汽車動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)與橡膠懸置研究_圖文

1、合肥工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文汽車動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)與橡膠懸置研究姓名：王文亮申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：車輛工程指導(dǎo)教師：魏道高20100401汽車動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)與橡膠懸置研究摘要性能是衡量汽車制造質(zhì)量的一個(gè)綜合性問題，它給汽車用戶的感受是最直接和最表面的，如今已成國際汽車業(yè)各大整車制造企業(yè)和零部件企業(yè)關(guān)注和研究的重要問題之一。而動(dòng)力總成特性研究是整車特性研究的一個(gè)重要子系統(tǒng)，如何設(shè)計(jì)動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)，使動(dòng)力總成傳到車架上的振動(dòng)得到有效隔離，是汽車研究的一個(gè)重要課題。本文利用對某款樣車動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)進(jìn)行了分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)，對橡膠懸置進(jìn)行了有限元分析，其具體工作如下：、研究動(dòng)力總成懸置系

2、統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀、設(shè)計(jì)流程，分析并總結(jié)了動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)研究的理論方法，研究成果及現(xiàn)代設(shè)計(jì)發(fā)展趨勢。、根據(jù)所研究的對象，測量分析出該動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和技術(shù)資料，為之后的仿真分析提供試驗(yàn)數(shù)據(jù)。、根據(jù)測量的數(shù)據(jù)，應(yīng)用模塊建立了該動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)的空間六自由度虛擬樣機(jī)模型。通過模塊分析出動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)的固有特性和能量分布情況，并分析了動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)在怠速工況、最大扭矩工況、緊急制動(dòng)工況以及緊急轉(zhuǎn)彎工況下的動(dòng)態(tài)響應(yīng)。、利用撞擊中心理論和扭矩軸法驗(yàn)證懸置點(diǎn)位置的合理性，并以各支承處懸置元件的剛度為設(shè)計(jì)變量，以動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)六自由度解耦或部分解耦為優(yōu)化目標(biāo)，以系統(tǒng)固有頻率的合理配置為約束條

3、件，對動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化，使得系統(tǒng)解耦程度更高，固有頻率分配更加合理，振動(dòng)傳遞率減小，此次優(yōu)化取得了良好的隔振效果。、利用軟件對橡膠懸置三維有限元模型的靜動(dòng)態(tài)彈性仿真研究，對其應(yīng)力應(yīng)變分析，計(jì)算出了懸置的各向靜剛度，并根據(jù)仿真結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的對比分析，驗(yàn)證了橡膠懸置靜動(dòng)態(tài)彈性特性有限元仿真方法的有效性。關(guān)鍵詞：動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)優(yōu)化有限元，：），），），）：；插圖清單圖典型橡膠減振塊的結(jié)構(gòu)形式圖動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程圖動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型圖發(fā)動(dòng)機(jī)坐標(biāo)系示意圖圖坐在駕駛員位置看各坐標(biāo)系示意圖（俯視）圖儀器示意圖圖三線擺法的測量原理圖圖發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩?cái)M合曲線圖動(dòng)力總成仿真模型圖第一振

4、型（沿方向移動(dòng)）圖第二振型（繞方向轉(zhuǎn)動(dòng)）圖第三振型（沿方向移動(dòng)）一圖第四振型（沿方向移動(dòng)）圖第五振型（繞方向轉(zhuǎn)動(dòng)）圖第六振型（繞方向轉(zhuǎn)動(dòng)）圖怠速工況下質(zhì)，方向加速度時(shí)域、頻域響應(yīng)圖怠速工況下質(zhì)心方向位移時(shí)域、頻域響應(yīng)圖怠速工況下右懸置方向動(dòng)反力時(shí)域、頻域響應(yīng)圖怠速工況下右懸置方向加速度時(shí)域、頻域響應(yīng)圖怠速工況下后懸置方向動(dòng)反力時(shí)域、頻域響應(yīng)圖怠速工況下后懸置方向加速度時(shí)域、頻域響應(yīng)圖怠速工況下左懸置方向動(dòng)反力時(shí)域、頻域響應(yīng)圖怠速工況下左懸置方向加速度時(shí)域、頻域響應(yīng)圖最大扭矩工況下右懸置方向動(dòng)反力時(shí)域、頻域響應(yīng)圖最大扭矩工況下后懸置方向動(dòng)反力時(shí)域、頻域響應(yīng)圖最大扭矩工況下左懸置方向動(dòng)反力時(shí)域、頻

5、域響應(yīng)圖制動(dòng)工況下質(zhì)心在方向的位移響應(yīng)圖制動(dòng)工況下右懸置在方向的動(dòng)反力響應(yīng)圖制動(dòng)工況下后懸置在方向的動(dòng)反力響應(yīng)圖制動(dòng)工況下左懸置在方向的動(dòng)反力響應(yīng)圖過彎工況下質(zhì)心在方向的位移響應(yīng)圖過彎工況下右懸置在方向的動(dòng)反力響應(yīng)圖過彎工況下后懸置在方向的動(dòng)反力響應(yīng)圖過彎工況下左懸置在方向的動(dòng)反力響應(yīng)圖三坐標(biāo)系的表示方法圖型懸置組示意圖圖優(yōu)化前后的質(zhì)心加速度頻響曲線對比圖優(yōu)化前后的質(zhì)心向位移頻響曲線對比圖優(yōu)化前后質(zhì)心向角位移頻響曲線對比圖右懸置振動(dòng)傳遞率頻響曲線（優(yōu)化后）圖怠速工況下右懸置在方向上的動(dòng)反力響應(yīng)（優(yōu)化后）圖怠速工況下左懸置在方向上的動(dòng)反力響應(yīng)（優(yōu)化后）圖怠速工況下后懸置在方向上的動(dòng)反力響應(yīng)（優(yōu)化

