1-发动机悬置系统设计理论基础-2010.5.11.ppt

首先从七自由度车辆模型 第一节 模型推导的前提 假定车身是一个刚体，当车辆在水平面做匀速直线运动时。 (1) 车身具有上下跳动、俯仰、侧倾三个自由度； (2) 两个前轮分别具有垂向运动的自由度； (3) 剩下的两个自由度是表示独立悬架的两个后轮垂向运动(或非独立悬架中后轴的垂向跳动和侧倾转动)。 1) 在低频路面激励下，车辆的左右两个车轮轨迹输入具有较高的相关性，即认为左右轮输入基本一致。 2) 在高频路面激励下，车辆所受的激励实际上大多只涉及到车轮跳动，对车身运动影响甚微，这样车身左右两边的相对运动就可忽略。 这样，就将七自由度模型简化成一个线性的四自由度半车模型。 再用一个动力学等效系统来代替上面的半车模型，在动力学等效处理中，车辆系统的三个等效质量必须满足以下三个力学条件，即： 1)总质量不变 2)质心位置不变 3)转动惯量不变 如果 则 为零。四自由度半车模型问题可进一步简化成两个子问题，每个子问题只需通过一个简单的单轮车辆模型来研究。 其它布置型式 及 悬置系统中悬置选择中的一些问题 发动机悬置系统设计理论基础 基本概念 发动机悬置系统的模型 能量解耦理论 悬置的布置理论 1. 基本概念 发动机的激振力 基本概念 发动机悬置系统的模型 能量解耦理论 悬置的布置理论 2. 发动机悬置系统的模型 基本概念 发动机悬置系统的模型 能量解耦理论 悬置的布置理论 3.能量解耦理论 (1) 发动机悬置的动能 得惯性矩阵： (2) 发动机悬置系统的势能： 振动系统的势能可以写成广义坐标函数 悬置局部坐标系与动力总成曲轴坐标系的转换关系 则有 得： 比较得： 势能为： (3) 能量解耦率： 动力总成刚体模态频率及解耦目标（动力总成横置） Low Amplitude(± 0.1mm) PT Rigid Body Mode Allocation Mode Frequency Range %Decoupled %Separation Bounce 8-9Hz 90% ＞1Hz Lateral 7-9Hz 60% ＞1Hz Fore/Aft 7-9Hz 80% ＞1Hz Pitch 10.5-11.5Hz 90% ＞1Hz Roll ＜13Hz 60% ＞1Hz Yaw ＜13Hz 60% ＞1Hz For Idle Condition 所有模态频率必须高于6Hz，以减少与车身刚体模态的耦合 所有模态频率必须低于21Hz，以减少与车身、转向柱及动力传动系统等模态的耦合 Bounce与Pitch的模态频率的解耦率要着重关注 Pitch与Fore/Aft 的模态频率至少隔开2Hz，Pitch与Bounce的模态频率至少隔开2Hz，以及 Lateral 与Roll的模态频率至少隔开2Hz 动力总成刚体模态频率及解耦目标（动力总成横置） High Amplitude(± 1.0mm) PT Rigid Body Mode Allocation Mode Frequency Range %Decoupled %Separation Bounce 9-11Hz 90% ＞1Hz Pitch ＞13Hz 80% ＞1Hz For Ride Control Bounce模态接近于悬架的hop/tramp模态 除Bounce模态之外，其它自由度的模态都要避开悬架的hop/tramp模态 液压悬置的阻尼峰值频率应在7-12Hz范围内，最好靠近8-9Hz 动力总成刚体模态频率及解耦目标（动力总成横置） 6DOF Decoupling Fore/Aft Lateral Bounce Roll Pitch Yaw Freq (Hz) 9.33 6.96 8.00 14.19 12.89 17.12 Fore/Aft 81.40 0.17 0.25 0.04 6.14 12.01 Lateral 0.20 91.41 5.56 2.60 0.21 0.02 Bounce 0.48 4.58 92.00 1.35 1.53 0.07 Roll 0.05 3.84 1.02 90.94 2.50 1.65 Pitch 2.71 0.02 1.11 4.41 89.13 2.62 Yaw 15.16 -0.01 0.07 0.66 0.49 83.63 某一车型动力总成刚体模态频率与解耦(pp=0.2mm) 基本概念 发动机悬置系统的模型 能量解耦理论