挖掘机动力总成悬置系统隔振分析及优化

《汽车动力总成悬置系统振动分析及优化设计》篇一一、引言随着汽车工业的快速发展，汽车动力总成悬置系统的性能逐渐成为影响汽车舒适性和稳定性的关键因素。

本文旨在分析汽车动力总成悬置系统的振动问题，并提出相应的优化设计方案，以提高汽车的驾驶体验和性能。

二、汽车动力总成悬置系统概述汽车动力总成悬置系统是连接发动机、变速器和底盘的重要部分，其主要作用是减少振动和噪声的传递，提高汽车的乘坐舒适性和行驶稳定性。

该系统通常由发动机悬置、变速器悬置和副车架等组成。

三、汽车动力总成悬置系统振动分析1. 振动产生原因汽车动力总成悬置系统的振动主要来源于发动机的运转和道路的不平度。

发动机运转时产生的振动会通过悬置系统传递到车身和底盘，而道路不平度则会导致整个动力总成系统的振动。

2. 振动影响分析动力总成悬置系统的振动会对汽车的乘坐舒适性、行驶稳定性和发动机性能产生不良影响。

长期振动还可能导致悬置系统零部件的疲劳损坏，增加维修成本。

四、汽车动力总成悬置系统优化设计1. 材料选择优化优化材料选择是提高动力总成悬置系统性能的有效途径。

采用高强度、轻量化的材料，如铝合金、复合材料等，可以降低系统质量，提高系统的刚度和减振性能。

2. 结构优化设计结构优化设计是解决动力总成悬置系统振动问题的关键。

通过改进悬置系统的结构布局、增加减振元件和优化阻尼特性等措施，可以有效地减少振动和噪声的传递。

例如，采用多级减振结构，使系统在不同频率下的减振效果更加明显。

3. 智能控制技术应用智能控制技术如主动或半主动悬置系统，可以通过传感器实时监测系统的振动状态，并自动调整控制参数，以实现更好的减振效果。

这种技术可以提高系统的自适应能力和性能稳定性。

五、实例分析以某款汽车的动力总成悬置系统为例，通过对其振动问题进行详细分析，发现主要问题在于发动机运转时产生的振动过大。

针对这一问题，我们采用了上述的优化设计方案，包括采用高强度铝合金材料、优化结构布局和增加减振元件等措施。

《汽车动力总成悬置系统振动分析及优化设计》篇一一、引言随着汽车工业的飞速发展，消费者对汽车性能的要求日益提高，其中，汽车的舒适性和稳定性成为了重要的考量因素。

汽车动力总成悬置系统作为连接发动机与车身的重要部分，其性能的优劣直接影响到整车的振动特性和乘坐舒适性。

因此，对汽车动力总成悬置系统的振动进行分析及优化设计显得尤为重要。

本文将针对汽车动力总成悬置系统的振动问题进行分析，并提出相应的优化设计方案。

二、汽车动力总成悬置系统概述汽车动力总成悬置系统主要由发动机、离合器、变速器、驱动桥等组成，通过悬置装置与车身相连。

其作用是支撑和固定动力总成，减少振动和噪声的传递，保证汽车的平稳运行。

动力总成悬置系统的性能直接影响到整车的乘坐舒适性和行驶稳定性。

三、汽车动力总成悬置系统振动分析1. 振动产生原因汽车动力总成悬置系统振动的主要原因是发动机的运转产生的激励力以及道路的不平度等因素引起的。

这些激励力通过悬置装置传递到车身，导致整车的振动。

此外，动力总成各部件之间的相互作用也会产生振动。

2. 振动影响分析汽车动力总成悬置系统的振动会影响整车的乘坐舒适性和行驶稳定性。

过大的振动会导致乘客感到不适，严重时甚至会影响到驾驶安全。

此外，振动还会导致动力总成各部件的磨损加剧，降低整车的使用寿命。

四、汽车动力总成悬置系统优化设计1. 设计原则在进行汽车动力总成悬置系统的优化设计时，应遵循以下原则：首先，要保证动力总成的稳定性和可靠性；其次，要尽量减少振动和噪声的传递；最后，要考虑到整车的重量和成本等因素。