6、后）圖橡膠懸置三維模型圖加載前網(wǎng)格模型圖懸詈向加載后的應(yīng)力云圖圖懸置向加載后的應(yīng)力云圖圖懸置向加載后的應(yīng)力云圖圖后懸置向力與位移曲線圖后懸置向力與位移曲線圖后懸置向力與位移曲線圖理想懸置與傳統(tǒng)橡膠懸置動(dòng)特性對比圖向動(dòng)反力隨時(shí)、日曲線圖向動(dòng)反力隨位移曲線圖懸置向動(dòng)剛度隨頻率曲線表格清單表各種載荷下的許用應(yīng)力表懸置坐標(biāo)系與廣義坐標(biāo)系夾角定義表發(fā)動(dòng)機(jī)質(zhì)心位置（相對發(fā)動(dòng)機(jī)坐標(biāo)系）表變速箱質(zhì)心位置（相對變速箱坐標(biāo)系）表相對發(fā)動(dòng)機(jī)質(zhì)心坐標(biāo)系下發(fā)動(dòng)機(jī)慣性參數(shù)表相對變速箱坐標(biāo)系下變速箱慣性參數(shù)表整車坐標(biāo)系下懸置元件初始位置表懸置安裝角度參數(shù)表動(dòng)力總成懸置元件靜剛度參數(shù)表曲柄連桿參數(shù)表發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與扭矩對應(yīng)表表系

7、統(tǒng)固有頻率和主振型表能量分布百分比表主慣性軸在曲軸坐標(biāo)系下的夾角余弦值及主慣性矩。表扭矩軸與曲軸夾角值表優(yōu)化角度后系統(tǒng)的能量分布百分比表設(shè)計(jì)變量的表達(dá)意義表動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)優(yōu)化前后各階模態(tài)固有頻率及振型占優(yōu)方向表優(yōu)化后動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)的各階能量分布百分比表動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)優(yōu)化前后各數(shù)值變量對比表表。橡膠懸置計(jì)算剛度值與試驗(yàn)值對比獨(dú)創(chuàng)性聲明本人盧明所交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)卜進(jìn)行的研究：作及取得的研究成果。據(jù)我所知，除了文中特別加以標(biāo)，占和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得金墾?。盒┷蹋焊峄蚱渌逃龣C(jī)構(gòu)的學(xué)位或證而使川過的材料。與我一同。：作的同志對本

8、研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明并表示謝意。一、）學(xué)位論文作者簽字：生氣克簽字日期：弘。年鉀月日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解盒巴！：些厶堂有犬保留、使川學(xué)何論文的規(guī)定。旮權(quán)保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件利磁盤，允許論文被夯閱或借閱。本人授權(quán)僉目巴：?。盒┷烫每梢詫W(xué)位論文的全部或部分論文內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文。（保密的學(xué)位論文在解密屙適川本授權(quán)。忙）學(xué)位論文者簽名：簽字日期：加年學(xué)位論文作者畢業(yè)：作單位：通訊地址：導(dǎo)師簽名：簽字日期：電話：郵編：，日，忽馬，鑰：支月向毛去致謝本論文是在導(dǎo)師魏道高副

9、教授的悉心指導(dǎo)下完成的，在三年的學(xué)習(xí)中，得到了魏老師熱心的指導(dǎo)和無私的幫助。導(dǎo)師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、求實(shí)敬業(yè)的工作作風(fēng)和無私奉獻(xiàn)的精神，讓我受益匪淺，激勵(lì)著我順利完成了論文工作，在日常生活中，魏老師也給予我無微不至的關(guān)懷，在這里，向我的導(dǎo)師致以崇高的敬意和誠摯的感謝。同時(shí)感謝我的同學(xué)王景容、王磊、楊軍和師兄張偉峰，他們在論文方面給了我很大的幫助和建議。還要感謝三年來所有幫助過我的同學(xué)和老師，與他們共同度過了美好的三年時(shí)光。我很感激我的親人，他們的無微不至的支持和關(guān)懷讓我得以順利的完成學(xué)業(yè)。最后，感謝所有幫助過我的領(lǐng)導(dǎo)、老師和同學(xué)，謝謝您們！作者：王文亮年月日第一章緒論研究背景及其意義動(dòng)力總成就是汽

10、車發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)和變速系統(tǒng)的總稱，為了減小振動(dòng)，動(dòng)力總成通過隔振元件安裝在車架上，這樣形成的整個(gè)振動(dòng)系統(tǒng)叫做動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)。隨著汽車技術(shù)的發(fā)展，乘坐舒適性已經(jīng)成為人們評價(jià)車輛的一個(gè)重要指標(biāo)。汽車在行駛過程中會(huì)出現(xiàn)各種各樣的問題都關(guān)系到乘坐舒適性，這些問題大都和振動(dòng)有關(guān)，如何減小振動(dòng)來解決這些問題就變得至關(guān)重要，而汽車的振動(dòng)問題表現(xiàn)在各結(jié)構(gòu)的振動(dòng)傳遞，汽車的振源主要來自于路面不平激勵(lì)、不均勻輪胎旋轉(zhuǎn)、發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩波動(dòng)、不平衡傳動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)還有發(fā)動(dòng)機(jī)傾覆力矩和曲軸不平衡等激勵(lì)，其中發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)是車輛的主要振源之一。發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)頻率比路面激勵(lì)高，不僅會(huì)激起結(jié)構(gòu)振動(dòng)，且會(huì)激起車身及附件的噪聲，嚴(yán)重影響汽車的性能

11、，因此追切要求發(fā)展性隔振性能良好的發(fā)動(dòng)機(jī)懸置元件，尤其是目前廣泛使用的四缸四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)，由于其劇烈的不平衡力和力矩，使得對四缸四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)懸置系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求大大提高。目前，動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)的設(shè)計(jì)受到了廣泛的重視，如何更有效的進(jìn)行隔振己成為汽車設(shè)計(jì)的重要課題。發(fā)動(dòng)機(jī)懸置作用動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理引起的問題由于動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理，可能會(huì)導(dǎo)致以下問題和現(xiàn)象：）發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)及停車時(shí)導(dǎo)致車身振動(dòng)；）發(fā)動(dòng)機(jī)無負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)導(dǎo)致車身振動(dòng)；）發(fā)動(dòng)機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)導(dǎo)致車身振動(dòng)：）由于路面及簧下的周期激振力引起的發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)傳到車身上；）由于發(fā)動(dòng)機(jī)的位移與其他部件發(fā)生碰撞干涉；）由于發(fā)動(dòng)機(jī)的位移引起加速踏板、操縱

