輪轂電機驅(qū)動車輛懸架系統(tǒng)設(shè)計及優(yōu)化樣本

輪轂電機驅(qū)動車輛懸架系統(tǒng)設(shè)計及優(yōu)化引言本文簡介了輪毅電機式驅(qū)動車輛發(fā)展歷史和發(fā)呈現(xiàn)狀，針對高校自主開發(fā)電動汽車實體平臺特點，以及老式懸架自身優(yōu)勢，選用麥弗遜懸架作為匹配對象，進行虛擬樣機模型建立，并進行仿真分析及優(yōu)化，進而在此基本之上完畢整車模型創(chuàng)立，進行整車操縱穩(wěn)定性和平順性實驗仿真，得到實驗成果并進行評價。本文結(jié)介國外最新科技，全而簡介了電動輪懸架系統(tǒng)與電動輪自身高度結(jié)介積極輪技術(shù)，這是將來懸架發(fā)展方向。在本文中，一方面，依照懸架各部件之間相對位置，在ADAMS\Ca:中建立麥弗遜前懸架虛擬樣機模型，并對其進行了雙輪同向激振仿真運動學(xué)仿真，分析得到懸架參數(shù)變化規(guī)律;另一方面，運用ADAMS\Insight模塊對原始懸架模型進行構(gòu)造優(yōu)化，依照仿真成果擬定懸架系統(tǒng)更為介理構(gòu)造;再次，依照實車參數(shù)建立整車虛擬樣機模型，并進行進行轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角階躍輸入實驗、轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角脈沖輸入實驗、穩(wěn)態(tài)回轉(zhuǎn)實驗和蛇行實驗四項車輛操縱穩(wěn)定性實驗仿真，以及汽車三角凸塊脈沖輸入平順性實驗仿真;最后對仿真成果進行評價。核心詞:輪毅電機式電動輪；麥弗遜懸架；優(yōu)化；操縱穩(wěn)定性；凡順性一、論文背景和意義1.1.1論文背景近年來，隨著科技不斷發(fā)展和人民生活水平提高，汽車在作為老式代步工具越來越多融入人們生活同步，也從一種側(cè)面反映了國家工業(yè)水平和科技水平，成為衡量一種國家發(fā)達限度重要標(biāo)志。在當(dāng)今經(jīng)濟危機愈演愈烈，世界經(jīng)濟陷入低谷難以自拔時刻，汽車工業(yè)因其自身與上下游諸多工業(yè)聯(lián)系廣泛特點，在成為首當(dāng)其沖對象之后，有責(zé)任和能力帶領(lǐng)其他實體工業(yè)走出困境。而在世界能源危機愈演愈烈，全球生態(tài)環(huán)境日益惡化以及汽車保有量不斷增長背景之下，如何可以使整個逆勢反彈、轉(zhuǎn)危為安，技術(shù)創(chuàng)新是必不可少動力之一。在此背景之下，世界各國及各大汽車公司將新能源汽車作為技術(shù)研發(fā)重點，而其中具備不依賴?yán)鲜饺剂?、高效率、低污染等特點電動汽車成為了各大廠商技術(shù)攻關(guān)重中之重。當(dāng)前電動汽車驅(qū)動方案重要有兩種:差速半軸方案和電動輪方案。其中電動輪方案以其高度集成化、輕質(zhì)量、高效率優(yōu)勢，成為了作為將來最具市場潛力和競爭力構(gòu)造方案。1.1.2研究意義電動輪技術(shù)，特別是輪毅電機驅(qū)動電動輪技術(shù)，使整車自身具備諸多老式車輛無法比擬優(yōu)勢。由于取消了離合器、變速器、傳動軸、差速器等部件，底盤構(gòu)造大為簡化，整車質(zhì)量減輕，各車輪通過電機獨立控制，無論加速還是減速，響應(yīng)速度快且容易測量，并且其工作噪聲極低，零污染特點較好了迎合了將來環(huán)?？萍汲绷?。但由于電動輪構(gòu)造特殊性，以及積極懸架技術(shù)尚不成熟，電動汽車大多選取可靠老式懸架構(gòu)造與其匹配，新技術(shù)與老構(gòu)造融合，勢必會給懸架自身定位和整車操縱穩(wěn)定性和平順性等性能帶來變化。二、結(jié)論本文以課題組輪毅式電動汽車實體平臺為藍本，采用老式麥弗遜懸架構(gòu)造進行虛擬樣機建模并優(yōu)化，完畢整車操縱穩(wěn)定性和平順性分析，得到仿真數(shù)據(jù)為電動輪汽車研究進一步提供支持，為將來科研工作進一步開展打下夯實基本。輪毅電機式電動輪獨立驅(qū)動電動汽車被普遍以為是電動汽車將來發(fā)展方向，其同步甚至領(lǐng)先于當(dāng)今全球電動汽車研發(fā)及其產(chǎn)業(yè)化進程。由于自身令人矚目應(yīng)用前景，受到學(xué)術(shù)界和工程界一致推崇和高度關(guān)注。