2. 优化方案针对汽车动力总成悬置系统的振动问题，可以采取以下优化方案：（1）改进悬置装置的设计：通过优化悬置装置的结构和材料，提高其支撑和减振性能。

可以采用橡胶减震垫、液压减震器等减震元件，以减少振动和噪声的传递。

（2）优化动力总成的布局：合理布置发动机、离合器、变速器等部件的位置和角度，以降低各部件之间的相互作用力，减少振动的产生。

《汽车动力总成悬置系统振动分析及优化设计》篇一一、引言随着汽车工业的飞速发展，消费者对汽车性能的要求日益提高，其中，汽车的舒适性和稳定性成为了重要的考量因素。

汽车动力总成悬置系统作为连接发动机与车身的重要部分，其性能的优劣直接影响到整车的振动特性和乘坐舒适性。

因此，对汽车动力总成悬置系统的振动进行分析，以及进行相应的优化设计，成为了汽车工程领域的研究重点。

本文将围绕汽车动力总成悬置系统的振动分析及优化设计展开讨论。

二、汽车动力总成悬置系统概述汽车动力总成悬置系统主要由发动机、离合器、变速器等组成，通过一系列的橡胶支座、减震器等元件与车身相连。

其主要功能是减少发动机振动对整车的影响，提高乘坐舒适性，同时还要保证发动机的正常工作。

三、汽车动力总成悬置系统振动分析1. 振动产生原因汽车动力总成悬置系统的振动主要来源于发动机的运转和道路的不平度。

发动机的运转会产生周期性的激励力，这些力通过悬置系统传递到车身，引发振动。

同时，道路的不平度也会引起整车的振动，这种振动会通过悬置系统反馈到发动机，进一步影响其工作状态。

2. 振动分析方法针对汽车动力总成悬置系统的振动分析，主要采用有限元分析法和多体动力学分析法。

有限元分析法可以通过建立系统的数学模型，对系统的振动特性进行数值模拟和分析。

多体动力学分析法则可以通过建立系统的动力学模型，对系统的运动状态进行模拟和分析。

这两种方法可以有效地对汽车动力总成悬置系统的振动进行预测和分析。

四、汽车动力总成悬置系统优化设计1. 设计目标汽车动力总成悬置系统的优化设计旨在提高整车的乘坐舒适性、降低噪音和振动水平、提高发动机的工作效率。

同时，还要考虑到系统的可靠性、耐用性和制造成本等因素。

2. 优化设计方法（1）材料选择：选用高强度、轻量化的材料，如铝合金、高强度塑料等，以减轻系统重量，提高其动态性能。

（2）结构优化：通过改变悬置系统的结构形式、布置位置和刚度等参数，优化其减震性能和支撑性能。

动力总成悬置系统隔振性能分析与优化设计汽车动力总成通过悬置系统与车身相连接，如果其振动不能被有效隔离就会传递到车身，一方面会引起车内座椅、方向盘等位置的振动，另一方面也会引起车身壁板的振动，从而向车内辐射噪声，进而影响乘员的听力和舒适性。