12、桿的拉緊，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)功率的波動(dòng)；）由于發(fā)動(dòng)機(jī)的位移，引起變速桿的振動(dòng)和變速箱的脫檔；）離合器跳動(dòng)。發(fā)動(dòng)機(jī)懸置的作用汽車動(dòng)力總成在運(yùn)行時(shí)主要受到瞬態(tài)激勵(lì)和發(fā)動(dòng)機(jī)的周期性激勵(lì)作用。懸置系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)一般需要考慮以下幾方面的要求【】（）、對動(dòng)力總成具有支撐作用，這是懸置系統(tǒng)的最基本功用，根據(jù)懸置的工作狀態(tài)，合理設(shè)計(jì)每個(gè)懸置的靜動(dòng)特性，保證懸置變形在許用范圍之內(nèi)，保證懸置系統(tǒng)的使用壽命。（）、對動(dòng)力總成具有限位作用，當(dāng)汽車在啟動(dòng)、緊急制動(dòng)或過彎等瞬態(tài)工況下，動(dòng)力總成會(huì)受到各種干擾力，懸置必須能有效地限制動(dòng)力總成的最大位移，以避免動(dòng)力總成與相鄰零部件發(fā)生運(yùn)動(dòng)干涉，避免碰撞。（）、懸置作為車架與發(fā)動(dòng)機(jī)的連接

13、件，懸置系統(tǒng)必須具有主動(dòng)隔振和被動(dòng)隔振的雙重作用：、衰減發(fā)動(dòng)機(jī)向車架傳遞振動(dòng)力；、阻止路面不平激勵(lì)對發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)和沖擊。針對支承和限位作用來說，我們要求懸置越硬越好，以限制動(dòng)力總成的各向位移，避免運(yùn)動(dòng)干涉，保證動(dòng)力總成正常工作。但從隔振和舒適的角度而言，懸置越軟隔振效果越佳。由于存在這樣的矛盾，因此在懸置系統(tǒng)設(shè)計(jì)中如何尋求最優(yōu)方案是一個(gè)極為重要的問題。橡膠作為隔振材料的優(yōu)點(diǎn)用橡膠作隔振材料的主要優(yōu)點(diǎn)如下【】：）橡膠呈現(xiàn)非線性，其應(yīng)力、應(yīng)變具有遲滯作用，不可壓縮，彈性模量比金屬等其他一些材料要小，因此是比較良好的隔振材料；）金屬彈簧作為隔振材料由于本身材料性質(zhì)關(guān)系，會(huì)導(dǎo)致固有振動(dòng)，產(chǎn)生沖擊振動(dòng)，

14、而且它通過內(nèi)摩擦產(chǎn)生的衰減幅度小，但是隔振橡膠不存在這方面的問題，橡膠內(nèi)摩擦大，臨界阻尼比較大，因此很少發(fā)生鋼彈簧那樣的強(qiáng)烈共振共振現(xiàn)象。另外，橡膠隔振器通常是由橡膠和金屬結(jié)合而成的，金屬與橡膠復(fù)合后的聲阻抗較大，能夠有效地起到隔聲作用。）隔振橡膠體積小，重量輕，與金屬可以牢固的粘結(jié)，而且支承方法簡單，加工制作和維修安裝方便；）橡膠可通過改變成分和形狀結(jié)構(gòu)來改變其彈性系數(shù)，以滿足懸置設(shè)計(jì)和使用的需要。動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)的研究發(fā)展動(dòng)力總成懸置的發(fā)展汽車剛誕生的時(shí)候，動(dòng)力總成與車架之間采用剛性連接，這樣動(dòng)力總成產(chǎn)生的振動(dòng)和噪聲全部直接傳遞到車架上，導(dǎo)致乘坐舒適性極差，因此人們就丌始考慮用柔性材料（如

15、：皮革墊或者布墊）來連接動(dòng)力總成和車架引，降低車架的振動(dòng)。直到上世紀(jì)二十年代，人們發(fā)現(xiàn)開始用橡膠懸置來連接動(dòng)力總成和車架，由于橡膠材料具有高彈性、良好阻尼等特性，通過內(nèi)摩擦力將部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化成熱能消耗出去了，所以利用橡膠懸置可以減少力的傳遞，提高乘坐舒適性。年，美國通用汽車公司的】開發(fā)出第一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)液壓懸置，標(biāo)志著發(fā)動(dòng)機(jī)懸置由純橡膠懸置開始向液壓懸置發(fā)展，它是通過結(jié)合橡膠支承與液壓減振裝置在一起，這樣具有更好的減振性能。隨后幾十年，由于液壓懸置的動(dòng)特性更符合理想懸置的要求，液壓懸置的開發(fā)越來越受到重視，紛紛研制出很多不同形式的液壓懸置，液壓懸置的動(dòng)剛度和阻尼角具有變頻特性，其優(yōu)點(diǎn)】：、在低頻時(shí)

16、具有大阻尼、高動(dòng)剛度特性，滿足低速時(shí)隔振要求，隔離低速振動(dòng)，極大衰減振動(dòng)幅值，很好地控制動(dòng)力總成的運(yùn)動(dòng)位移和懸置變形，同時(shí)可以很好的抗擊沖擊運(yùn)動(dòng)和振動(dòng)；在高頻域具有小阻尼、低動(dòng)剛度的特性，可在較寬頻率范圍內(nèi)能夠滿足動(dòng)力總成的高頻隔振要求，衰減汽車在高速行駛中的車內(nèi)振動(dòng)和噪聲。解耦式液壓懸置【”，具有很好中高頻工作范圍內(nèi)的減振減噪性能，其工作原理是：內(nèi)部采用橡膠膜或解耦盤，在高頻區(qū)域內(nèi)解耦裝置通過調(diào)整內(nèi)部液體的流量和流向以充分降低高頻時(shí)懸置的動(dòng)剛度。到了上世紀(jì)年代后期，液壓懸置的發(fā)展趨勢是半主動(dòng)和主動(dòng)控制式液壓懸置，年美國公司在實(shí)驗(yàn)室開始研制開發(fā)主動(dòng)控制式液壓懸置瞵，這標(biāo)志液壓懸置己由被動(dòng)式向半