本文系統(tǒng)地而全面闡述了輪毅電機式電動輪發(fā)展歷史和發(fā)呈現(xiàn)狀，針對當(dāng)今設(shè)計中電動輪大多匹配老式懸架現(xiàn)狀，基于高校自主開發(fā)電動汽車實體平臺，選用了適合懸架類型，運用ADAMS軟件進行動力學(xué)仿真分析，揭示了與懸架息息有關(guān)車輪定位參數(shù)隨車輪跳動變化規(guī)律，并對其進行了虛擬樣機構(gòu)造優(yōu)化，以得到更完善空間構(gòu)造。在此基本上建立了整車仿真模型，進行了整車操縱穩(wěn)定性和平順性實驗仿真分析并對實驗成果進行評價。本文重要工作內(nèi)容如下:(1)重點針對輪毅電機式電動輪，闡述了其歷史及發(fā)呈現(xiàn)狀，并結(jié)合當(dāng)今科技前沿，全面簡介了電動輪懸架系統(tǒng)及電動輪自身將來發(fā)展方向。<2)基于ADAMS/Car創(chuàng)立了麥弗遜前懸架模型，并對其進行了雙輪同向激振仿真運動學(xué)仿真，得到涉及四個重要前輪定位參數(shù)、主銷偏距、側(cè)傾角剛度、輪距等參數(shù)隨車輪跳動變化規(guī)律，并運用Insight模塊選用若干硬點，進行構(gòu)造優(yōu)化，以得到更為合理成果。<3)建立涉及先后懸架、轉(zhuǎn)向系、輪胎、車身等在內(nèi)整車虛擬樣機動力學(xué)仿真分析模型，進行轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角階躍輸入實驗、轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角脈沖輸入實驗、穩(wěn)態(tài)回轉(zhuǎn)實驗和蛇行實驗四項車輛操縱穩(wěn)定性實驗，以及汽車三角凸塊脈沖輸入平順性實驗，得到一系列實驗成果圖線數(shù)據(jù)，并對其進行評價。三、附錄參照文獻[1]潘筱，劉永，楊愛軍.ADAMS在汽車動力學(xué)仿真中應(yīng)用研究[[J].輕型汽車技術(shù)，(10)[2]孫中輝，孫中紅，郭彥穎，李幼德.車輛懸架系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型改進及仿真研究【J].系統(tǒng)仿真學(xué)報，(3):720一728[3]于海峰.基于ADAMS/Car懸架系統(tǒng)對操縱穩(wěn)定性影響仿真實驗研究.大連理工大學(xué)研究生論文，[4]于海波，李幼德，門玉琢，鄧陽慶.雙橫臂獨立懸架ADAMS建模及運動特性分析【J].汽車技術(shù)，(3):5-8[5]劉虹，王其東.基于ADAMS雙橫臂獨立懸架運動學(xué)仿真分析.合肥一r.業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)，(1):57一59[6]明巧紅，鐘紹華.基于ADAMS雙橫臂獨立懸架優(yōu)化設(shè)計[[J].專用汽車，(10):56-59[7]陳清泉，孫逢春，祝嘉光.當(dāng)代電動汽車技術(shù)(第1版).北京:北京理工大學(xué)出版社，.1-93[8]李莉.基于ADAMS/Car某轎車平順性仿真分析與改進.吉林大學(xué)研究生論文，[9]郭曉強?；贏DAMS虛擬仿真技術(shù)在汽車中應(yīng)用.吉林大學(xué)研究生論文，[10]方飛.麥弗遜前獨立懸架汽車操縱穩(wěn)定性研究.武漢理工大學(xué)研究生論文，[11]毛金明.麥弗遜懸架仿真分析.南京林業(yè)大學(xué)研究生論文，[12]李臣，司景萍.基于ADAMS/Car麥弗遜懸架建模與仿真[[J].公路與汽運，(3):8-10[13]劉進偉，吳志新，徐達.基于ADAMS/Car麥弗遜懸架優(yōu)化設(shè)計[[J].農(nóng)業(yè)裝備與車輛工程，(9):34-38[14]湯靜，高翔，路丹.基于ADAMS/Car麥弗遜前懸架優(yōu)化研究[[J]，計算機輔助工程，(3):28一32[15]中華人民共和國國標(biāo)，汽車操縱穩(wěn)定性實驗辦法蛇形實驗，GB/T6323.1-1994[16]中華人民共和國國標(biāo)，汽車操縱穩(wěn)定性實驗辦法轉(zhuǎn)向瞬態(tài)響應(yīng)實驗(轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角階躍輸人)，GB/T6323.2一1994[17]中華人民共和國國標(biāo)，汽車操縱穩(wěn)定性實驗辦法轉(zhuǎn)向瞬態(tài)響應(yīng)實驗(轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角脈沖輸入)，GB/T6323.3-1994[18]中華人民共和國國標(biāo)，汽車操縱穩(wěn)定性實驗辦法穩(wěn)態(tài)回轉(zhuǎn)實驗，GBIT6323.6-1994[19]中華人民共和國國標(biāo)，汽車操縱穩(wěn)定性指標(biāo)限值與評價辦法，QC/T480-1999[20]顧云青，張立軍.