另外，汽车行驶时受到路面冲击，若悬置系统设计不当，会使动力总成产生较大的振动幅值，与附近零部件产生干涉。

因此，合理匹配悬置系统的各項动力学参数，有效隔离发动机振动向车身的传递，对于控制整车的振动与噪声，提高车辆的NVH性能是至关重要的。

标签：悬置系统；固有频率；解耦率；隔振性能；ADAMS引言：以某皮卡车辆动力总成悬置系统为研究对象，针对车内振动噪声大的问题，对悬置系统进行优化设计。

在多体动力学软件ADAMS中建立了系统的简化模型，计算其固有特性包括固有频率、解耦率及振型。

结果表明，以动反力最小为优化目标时，悬置系统总受力降低了7.8%，并且主要方向的解耦率大于90%，满足目标要求。

1汽车动力总成悬置系统模型的建立汽车的动力总成包括发动机与变速箱，悬置元件总成通过车身与发动机变速箱相连，其主要功能是用来支撑，隔振与限位。

汽车舱内合理的布置动力总成悬置系统是提升汽车舒适性的关键途径之一。

动力总成的振动及路面的激励通过悬置传递给车身，所以建立合理的动力总成悬置系统模型，并对其模态及解耦率优化分析，是提高动力总成悬置系统隔振性能的主要方法。

悬置系统进行模态分析与优化的目的是提高悬置系统的解耦率，并使各向的模态频率尽可能接近期望值，避开发动机怠速自振频率及道路激振频率。

2 动力总成悬置系统在动力总成悬置系统的优化及设计时，动力总成可以简化为一个具有3个平动和3个转动的刚体模型，如图1所示。

2.1 橡胶悬置元件的动力学模型作为悬置系统的主要隔振材料，橡胶悬置元件的力学模型的分析对动力总成悬置系统的研究极为重要。

橡胶在受力工作时往往会产生一定的滞后效应，这和橡胶的材料特性有关，它不仅具有弹性，同时还具有粘性。

挖掘机发动机悬置系统分析与优化改进Analysis and Optimization of Engine Mounting System on Excavator宗 波 黄世顶(徐州徐工挖掘机械有限公司，江苏 徐州 221004 )摘要：针对挖掘机发动机悬置系统减振问题，以某款新一代挖掘机为例，进行了挖掘机发动机悬置系统的优化改进，对悬置进行了解耦分析与优化改进和对悬置支架的刚度和模态进行了优化与改进。

通过相关改进大幅提升了悬置系统的隔振性能。

相关研究成果可为挖掘机的悬置系统优化改进提供理论支撑和参考。

关键词：发动机；悬置系统；能量解耦；模态；隔振率中图分类号：TK426 文献标识码：A0 引 言随着挖掘机作业范围的扩大，其作业环境也变得复杂恶劣，复杂的作业环境对整车产生更大的振动冲击，这不仅造成振动舒适性变差，还造成整车结构件产生振动开裂破坏。

发动机作为整车振动的主要来源之一，若其振动得不到有效控制将会极大地影响整车的振动性能。

挖掘机动力总成（发动机和泵等）与转台之间通过悬置系统进行弹性连接，悬置系统性能设计的好坏直接关系到发动机振动通过转台向整车进行传递，故合理的匹配悬置系统的性能可有效地控制发动机系统对整车振动的影响[1-5]。

本文以某款新一代挖掘机为例，进行了挖掘机发动机悬置系统分析与优化改进，悬置系统包括悬置与其连接的支架，首先对悬置进行了解耦分析与优化改进，接着对悬置支架的刚度和模态进行了优化与改进分析。

通过相关改进，大幅提升了悬置系统的隔振性能。

相关研究成果可为挖掘机的悬置系统优化改进提供理论支撑和参考。

1 悬置系统解耦优化设计1.1 悬置解耦理论悬置系统在设计过程时尽量保证在整车坐标系下是解耦的，即沿某一坐标方向的激励只引起该方向的振动而不引起其它方向的振动[1]，悬置解耦率的要求为：（1）z和Rot x对隔振影响最大，解耦率＞90%,其它方向＞70%；（2）各自由度固有频率间隔＞1Hz。