17、主動(dòng)和主動(dòng)控制方向發(fā)展。發(fā)動(dòng)機(jī)懸置系統(tǒng)的隔振研究發(fā)展幾十年來，經(jīng)過國內(nèi)外學(xué)者對動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)隔振性能的不斷探索和研究，得出了成熟的懸置系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，通過分析懸置系統(tǒng)的模態(tài)、振型、扭矩軸線、以及彈性中心與系統(tǒng)解耦的關(guān)系來評價(jià)動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)的隔振性能。國外許多專家對動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)隔振研究比較早，做出了許多有益的研究和探討，下面介紹幾個(gè)代表性的研究成果：上世紀(jì)五十年代，和提出懸置系統(tǒng)的六自由度解耦理論，推導(dǎo)出解耦的計(jì)算方法。上世紀(jì)六十年代，和】通過撞擊中心理論來對動(dòng)力總成懸置點(diǎn)的布置，起到了一定的解耦效果。上世紀(jì)七十年代，根據(jù)撞擊中心理論，通過布置懸置點(diǎn)在彈性振動(dòng)模態(tài)節(jié)點(diǎn)上，提出了合理布置動(dòng)力

18、總成懸置的方法，取得較好的隔振效果。上世紀(jì)八十年代，很多轎車采用發(fā)動(dòng)機(jī)前置前驅(qū)動(dòng)，并且四缸四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的平衡性很差，對懸置的隔振水平要求較高，但動(dòng)力總成沒有嚴(yán)格的對稱面，主慣性軸與曲軸存在一定角度，而且發(fā)動(dòng)機(jī)艙的空間限制，導(dǎo)致懸置點(diǎn)的位置布置有限，人們丌始運(yùn)用優(yōu)化方法對動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，主要采用能量解耦、系統(tǒng)固有頻率的合理配置、傳遞率或懸置處動(dòng)反力最小等優(yōu)化目標(biāo)。年，】以固有頻率的合理配置和系統(tǒng)能量解耦為優(yōu)化目標(biāo)，設(shè)計(jì)變量主要是懸置的剛度、懸置位置角度以及懸置垂向與側(cè)向剛度比等，對動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化，取得了比較好的隔振效果。年，采用“移頻法對動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)固有頻率進(jìn)行合理配置

19、，優(yōu)化方法采用懲罰函數(shù)法，以懸置剛度、位置以及安裝角度為設(shè)計(jì)變量，取得了良好的效果。年，和【以懸置位置的為優(yōu)化變量，分析發(fā)動(dòng)機(jī)懸置系統(tǒng)在怠速工況下的振動(dòng)特性，分析出為了避免共振車身彎曲固有頻率應(yīng)高于怠速激勵(lì)頻率，而且動(dòng)力總成的固有頻率應(yīng)小于怠速頻率的倍。年，和以繞軸的轉(zhuǎn)動(dòng)與三方向平動(dòng)解耦和合理配置垂直固有頻率與轉(zhuǎn)動(dòng)固有頻率為目標(biāo)，以懸置位置和剛度為設(shè)計(jì)變量，對整車進(jìn)行優(yōu)化，取得了很好的優(yōu)化效果，分析出懸置的位置對懸置系統(tǒng)的隔振性能的巨大影響。國內(nèi)對動(dòng)力總成懸置的研究比較晚，從上世紀(jì)八十年代開始，國內(nèi)學(xué)者對動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)隔振研究也越來越深入，取得了一些重要成果，下面介紹一下國內(nèi)這方面的研究狀況

20、。年，徐石安采用的優(yōu)化目標(biāo)是懸置處的動(dòng)反力幅值最小，同時(shí)使系統(tǒng)固有頻率得到合理配置，取得了比較好的優(yōu)化效果。年，上官文斌、蔣學(xué)鋒提出了利用扭矩軸對動(dòng)力總成懸置優(yōu)化設(shè)計(jì)的方法，通過在扭矩軸坐標(biāo)系中建立模型，以系統(tǒng)固有頻率的合理配置為優(yōu)化目標(biāo)，達(dá)到各自出度解耦，并且運(yùn)用撞擊中心理論和對一階彎曲模態(tài)節(jié)點(diǎn)的選取對懸置布置設(shè)計(jì)，取得了很好的結(jié)果。年，徐石安利用傳遞函數(shù)分析動(dòng)力總成振動(dòng)，討論了發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)模型簡化的理論基礎(chǔ)，以及隔振和解耦的關(guān)系，并提出了能量解耦方法【】。年，史文庫、林逸、呂振華通過建立自由度的整車動(dòng)力學(xué)模型，進(jìn)行仿真分析和實(shí)驗(yàn)，分析了液壓懸置和橡膠懸置在怠速工況下對整車振動(dòng)的不同影響。年，

21、史文庫和林逸在轎車的懸置系統(tǒng)的隔振性能時(shí)，考慮了發(fā)動(dòng)機(jī)懸置點(diǎn)在彈性基礎(chǔ)上，利用四端參數(shù)理論對其計(jì)算分析，得出了彈性基礎(chǔ)對動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)隔振性能具有一定影響】。年，樊興華、陳金玉和黃席樾以人機(jī)環(huán)境為基礎(chǔ)，建立了多目標(biāo)優(yōu)化模型，提出了以人體在垂直振動(dòng)加速度均方根加權(quán)值最小、動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)能量解耦的多優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)，以懸置參數(shù)為設(shè)計(jì)變量，進(jìn)行了優(yōu)化，有效的降低了汽車振動(dòng)，改善了汽車的乘坐舒適性【引。年，呂振華以動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)的設(shè)計(jì)理論和優(yōu)化方法為基礎(chǔ)，系統(tǒng)的分析了各項(xiàng)因素對動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)隔振性能的影響，并以懸置的安裝位置和角度以及懸置的剛度為設(shè)計(jì)變量，對兩種動(dòng)力總成進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，大大提高了系

