| 毕业设计 夏利轿车前独立悬架设计，正文共68页 摘要 夏利轿车前悬所使用的是麦弗逊式独立悬架。麦弗逊式独立悬架有着结构简单、紧凑、占用空间小等众多优点，在现代轻型汽车中得到了广泛运用。 本毕业设计要求根据夏利某改型车的改型总体方案要求，对其前悬架进行设计计算。为了阐述悬架的设计过程，说明书分别从设计计算、仿真分析、优化设计等方面对夏利用麦式悬架的设计过程进行了介绍。说明书首先阐述了悬架中关键零部件如：螺旋弹簧、横向稳定杆、减振器等的设计、选型和校核；进而运用空间坐标变换的方法分析了悬架的结构特点和运动特征，并以此为基础建立了悬架的物理模型和数学模型。同时，运用机械优化理论，以干涉量的加权均值为目标函数，优化了转向横拉杆断开点的位置。附录中还提供了基于MATLAB的仿真、优化程序和基于UG的夏利汽车车轮自生成程序。 关键词:夏利轿车;麦弗逊式悬架;设计计算;运动分析;转向横拉杆断开点;优化设计 目录 1 绪论.............................................................................................................................1 1.1课题背景及研究意义..........................................................................................1 1.2课题来源、要求和研究方法..............................................................................2 1.2.1课题来源和要求........................................................................................2 1.2.2研究方法....................................................................................................2 1.2.3研究目的和主要内容...............................................................................2 1.3 夏利原型车的麦弗逊式悬架.............................................................................3 1.3.1麦弗逊式悬架的特点................................................................................3 1.3.2麦佛逊式悬架的经济性分析....................................................................3 2 麦佛逊式悬架的设计计算.........................................................................................5 2.1悬架的总体布置方案和相关参数的计算...........................................................5 2.1.1悬架的总体布置方案.................................................................................5 2.1.2麦弗逊悬架的结构分析.............................................................................6 2.1.3悬架总体参数的计算.................................................................................6 2.2 螺旋弹簧的设计计算.........................................................................................7 2.2.1螺旋弹簧材料的选择................................................................................7 2.2.2弹簧的受力及变形....................................................................................7 2.2.3弹簧几何参数的计算..............................................................................10 2.2.4计算结果的处理......................................................................................11 2.3横向稳定杆的设计计算....................................................................................13 2.3.1横向稳定杆的作用..................................................................................13 2.3.2横向稳定杆的设计计算..........................................................................13 2.4减震器的设计与选型........................................................................................15 2.4.1减振器类型的选择..................................................................................15 2.4.2主要性能参数的选择..............................................................................16 2.4.3主要尺寸的确定......................................................................................17 2.4.4计算结果的处理......................................................................................17 2.5弹簧限位缓冲块的设计....................................................................................17 3 麦佛逊式悬架导向机构的仿真与优化...................................................................20 3.1 独立悬架导向机构...........................................................................................20 3.2 麦弗逊式悬架系统物理模型的建立...............................................................20 3.3 导向机构运动学分析.......................................................................................21 3.3.1 数学准备................................................................................................21 3.3.2导向机构运动学计算.............................................................................23 3.4 基于MATLAB软件的运动特性仿真分析....................................................26 3.4.1实际问题中的悬架参数..........................................................................26 3.4.2 MATLAB仿真程序的建立.....................................................................27 3.4.3仿真结果及分析......................................................................................28 3.5 基于MATLAB软件转向横拉杆断开点的优化计算....................................31 3.5.1麦佛逊式悬架导向机构对转向梯形的影响..........................................31 3.5.2麦弗逊悬架转向横拉杆断开点位置的优化..........................................32 3.5.3 MATLAB仿真程序的建立.....................................................................34 3.5.4优化结果分析..........................................................................................36 4 关键零部件的校核...................................................................................................38 4.1 螺旋弹簧的强度校核.......................................................................................38 4.2 横向稳定杆的强度校核...................................................................................39 5 ...........................................................................................................................42结论 致谢................................................................................................................................43 参考文献.........................................................................................................................44 附录................................................................................................................................46 附录A 基于UG open grip的夏利车轮自生成程序..............................................46 附录B 基于MATLAB的运动学仿真程序...........................................................53 附录C 基于MATLAB的优化计算程序................................................................58 附录D MATLAB程序用悬架参数.........................................62 |
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