《汽车动力总成悬置系统振动分析及优化设计》篇一一、引言随着汽车工业的飞速发展，消费者对汽车的性能和舒适性要求日益提高。

汽车动力总成悬置系统作为汽车的重要组成部分，其性能的优劣直接影响到整车的振动噪声水平以及乘坐舒适性。

因此，对汽车动力总成悬置系统的振动进行分析，并进行优化设计，对于提高汽车的整体性能具有重要意义。

本文将针对汽车动力总成悬置系统的振动进行分析，并提出相应的优化设计方案。

二、汽车动力总成悬置系统概述汽车动力总成悬置系统是指将发动机、变速器等动力总成与车身进行连接的装置，其作用是减小动力总成产生的振动和噪声对整车的影响。

该系统主要由橡胶支座、液压支座、金属支座等组成，通过这些支座将动力总成的振动和冲击传递给车身，并起到减振、降噪的作用。

三、汽车动力总成悬置系统振动分析1. 振动产生原因汽车动力总成悬置系统振动的主要原因是发动机工作时产生的激励力，包括往复运动产生的惯性力和旋转运动产生的扭矩。

此外，路面不平、轮胎非线性等因素也会对系统产生一定的振动影响。

2. 振动传递路径动力总成的振动通过悬置系统传递到车身，再传递到车内乘客。

传递路径主要包括橡胶支座、液压支座等部件的弹性变形以及金属支座的刚度传递。

3. 振动分析方法针对汽车动力总成悬置系统的振动分析，可采用实验分析和数值分析两种方法。

实验分析主要通过实车测试和台架试验获取数据；数值分析则通过建立动力学模型，运用有限元等方法进行仿真分析。

四、汽车动力总成悬置系统优化设计1. 设计目标汽车动力总成悬置系统优化设计的目标是在保证动力总成正常工作的前提下，降低整车的振动噪声水平，提高乘坐舒适性。

同时，还需考虑系统的耐久性、可靠性以及制造成本等因素。

2. 优化设计方案（1）材料选择：选用高弹性、高阻尼的材料制作橡胶支座，以提高系统的减振性能。

同时，根据实际需要，可考虑在部分支座中加入液压减振元件，进一步提高减振效果。

（2）结构优化：对悬置系统的结构进行优化设计，如调整支座的布置位置、改变支座的刚度等，以改变振动的传递路径和传递速度，从而达到降低整车振动噪声的目的。

汽车动力总成悬置系统隔振分析与优化设计摘要：发动机动力总成悬置系统的支承、限位以及隔振作用，对提高车辆乘坐舒适度具有很好的作用。

本文主要对汽车动力总成悬置系统隔振作用进行分析，并提出优化意见。

关键词：汽车动力；总成悬置；隔振汽车的振源主要有两个方面，即发动机激振和路面激振。

动力总成通过悬置系统将发动机产生的振动传递给车身，引起车身振动，同时还会引起车厢壁板振动，从而产生辐射噪声。

因此，为达到汽车减振降噪的目的，应从发动机出发，减小其产生的振动。

此外，动力总成对汽车隔振也有着巨大的影响。

1.发动机隔振理论概述汽车的振动系统很复杂，发动机作为汽车的主要振源，若不能很好地控制其产生的振动，容易导致身板筋件与车架连接的其他零件产生振动与噪声，并且还会造成汽车失稳、不平顺，令车内人员感到难受和疲惫，甚至会致使汽车零部件损坏，缩短了汽车的使用年限。

2.发动机隔振原理分析图1是来自发动机的激振力；图2 是来自路面的激振力。

设发动机竖向激振力，因阻抗方式比较方便，用表示。

其中弹簧无质量，则系统运动微分方程为，由此可证，在Feq作用下，发动机竖向位移幅值X为，传递到基础上的力是弹簧力kx与阻尼力cx的合力，传递力FT为，其幅值为，由此可得到传递力幅值与激振力幅值之比的传递率。

k指弹簧刚度，单位N/m；指激振频率，单位rad/s；指系统固有频率，单位rad/s；M集中质量，单位kg；指阻尼比，=c/Cc；c指粘性阻尼系数，单位为N s/m；Cc临界粘性阻尼系数，；指频率比，。

不同的阻尼比与频率比代入式，得到不同阻尼比下的传递率，如图。

图 3 不同阻尼比情况下的传递率如图2，设地面激振力使车架产生的位移为正弦波x1（t），对应的发动机总成位移x2（t），弹簧力为k（x2-x1），阻尼力为c（x2-x1），根据牛顿第二定律可得，移项得出，应用阻抗法，给出，相当于发动机激振力。

图3为不同阻尼比的传递率，图中的所有曲线在= ，由此得出结论：=1为共振点，又称系统的危险点。

CONSTRUCTION MACHINERY43小型挖掘机驾驶室悬置系统动力学分析与振动控制李佳宜，赵卫东，俞松松，梁荣贵（广西柳工机械股份有限公司，广西 柳州 545007）［摘要］针对小型挖掘机行驶工况下驾驶室振动剧烈问题，建立了驾驶室悬置系统的动力学模型，获得了前6阶刚体模态及能量解耦率。