22、統(tǒng)的解耦率引。年，周舟、王曉光、李波灝通過建立整車虛擬樣機(jī)模型，對動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，分析了懸置系統(tǒng)的隔振性能【引。動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)的設(shè)計(jì)流程概述動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)的匹配設(shè)計(jì)概述、懸置系統(tǒng)設(shè)計(jì)所必要的數(shù)據(jù)】本論文的第三章會(huì)具體介紹到動(dòng)力總成相關(guān)數(shù)據(jù)的獲得。在這里只做個(gè)簡要概述如下：（）動(dòng)力總成的主要參數(shù)：設(shè)計(jì)動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)時(shí)，必須已知：動(dòng)力總成的重心位置、重量及慣性主軸的方向和繞其軸的慣性矩，設(shè)計(jì)時(shí)可通過相關(guān)試驗(yàn)測得其數(shù)據(jù)。（）懸置基本參數(shù)：包括懸置彈性參數(shù)、安裝位置和角度。（）動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)上產(chǎn)生的激振力的性質(zhì)：必須了解激振力毋，耳，疋，咒，瓦，乏的振動(dòng)頻率及其大小。第二章里會(huì)詳

23、細(xì)分析動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)上的激勵(lì)力。、固有振動(dòng)頻率的優(yōu)化已知在懸置系統(tǒng)產(chǎn)生的激振力的振動(dòng)頻率，則依據(jù)隔振理論可以規(guī)定懸置系所希望的固有頻率。這樣，懸置點(diǎn)的位置、安裝角度及懸置的參數(shù)在許可范圍內(nèi)加以變動(dòng)，用逐次接近法進(jìn)行計(jì)算，直到得到所希望的固有頻率，滿足隔振要求為止。橡膠減振器的設(shè)計(jì)概述通過對懸置系統(tǒng)固有頻率的優(yōu)化，得到了所希望的固有振動(dòng)頻率，此時(shí)，必須根據(jù)要求設(shè)計(jì)出各橡膠減振元件，通過對橡膠材料的選定以及懸置形狀的確定，使其彈性常數(shù)必須符合要求。（）橡膠材料的選定隔振橡膠的橡膠材料【】在中規(guī)定為四種：）一般的加硫橡膠，例如（天然橡膠），（苯乙烯丁二烯橡膠）；）要求耐油性特別強(qiáng)的加硫橡膠一（丙烯

24、腈丁二烯橡膠）；）要求耐蝕性特別強(qiáng)的（及輕度耐油性）加硫橡膠一一（氯丁二烯橡膠）：）要求振動(dòng)衰減性特別強(qiáng)的加硫橡膠一一（異丁烯異戊二烯橡膠）。一般發(fā)動(dòng)機(jī)懸置用的橡膠材料是和。具有耐蝕性、耐油性和耐熱性等優(yōu)點(diǎn)，但是其機(jī)械性能及加工性差，在實(shí)際中大部分用絕用做懸置減振器。的特點(diǎn)是內(nèi)部衰減大、彈性模數(shù)小，并且在同一形狀下可以降低彈性常數(shù)，根據(jù)振動(dòng)理論，如果內(nèi)部衰減大，共振點(diǎn)的振幅值小，但其缺點(diǎn)是共振點(diǎn)以外的振動(dòng)傳遞力增大，對于兩種橡膠材料，必須根據(jù)實(shí)際情況有效地利用其優(yōu)缺點(diǎn)。（）橡膠減震器形狀的選定為了得到隔振橡膠的三個(gè)方向所希望的彈性常數(shù)比，必須采用合理的形狀，典型橡膠減振塊的結(jié)構(gòu)形式通常有復(fù)合型

25、、剪切型和壓縮型種【，如圖所示。表是橡膠材料在各種工作狀況下的許用應(yīng)力值【。各壓緡型。剪仞壁復(fù)臺型圖典型橡膠減振塊的結(jié)構(gòu)形式表各種載荷下的許用應(yīng)力許用應(yīng)力（）載荷方向靜態(tài)動(dòng)態(tài)沖擊壓縮拉伸一剪切扭轉(zhuǎn)一綜上所述，動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)設(shè)計(jì)其基本程序【如下圖一所示：、概念設(shè)計(jì)；、對動(dòng)力總成相關(guān)參數(shù)和數(shù)據(jù)進(jìn)行測量和采集：、對懸置系統(tǒng)性能進(jìn)行優(yōu)化和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；、虛擬樣機(jī)（仿真分析和零部件有限元分析）；、根據(jù)最佳方案試制裝車；、試驗(yàn)驗(yàn)證；、批量生產(chǎn)。撅念設(shè)計(jì)相關(guān)爿采集山系統(tǒng)性能優(yōu)化及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)山虛擬樣機(jī)（仿真分析與部件的有限元分析）山山試驗(yàn)驗(yàn)證山圖動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程本課題研究的主要內(nèi)容本文主要研究的內(nèi)容如下：