電動汽車電動輪驅(qū)動系統(tǒng)開發(fā)現(xiàn)狀與趨勢[[J].汽車研究與開發(fā)，(12):2723[21]陳俊，MSC.ADAMS技術(shù)與_I.程分析實例，中華人民共和國水利水電出版社[22]張立軍、段敏、何輝.汽車先后懸架固有頻率匹配研究.汽車一工程，19986(3)[23]趙振東，雷雨成.橡膠元件在汽車懸架中應(yīng)用分析[[J].汽車技術(shù)，(1)：19^-23[24]陳加國.前輪定位參數(shù)及其動態(tài)變化對汽車操穩(wěn)性能影響[[J].機械設(shè)計與制造，(1):115一116.[25]王連明.汽車平順性建模及其仿真研究.哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報，1998(10)[26』劉俊.電動汽車電動輪驅(qū)動技術(shù)仿真研究.吉林大學(xué)研究生論文，[27]王康.電動汽車電動輪驅(qū)動系統(tǒng)控制技術(shù)研究.武漢理工大學(xué)研究生論文，[28]楊樹凱.橡膠襯套對懸架彈性運動與整車轉(zhuǎn)向特性影響研究.吉林大學(xué)研究生論文，[29]MichelinCompanyMICHELINACTIVEWHEELParisMotorShowPressKit，[30]MichelinCompanyBibendumForum&RallyPressKit，June[31]M.Terashima，T.Ashikaga，T.Mizuno，etal.NovelMotorsandControllersforHigh-PerformanceElectricVehiclewithFourIn-WheelMotors：IndustrialElectronics,IEEETransactions，1997：Volume44，Issue1，28一38[32]MuzechukRichardAHydraulicMounts-ImprorvedEngineIsolation.SAETrans.840410[33]ClarkM.HydraulicEngineMountIsolation.SAETrans.851650[34]KatsuhikoIijima，KazuoItami.ElectricWheelDrive.UnitedStatesPatent，No.4799564,Jan.24，1989[35]ShiroMatsugaura，KiyomotoKawakami，HiroshiShimizu.EvaluationofPerformancesfortheIn-WheeiDriveSystemfortheNewConceptElectricVehicle“KAZ":Proceedingsofthel9thinternationalElectricVehicleSymposium.Busan}Korea.[36]MutsumiKawamoto，HidemitsuInagaki，SatoruTanaka.MotorDrivingDeviceProvidedwithDeceleratorandElectricVehicle.UnitedStatesPatent，No.5014800，May14，1991[37]HiroshiShimizu，KiyomotoKawakami，YukoKakizaki，etal."KAZ"Thesuperelectricvehicle：Proceedingsofthe18thInternationalElectricVehicleSymposium.Berlin,Germany.[38]KatsuhikoKamiya，JunichiOkuse，KazufumiOoishi，etal.DevelopmentoftheMicroEVCar"COMS"：Proceedingsofthe18thInternationalElectricVehicleSymposium.Berlin,Germany.[39]PrashantS.Rao，DavidRoccafor