重合,这样六个刚体模态完全解耦。但由于动力总成在汽车上的安装空间受到限制,无法实现完全解耦。 Adam Opel汽车动力总成采用的三点式悬置系统中,在发动机前部的两侧各有一个与垂直方向倾斜一定角度的解耦式主悬置,在变速器后部有一止动式悬置,如图2-1所示。考虑到动力总成中扭矩波动、往复惯性力引起的扭振和垂直

关于某动力总成悬置支架的优化设计

关于某动力总成悬置支架的优化设计 杨武森,杨玉玲,宋树森 (上汽通用五菱汽车股份有限公司,广西柳州545007) 摘要:本文针对某动力总成悬置系统NVH性能道路试验中,全油门缓加速工况受发动机频率激振影响,某悬置主动侧支架发生共振,导致在260Hz左右产生车内结构噪声的情况,采用hypermech-nastran有限元软件建立该悬置支架的有限元模型对其模态进行分析,并根据模态分析结果对该悬置支架设计优化。最后通过道路试验结果验证悬置支架结构设计优化的正确性,可使整车在全油门缓加速工况260Hz附近的振动和车内噪声明显降低。 关键词:共振;优化设计;有限元分析;悬置支架 中图分类号:U461.2 文献标识码:A 文章编号:1671-7988(2014)07-10-03 The optimal design of powertrain mount bracket Yang Wusen, Yang Yuling, Song Shusen (Saic gm wuling automobile Co.,Ltd., Guangxi Liuzhou 545007) Abstract: In this paper a powertrain mounting system NVH performance road test, full throttle acceleration a suspended active side bracket resonance occurs by the engine frequency excitation effect,, causing the car structure noise around 260Hz, establish the finite element model of the mount bracket for modal analysis of the model using the finite element software hypermech-nastran, and according to the modal analysis results of the mount bracket design optimization. Finally, the road test results verify the optimization design of mounting bracket structure, can make the vehicle vibration and the inner noise inear 260Hz significantly decreased. Keywords: resonance; optimization design; FEA; mounting bracket CLC NO.: U461.2 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2014)07-10-03 前言 汽车动力总成悬置支架是动力总成悬置系统的安全件和功能件,在进行动力总成的悬置系统设计时,应对悬置支架的强度和模态进行优化设计和试验验证。一方面,悬置支架连接发动机与车身(或车架、副车架)且处于汽车的各种行驶工况下传递作用在动力总成上的力和力矩,需要足够的强度;另一方面,悬置支架的模态对车内噪声的影响很大,悬置支架设计得不合理,可能会导致其1 阶模态低且处于发动机的工作转速范围内,使悬置支架产生共振,从而增大车内噪声。 某动力总成悬置系统NVH性能道路试验中,全油门缓加速工况,当发动机转速到3860rpm时,某悬置主动侧支架和被动侧支架在260Hz处产生明显共振带,并在工况下260Hz左右产生车内结构噪声。本文利用有限元软件hypermech-nastran,对该动力总成悬置支架进行了模态分析,并根据模态分析结果对其进行了优化设计,使问题得到明显改善。 1、动力总成悬置系统NVH性能道路试验 此动力总成悬置布置设计采用较为成熟的左、右发动机侧及变速器侧3 点悬置布置型式,均为橡胶悬置。悬置系统NVH性能道路试验中,每个悬置的主动侧(即连接发动机侧悬置支架)及被动侧(即连接车身侧悬置支架)分别布置1 个测点(三向传感器),车内噪声测点在驾驶员右耳处位置、中排左座椅右耳处位置、后排左座椅右耳处位置各布置一个测点。 作者简介:杨武森,就职于上汽通用五菱汽车股份有限公司。