26、、通過學(xué)習(xí)國內(nèi)外相關(guān)成果，分析和研究國內(nèi)外動(dòng)力總成懸置元件以及懸置系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的發(fā)展?fàn)顩r，系統(tǒng)學(xué)習(xí)汽車動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)設(shè)計(jì)的理論與方法以及橡膠懸置的有限元方法。、測量和采集發(fā)動(dòng)機(jī)及其懸置系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和相關(guān)參數(shù)，包括動(dòng)力總成基本參數(shù)、懸置基本參數(shù)和一些發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)參數(shù)。、根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力總成的實(shí)際測試所得到的參數(shù)，利用建立樣車動(dòng)力總成懸詈系統(tǒng)的六自由度虛擬樣機(jī)模型，分析其固有特性與主振型以及能量分布情況，分析其系統(tǒng)在各種工況下的動(dòng)態(tài)響應(yīng)。、利用撞擊中心理論和扭矩軸法驗(yàn)證懸置位置布置的合理性，最后以懸置的剛度參數(shù)作為設(shè)計(jì)變量，以能量解耦為目標(biāo)函數(shù)，以固有頻率的合理分配為約束條件，對動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)進(jìn)

27、行優(yōu)化設(shè)計(jì)，并對優(yōu)化前后的系統(tǒng)進(jìn)行隔振特性的對比分析。、利用軟件對橡膠懸置三維有限元模型的靜動(dòng)態(tài)特性仿真分析，對其應(yīng)力應(yīng)變分析，計(jì)算懸置的各向靜剛度和動(dòng)剛度，對比實(shí)驗(yàn)值，驗(yàn)證模型的有效性。第二章動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)基礎(chǔ)理論動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)振源分析動(dòng)力總成振源分析汽車在行駛時(shí)，引起汽車動(dòng)力總成產(chǎn)生振動(dòng)的原因是多方面的，主要分為發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部激勵(lì)和外部激勵(lì)，內(nèi)部激勵(lì)主要有發(fā)動(dòng)機(jī)不平衡往復(fù)質(zhì)量引起的慣性力和力矩、不平衡質(zhì)量旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致的離心力和力矩、爆發(fā)氣體壓力等。外部激勵(lì)主要有路面不平導(dǎo)致的隨機(jī)激勵(lì)和瞬態(tài)工況下引起的動(dòng)力總成慣性力。設(shè)本文所研究的動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)受到的激勵(lì)力為（），簡化到動(dòng)力總成質(zhì)心處的表

28、達(dá)式為：擴(kuò)（）以藝巧乃乏】下面主要分析激振力，疋，瓦，乃，已的特性及其大小，內(nèi)部產(chǎn)生的激振力和來自外部的激振力兩方面：（）主要討論發(fā)動(dòng)機(jī)凡：主要是由汽車瞬態(tài)工況下緊急加速和緊急制動(dòng)時(shí)的慣性力以及操縱離合器的外力構(gòu)成的，這些力可能引起發(fā)動(dòng)機(jī)的向位移，和其他接近的部件發(fā)生干擾，產(chǎn)生不協(xié)調(diào)現(xiàn)象。例如，冷卻風(fēng)扇和散熱器的干擾，或變速器脫檔等。：主要考慮發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部的不平衡旋轉(zhuǎn)質(zhì)量引起的一次慣性力，以方向的成分為主，外部激振力可不考慮。從理論上說，旋轉(zhuǎn)質(zhì)量的不平衡現(xiàn)象是完全可以消除的，由于發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸形狀復(fù)雜，其旋轉(zhuǎn)時(shí)或多或少會(huì)出現(xiàn)不平衡現(xiàn)象。此外，曲軸在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)可能產(chǎn)生彎曲振動(dòng)以及軸承的松動(dòng)或汽缸體的

29、變形等現(xiàn)象，都會(huì)發(fā)生不平衡慣性力和慣性力偶。易：向受力要考慮發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部和外部激勵(lì)兩方面，發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部的激振力主要是不平衡旋轉(zhuǎn)質(zhì)量引起的一次慣性力作用在方向的成分和往復(fù)質(zhì)量引起的不平衡慣性力。發(fā)動(dòng)機(jī)外部激振力有來自路面和來自簧下兩部分，來自路面的激振力是由路面凹凸不平引起的隨機(jī)振動(dòng)，來自簧下部分的激振力主要是由于不平衡引起的一次激振力。：這主要由于燃?xì)獗l(fā)力和往復(fù)質(zhì)量引起的扭矩變動(dòng)形成的激振力矩，特別是怠速時(shí)傳到車身上的振動(dòng)和燃?xì)獗l(fā)力引起的扭矩變動(dòng)。設(shè)汽缸數(shù)為，汽缸直徑為，曲軸半徑為，可得出下式：瓦（氣）正。（，打）（）四沖程：二沖程：，式中為平均扭矩；瓦：諧波扭矩；（）。占。：轡一箜簍相位；（

30、），腳一一由實(shí)測示功圖求得的扭矩諧波系數(shù)的正弦及余弦成分。由于進(jìn)氣分配不均勻，壓縮比不同等引起的爆發(fā)力不均勻，可產(chǎn)生如式（）所表示以外的扭矩變動(dòng)。，己：這是由于發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部的不平衡旋轉(zhuǎn)質(zhì)量引起的次慣性力偶。除此以外，還有其他激振力，如排氣系統(tǒng)的振動(dòng)、動(dòng)力傳動(dòng)系的振動(dòng)、曲軸的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)、各汽缸的活塞和連桿等的重量差異、裝配誤差造成的各組件間隙的不同、擰緊力不均勻等所引起的激振力，這些在設(shè)計(jì)動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)時(shí)可以不考慮。本文所研究的發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)的激勵(lì)力只考慮發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部激勵(lì)，外部激勵(lì)暫不予考慮，由于此發(fā)動(dòng)機(jī)是直列四缸發(fā)動(dòng)機(jī)，曲柄夾角是。，第一階往復(fù)慣性力和力矩相互平衡消除，發(fā)動(dòng)機(jī)主要激勵(lì)是第二