通过多刚体动力学分析，仿真结果与理论计算相吻合；开发了减震器的优化设计程序，以第6阶模态频率及解耦率为优化目标，对减震器的动刚度进行了优化与改进，并对比了减震器改进前后悬置系统的振动特性；第6阶模态频率由21.13Hz 提高为27.93Hz ，振动加速度RMS 值由0.497g 降低为0.19g ，降幅达61.7%，验证了建模与优化方法的正确性。

［关键词］小型挖掘机；驾驶室；减震器；固有频率［中图分类号］TU621 ［文献标识码］B ［文章编号］1001-554X （2019）11-0043-04Dynamic analysis and vibration control for cab suspension system of small excavatorLI Jia -yi ，ZHAO Wei -dong ，YU Song -song ，LIANG Rong -gui工程机械行业一般将整机重量小于10t 的挖掘机称为小型挖掘机［1］，其主要用于市政、园林、农业等施工场合。

用户对其振动舒适性提出越来越高的要求，尤其是欧美高端市场。

振动的吸收与衰减主要由悬置系统实现，其主要功能为吸收振动与支撑部件［2］。

小型挖掘机一般采用两级悬置系统——动力总成悬置系统与驾驶室悬置系统，动力系统普遍采用4缸发动机，其不平衡特性增加了悬置系统的设计难题［3］。

驾驶室悬置系统一般由4～6个减震器组成。

驾驶室主要受发动机本体振动与行驶时的路面激励，要求驾驶室悬置系统在高转速作业时振动烈度等级要小，意味着减震器的刚度要越小越好；低转速怠速时舒适性要高，要求减震器的刚度要越大越好；同时行驶时驾驶室晃动量越小，也要求减震器的刚度要越大越好。

《汽车动力总成悬置系统振动分析及优化设计》篇一一、引言汽车动力总成悬置系统作为车辆动力传递与振动控制的关键部分，其性能的优劣直接关系到整车的驾驶舒适性和行驶稳定性。

因此，对汽车动力总成悬置系统的振动进行分析，并进行相应的优化设计，是汽车工程领域研究的重要课题。

本文将深入探讨汽车动力总成悬置系统的振动问题，分析其成因，并针对现有问题提出优化设计方案。

二、汽车动力总成悬置系统概述汽车动力总成悬置系统主要由发动机、变速器、离合器等组成，通过悬置装置与车架相连。

其作用是支撑和固定动力总成，同时减少振动和噪声的传递，保证驾驶的舒适性和行驶的稳定性。

三、汽车动力总成悬置系统振动分析1. 振动产生原因汽车动力总成悬置系统振动的主要原因是发动机运转时产生的激励力，包括燃烧力、惯性力和摩擦力等。

此外，道路不平、车辆行驶中的颠簸等也会对悬置系统产生振动。

2. 振动影响分析振动不仅会影响驾驶的舒适性，还会对车辆的行驶稳定性、零部件的寿命和车辆的噪音产生影响。

长期受到振动的零部件容易出现松动、磨损等问题，影响车辆的正常运行。

四、汽车动力总成悬置系统优化设计针对汽车动力总成悬置系统的振动问题，本文提出以下优化设计方案：1. 材料选择优化选用高强度、轻量化的材料，如铝合金、高强度塑料等，以降低系统质量，提高其刚度和减振性能。

同时，采用阻尼材料，如橡胶等，以吸收振动能量，减少振动传递。

2. 结构优化设计对悬置系统的结构进行优化设计，如增加支撑点、改变支撑方式等，以提高系统的稳定性和减振性能。

同时，采用多级减振设计，使系统在不同频率下的减振效果更加明显。

3. 控制系统优化通过引入先进的控制系统，如液压控制系统、电子控制系统等，对悬置系统的振动进行实时监测和控制。

通过调整控制参数，使系统在不同工况下都能保持良好的减振性能。

五、结论通过对汽车动力总成悬置系统的振动分析，我们发现其产生的主要原因包括发动机运转产生的激励力和道路、行驶中的颠簸等外部因素。