【CN209795147U】一种电动汽车二级隔振动力总成悬置系统【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201920357521.0 (22)申请日 2019.03.20 (73)专利权人 麦格纳斯太尔汽车技术(上海)有 限公司 地址 201815 上海市嘉定区嘉定工业区汇 源路55号C幢 (72)发明人 李刚  (74)专利代理机构 上海精晟知识产权代理有限 公司 31253 代理人 杨军 (51)Int.Cl. B60K 1/00(2006.01) B60K 17/06(2006.01) (ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利 (54)实用新型名称 一种电动汽车二级隔振动力总成悬置系统 (57)摘要 本实用新型涉及一种电动汽车二级隔振动 力总成悬置系统,包括减速器、电机,减速器与电 机组成动力总成,动力总成通过悬置系统安装在 车架上,悬置系统包括左悬置、右悬置支架、右悬 置、后悬置支架、后悬置、左悬置支架,左悬置设 置在动力总成左侧,右悬置设置在动力总成右 侧,左悬置与右悬置左右对称设置,后悬置设置 在动力总成后侧,左悬置、右悬置、后悬置均连接 在车架上,左悬置通过左悬置支架连接到动力总 成上,右悬置通过右悬置支架连接到动力总成 上,后悬置通过后悬置支架连接到动力总成上; 本实用新型同现有技术相比,能够有效降低汽车 动力总成悬置系统的高频动刚度,提升了高频隔 振性能, 改善了电动汽车高频振动和高频噪音。权利要求书1页 说明书4页 附图5页CN 209795147 U 2019.12.17 C N 209795147 U

权 利 要 求 书1/1页CN 209795147 U 1.一种电动汽车二级隔振动力总成悬置系统,其特征在于:包括左悬置(10)、减速器(20)、电机(30)、右悬置支架(40)、右悬置(50)、车架(60)、后悬置支架(70)、后悬置(80)、左悬置支架(90),所述减速器(20)与电机(30)输出端连接,所述减速器(20)与电机(30)组成动力总成,所述动力总成通过悬置系统安装在车架(60)上,所述悬置系统包括左悬置(10)、右悬置支架(40)、右悬置(50)、后悬置支架(70)、后悬置(80)、左悬置支架(90),所述左悬置(10)设置在动力总成左侧,所述右悬置(50)设置在动力总成右侧,所述左悬置(10)与右悬置(50)左右对称设置,所述后悬置(80)设置在动力总成后侧,所述左悬置(10)、右悬置(50)、后悬置(80)均连接在车架(60)上,所述左悬置(10)通过左悬置支架(90)连接到动力总成上,所述右悬置(50)通过右悬置支架(40)连接到动力总成上,所述后悬置(80)通过后悬置支架(70)连接到动力总成上,所述左悬置(10)与左悬置支架(90)之间、右悬置(50)与右悬置支架(40)之间、后悬置(80)与后悬置支架(70)之间分别通过螺栓一(11)、螺栓二(51)、螺栓三(81)连接。 2.如权利要求1所述的电动汽车二级隔振动力总成悬置系统,其特征在于:所述左悬置(10)包括基体一(12)和内嵌于基体一(12)的衬套一(13)、衬套二(14)、衬套三(15),所述衬套一(13)设置在基体一(12)的中心部,所述衬套二(14)、衬套三(15)左右对称式设置在衬套一(13)的左右两侧,所述衬套一(13)、衬套二(14)、衬套三(15)的轴线相互平行,所述衬套二(14)、衬套三(15)的尺寸相同,所述衬套二(14)、衬套三(15)的外径小于衬套一(13)的外径。 3.如权利要求2所述的电动汽车二级隔振动力总成悬置系统,其特征在于:所述右悬置(50)包括基体二(52)和内嵌于基体二(52)的衬套四(53)、衬套五(54)、衬套六(55),所述衬套四(53)设置在基体二(52)的中心部,所述衬套五(54)、衬套六(55)左右对称式设置在衬套二(14)的左右两侧,所述衬套四(53)、衬套五(54)、衬套六(55)的轴线相互平行,所述衬套五(54)、衬套六(55)的尺寸相同,所述衬套五(54)、衬套六(55)的外径小于衬套四(53)的外径。 4.如权利要求3所述的电动汽车二级隔振动力总成悬置系统,其特征在于:所述后悬置(80)包括基体三(82)和内嵌于基体三(82)的衬套七(83)、衬套八(84)、衬套九(85),所述基体三(82)的截面呈L形结构,所述衬套七(83)设置在基体三(82)的垂直架板上,所述衬套八 (84)、衬套九(85)设置在基体三(82)的水平底板上,所述衬套七(83)、衬套八(84)、衬套九 (85)的轴线相互平行,所述衬套八(84)、衬套九(85)的尺寸相同且轴线齐平,所述衬套七(83)的轴线高于衬套八(84)、衬套九(85)的轴线,所述衬套八(84)、衬套九(85)的外径小于衬套七(83)的外径。 5.如权利要求4所述的电动汽车二级隔振动力总成悬置系统,其特征在于:所述左悬置(10)通过其衬套一(13)中心处的螺栓一(11)连接左悬置支架(90),所述右悬置(50)通过其衬套四(53)中心处的螺栓二(51)连接右悬置支架(40),所述后悬置(80)通过其衬套七(83)中心处的螺栓三(81)连接后悬置支架(70)。 6.如权利要求5所述的电动汽车二级隔振动力总成悬置系统,其特征在于:所述左悬置(10)、右悬置(50)均安装在车架(60)上方,所述后悬置(80)安装在车架(60)下方,所述后悬置(80)基体三(82)的水平底板的上表面与车架(60)底板连接。 2