31、階往復(fù)慣性力和繞曲軸的反作用力矩，其受力表達(dá)式為：巧弓乏，（）其中：，乃彳，徹（）咒瓦（）（），（）式中：一一單缸活塞及往復(fù)運(yùn)動(dòng)部分質(zhì)量；一一曲柄半徑；兄一一曲柄半徑與連桿長度之比；彩一一發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度：一一二、三缸中心線至發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力總成質(zhì)心的距離；一一發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出扭矩。值得注意的是，在分析發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)問題時(shí)，可做如下兩個(gè)假設(shè)：發(fā)動(dòng)機(jī)通過發(fā)動(dòng)機(jī)懸置安裝在車架上，而車架可看作是絕對剛體。）假設(shè)發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的回轉(zhuǎn)角速度是一定值，即緲：掣弧度秒：常數(shù)（）實(shí)際上，在發(fā)動(dòng)機(jī)的循環(huán)中，回轉(zhuǎn)角速度是時(shí)刻在變化的，隨著發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，這種變化又是在重復(fù)進(jìn)行，但是我們在分析時(shí)，重點(diǎn)考慮不平衡力的影響，所以回轉(zhuǎn)

32、角速度可以假設(shè)為定值，忽略其影響。發(fā)動(dòng)機(jī)激振頻率范圍上面介紹了動(dòng)力總成的主要振源，下面分析下其激勵(lì)的頻率范圍，其各頻率的計(jì)算公式如下【】：、點(diǎn)火激勵(lì)頻率，由于燃料在氣缸內(nèi)爆發(fā)燃燒，在缸體上形成平行于曲軸的輸出力矩脈沖，而多缸發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩呈周期性變化，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)上產(chǎn)生反作用力矩，這種周期性的力矩脈動(dòng)引起的激勵(lì)叫做點(diǎn)火激勵(lì)。點(diǎn)火激勵(lì)頻率計(jì)算公式如下：石焉（舷）（）其中，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，；一發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸數(shù)；發(fā)動(dòng)機(jī)沖程數(shù)。其頻率范圍為贏。意。（）其中：一怠速轉(zhuǎn)速（）；一一最高轉(zhuǎn)速（）。、不平衡慣性力引起的激勵(lì)頻率，由于發(fā)動(dòng)機(jī)不平衡質(zhì)量的旋轉(zhuǎn)和往復(fù)運(yùn)動(dòng)的部分質(zhì)量產(chǎn)生慣性力，此慣性力激勵(lì)頻率公式可寫為：厶等（舷

33、）（）其中：發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，；激勵(lì)力的階數(shù)不平衡慣性力引起的激勵(lì)頻率范圍為：時(shí)：百百胛刀時(shí)：貴貴（）動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方程研究動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)的低頻振動(dòng)特性時(shí)，常假設(shè)動(dòng)力總成和車架為絕對剛體，因?yàn)閯?dòng)力總成懸置系統(tǒng)的最高階固有頻率比動(dòng)力總成最低的彈性模態(tài)頻率都要低得多。首先，建立全局坐標(biāo)系，原點(diǎn)在動(dòng)力總成質(zhì)心處，軸平行予曲軸軸線，汽車前進(jìn)方向?yàn)檎?，軸垂直向上，軸由右手定則確定。（，目。，）為剛體的廣義坐標(biāo)，圖一為動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型。圖動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型本文是利用拉格朗日（）方程建立動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方程。拉格朗日方程形式如下：旦鴛一堡堡堡：（）飽”其中：為系統(tǒng)動(dòng)能，為系統(tǒng)勢能

34、，為系統(tǒng)耗散能，為系統(tǒng)廣義坐標(biāo)，為系統(tǒng)所受廣義力。、系統(tǒng)動(dòng)能動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)的動(dòng)能為沿質(zhì)心平動(dòng)動(dòng)能和繞質(zhì)心轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能之和，可以通過下式得到：珥動(dòng)動(dòng)丟祗圭緲三聊三丟喜一（）式中：為動(dòng)力總成內(nèi)第個(gè)微小質(zhì)量；為第個(gè)微小質(zhì)量相對于坐標(biāo)系的速度。令，莨表示沿三個(gè)坐標(biāo)方向的單位矢量，其角位移可表示為：秒見七（）則其角速度可表示為：口，嘭眈七（）動(dòng)力總成上相對質(zhì)心的任意一點(diǎn)的矢徑為：尹，尹歹，云（）通過式和式可以求得任意一點(diǎn)相對于質(zhì)心的速度為：哥否×尹（反嘭歹曉）×（，），了云）（）：（，矽：，痧，）（一，六十，曉）歹十（一，六十，反）云將上式代入可算出臻為：曇窆鴨諺，三喜【（只曉乙或聲（

35、乙曉曉）歹（五諺咒曉弦吾窆，珥？）磚三喜（芎）彩蘭喜，?。┧m喜以薯只幺或三喜啊咒互曉一三喜惕刁曉反轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和慣性積的計(jì)算公式如下：心則動(dòng)力總成做剛體運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能為：珥動(dòng)丁轉(zhuǎn)動(dòng)秒扣丟彰丟彩三彰毛叫一毛旺。一專。上式寫成矩陣形式，可表示為；恥多乏舀舀：！丁肋一。，竹垅一斜一。其中，三曉島曉，肘：、系統(tǒng)勢能圣¨三一島一憾。一匕一旺。嬸（）（）（）（）、，所。閏囂，、，少腳。川。硝研，。腳壚。瑚砂，乞一一所聊在這里本文不考慮動(dòng)力總成自身在重力場中的勢能的變化，所以，彈性元件的勢能就是整個(gè)系統(tǒng)的勢能。設(shè)系統(tǒng)有個(gè)橡膠元件，其坐標(biāo)為（，）；則懸置點(diǎn)位移在廣義坐標(biāo)中可表示為：塹缸，緲歹歹一（）其

36、中：，。，見弩：（）則懸置點(diǎn)位移可表示為：出莖言；：亡，三一：以眈目）式中：為位置的轉(zhuǎn)移矩陣。表懸置坐標(biāo)系與廣義坐標(biāo)系夾角定義“口兒吼，口。州“，塹丁沁，于緲，歹垃，聲（）塹歹沁歹緲，歹，石）歹（），每云沁，丁緲，歹，云弦（）差蔞蔓蔞爰蔞至莖（糊，毋：丟窆純，甜；！，諺以）三喜陋毛。雖蘭，其中：二，毛，毛七圳尼。七塒，邑圭喜¨砍！托，諺，嘶）三喜陋吃嘭嘭（喜雖曼（）（）（）去喜萋：喜局夕尼，后，“塒（，懸置系統(tǒng)固有特性分析及計(jì)算根據(jù)振動(dòng)理論可知，動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)具有六階模態(tài)，當(dāng)各階固有頻率與激勵(lì)力頻率相近時(shí)，可能會(huì)引起系統(tǒng)共振，由隔振原理可知，為了使懸置起到”血加螄；兒鵬鵬鵬業(yè)陋蓼的

37、作用，應(yīng)使系統(tǒng)的最高階固有頻率低于發(fā)動(dòng)機(jī)怠速時(shí)的激勵(lì)頻率的矗倍，同時(shí)要使動(dòng)力總成懸置不會(huì)與路面激勵(lì)力產(chǎn)生共振，則應(yīng)使動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)的最低固有頻率大于路面激勵(lì)力頻率的倍，因此必須要合理配置懸置系統(tǒng)各階固有頻率。系統(tǒng)的無阻尼自由振動(dòng)微分方程如下式：（）得：（伊）將（伊）代入方程（）得：緲（）對方程（）兩邊同乘。得：（）令彳一，得：緲由方程（）可知，為矩陣為其相應(yīng)特征向量，表示對應(yīng)的主陣型。（）的特征值，為系統(tǒng)各階固有頻率，本章小結(jié)本章介紹了動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)振動(dòng)的相關(guān)理論，包括發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)的振源及振動(dòng)頻率范圍，并分析了系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方程和固有特性理論計(jì)算公式，為以后的建模、模型仿真分析及優(yōu)化

38、奠定了理論基礎(chǔ)。第三章動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)測量在對動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)建模和優(yōu)化設(shè)計(jì)之前，必須獲得動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)基本參數(shù)，主要包括動(dòng)力總成基本參數(shù)、懸置基本參數(shù)和發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)參數(shù)。系統(tǒng)坐標(biāo)系建立樣車型發(fā)動(dòng)機(jī)為直列四缸，驅(qū)動(dòng)方式為前置前驅(qū)（），發(fā)動(dòng)機(jī)偉置方式為縱置，動(dòng)力總成縱置的式汽車有助于整車質(zhì)量平衡，工作平穩(wěn)，尤其有利于降低小型汽車的低速振動(dòng)。其相關(guān)坐標(biāo)系布置如下：、整車坐標(biāo)系：原點(diǎn)：懸置軟墊中心；軸：與汽車前進(jìn)方向相反；軸：與曲軸中心線垂直，指向右；軸：垂直于汽缸上端面端蓋法蘭平面，指向上方。、發(fā)動(dòng)機(jī)坐標(biāo)系發(fā)動(dòng)機(jī)坐標(biāo)原點(diǎn)位置：缸體后端面與曲軸旋轉(zhuǎn)中心線交點(diǎn)處；軸：與整車坐標(biāo)系的軸方向相反

39、；軸：與整車坐標(biāo)系的軸方向相反；軸：于整車坐標(biāo)系相同。發(fā)動(dòng)機(jī)質(zhì)心坐標(biāo)系位置在發(fā)動(dòng)機(jī)質(zhì)心處，方向同發(fā)動(dòng)機(jī)坐標(biāo)系。圖為發(fā)動(dòng)機(jī)坐標(biāo)系示意圖圖一發(fā)動(dòng)機(jī)坐標(biāo)系不意圖、變速箱坐標(biāo)系變速箱坐標(biāo)原點(diǎn)位置：變速箱輸入軸中心線與離合器殼體端面的交點(diǎn)；變速箱坐標(biāo)系（縱置）與整車坐標(biāo)系各軸方向相同；變速箱質(zhì)心坐標(biāo)系位置在變速箱質(zhì)心處，方向同變速箱坐標(biāo)系。圖為坐在駕駛室里看各坐標(biāo)系示意圖（俯視）。（）整車坐標(biāo)系（）發(fā)動(dòng)機(jī)坐標(biāo)系（）變速箱坐標(biāo)系圖坐在駕駛員位置看各坐標(biāo)系示意圖（俯視）動(dòng)力總成基本參數(shù)測量動(dòng)力總成基本參數(shù)主要包括動(dòng)力總成質(zhì)量、動(dòng)力總成質(zhì)心位置和動(dòng)力總成慣性參數(shù)。動(dòng)力總成質(zhì)量測量動(dòng)力總成質(zhì)量測量方法簡單多樣，

40、一般可以直接利用磅秤測量動(dòng)力總成的重量。這罩我們用下圖所示儀器測量動(dòng)力總成質(zhì)量，其結(jié)構(gòu)和原理如下：測量平臺旋轉(zhuǎn)軸測量架質(zhì)量質(zhì)心測頭升降岢向質(zhì)量質(zhì)心傳感器基座圖儀器示意圖通過圖可以看出，動(dòng)力總成質(zhì)量是由、兩只傳感器直接測得，其公式如下：×（鼻一尸）×（最一）（式中：為動(dòng)力總成質(zhì)量；為加載時(shí)傳感器的讀數(shù)；為空載時(shí)傳感器的讀數(shù)；為加載時(shí)傳感器的讀數(shù)；為空載時(shí)傳感器的讀數(shù)；為傳感器的傳遞系數(shù)；為傳感器的傳遞系數(shù)。通過上述儀器測得發(fā)動(dòng)機(jī)質(zhì)量為，變速箱質(zhì)量為，動(dòng)力總成總質(zhì)量為。動(dòng)力總成質(zhì)心位置測量質(zhì)心位置的測量方法很多，常用的有稱量法、力矩平衡法和懸吊法。此動(dòng)力總成質(zhì)心位置測量采用懸吊法，其懸吊法原理為：任一連續(xù)物體的自由懸線的延長線必定通過物體質(zhì)心。用吊車將發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱懸吊起來并使其自然下垂，待穩(wěn)定后，用三坐標(biāo)系