动力总成悬置系统匹配设计

动力总成悬置系统匹配设计方法

一、动力总成设计参数的输入 1、动力总成的惯性参数 动力总成的惯性参数包括动力总成的质量、质心位置以及动力总成的转动惯量10个数据。 质心位置的描述采用发动机坐标系,发动机坐标系的定义:坐标原点O 为发动机缸体后端面和发动机曲轴中心线的交点,x轴正向为过O点平行与曲轴中心线指向发动机端,z轴正向为过质心点平行于气缸中心线垂直向上,y轴正向根据右手定则确定,如下图示: 转动惯量的描述采用动力总成质心坐标系下。质心坐标系定义如下:坐标原点O为动力总成的质心,坐标方向和发动机坐标系相同,如下图所示: 动力总成的惯性参数如表1所示: 质量(kg)质心位置 (mm) 转动惯量(kg*mm2) I XX I YY I ZZ I XY I YZ I ZX 动力总成惯性参数的测定可采用三线摆法测定,误差要求在5%以内。

2、动力总成悬置系统的位置数据 动力总成的位置数据包括所有悬置弹性中心的位置、发动机坐标原点位置、变速箱输出轴位置。所有坐标均采用整车坐标系。其中位置参数表如表2所示: 表2动力总成悬置系统的位置数据 3、动力总成悬置系统的刚度数据 动力总成悬置系统的刚度参数为各个悬置的三向刚度,刚度参数采用悬置自身的坐标系。坐标原点为悬置的弹性中心,三个方向为悬置的弹性主轴方向(p、q、r)。参数表如下所示: 4、变速器的各挡速比和主减速比 表3变速箱各档速比和主减速比 5、发动机的其他参数 这些参数包括发动机的额定功率、最大扭矩、气缸数、发动机的怠速转速、最高转速、扭矩随转速的关系曲线。参数表如下: 表4 发动机的其他参数

6、动力总成悬置系统及周边的相关数模 二、动力总成悬置系统的解耦设计及固有频率的合理配置 1、悬置系统的主要作用 动力总成悬置系统的基本功用为: ?固定并支承汽车动力总成; ?承受和衰减动力总成内部因发动机不平衡旋转和平移质量产生的往复惯性力、力矩和不平衡扭矩; ?承受和衰减汽车行驶过程中,例如在换档、加速、启动等工况下作用于动力总成上的一切动态力和对车身造成的冲击; ?隔离由于发动机激励而引起的车架或车身的振动; ?隔离由于路面不平度以及车轮所受路面冲击而引起的车身振动向动力总成的传递。 2、解耦设计的原因 进行动力总成悬置系统设计时一般要求尽量做到解耦布置,我们希望动力总成悬置系统在动力总成质心坐标系下是完全解耦的,即系统沿某一广义坐标的激励只会引起系统一个模态的振动。通常发动机悬置系统的六个自由度的振动是耦合的,沿悬置系统广义坐标的任意一个激励都将激起系统的多个模态,这样导致发动机的振幅加大,且易与周围零件发生干涉,并且振动频带过宽,为了约束动力总成的位移,避免与其它零部件干涉,则需使用刚度更高的悬置元件,这会导致动力总成的激励传递到车身上的激励过大,影响整车的NVH特性。因此在设计时将悬置的空间位置尽量按解耦布置。举例说明如下:当动力总成悬置系统存在转动和上下移动的运动耦合时(如图1所示),如果系统受到垂直方向的激励时将引起动力总成的垂直运动以及旋转运动,这样将造成变速箱末端运动位移较

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