動力總成懸置系統(tǒng)匹配設(shè)計

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1、.動力總成懸置系統(tǒng)匹配設(shè)計方法頁.一、動力總成設(shè)計參數(shù)的輸入1、動力總成的慣性參數(shù)動力總成的慣性參數(shù)包括動力總成的質(zhì)量、質(zhì)心位置以及動力總成的轉(zhuǎn)動慣量10個數(shù)據(jù)。質(zhì)心位置的描述采用發(fā)動機坐標系，發(fā)動機坐標系的定義：坐標原點O為發(fā)動機缸體后端面和發(fā)動機曲軸中心線的交點，x軸正向為過O點平行與曲軸中心線指向發(fā)動機端，z軸正向為過質(zhì)心點平行于氣缸中心線垂直向上，y軸正向根據(jù)右手定則確定，如下圖示：轉(zhuǎn)動慣量的描述采用動力總成質(zhì)心坐標系下。質(zhì)心坐標系定義如下：坐標原點O為動力總成的質(zhì)心，坐標方向和發(fā)動機坐標系相同，如

2、下圖所示：動力總成的慣性參數(shù)如表1所示：表1動力總成的慣性參數(shù)質(zhì)量（kg）質(zhì)心位置（mm）轉(zhuǎn)動慣量（kg*mm2）IXXIYYIZZIXYIYZIZX動力總成慣性參數(shù)的測定可采用三線擺法測定，誤差要求在5%以內(nèi)。頁.2、動力總成懸置系統(tǒng)的位置數(shù)據(jù)動力總成的位置數(shù)據(jù)包括所有懸置彈性中心的位置、發(fā)動機坐標原點位置、變速箱輸出軸位置。所有坐標均采用整車坐標系。其中位置參數(shù)表如表2所示：表2動力總成懸置系統(tǒng)的位置數(shù)據(jù)懸置1懸置2懸置3懸置4XmmXmmXmmXmmYmmYmmYmmYmmZmmZmmZmmZmm發(fā)動

3、機坐標位置變速箱輸出軸位置XmmXmmYmmYmmZmmZmm3、動力總成懸置系統(tǒng)的剛度數(shù)據(jù)動力總成懸置系統(tǒng)的剛度參數(shù)為各個懸置的三向剛度，剛度參數(shù)采用懸置自身的坐標系。坐標原點為懸置的彈性中心，三個方向為懸置的彈性主軸方向（p、q、r）。參數(shù)表如下所示：表2動力總成懸置系統(tǒng)的位置數(shù)據(jù)懸置1懸置2懸置3懸置4kpN/mmkpN/mmkpN/mmkpN/mmkqN/mmkqN/mmkqN/mmkqN/mmkrN/mmkrN/mmkrN/mmkrN/mm4、變速器的各擋速比和主減速比表3變速箱各檔速比和主減速比

4、一檔二檔三檔四檔五檔倒檔主減速比5、發(fā)動機的其他參數(shù)這些參數(shù)包括發(fā)動機的額定功率、最大扭矩、氣缸數(shù)、發(fā)動機的怠速轉(zhuǎn)速、最高轉(zhuǎn)速、扭矩隨轉(zhuǎn)速的關(guān)系曲線。參數(shù)表如下：表4發(fā)動機的其他參數(shù)額定功率最大扭矩氣缸數(shù)怠速轉(zhuǎn)速最高轉(zhuǎn)速KWNMn/minn/min頁.6、動力總成懸置系統(tǒng)及周邊的相關(guān)數(shù)模二、動力總成懸置系統(tǒng)的解耦設(shè)計及固有頻率的合理配置1、懸置系統(tǒng)的主要作用動力總成懸置系統(tǒng)的基本功用為：?固定并支承汽車動力總成；?承受和衰減動力總成內(nèi)部因發(fā)動機不平衡旋轉(zhuǎn)和平移質(zhì)量產(chǎn)生的往復慣性力、力矩和不平衡扭矩；?承受和

5、衰減汽車行駛過程中，例如在換檔、加速、啟動等工況下作用于動力總成上的一切動態(tài)力和對車身造成的沖擊；?隔離由于發(fā)動機激勵而引起的車架或車身的振動；?隔離由于路面不平度以及車輪所受路面沖擊而引起的車身振動向動力總成的傳遞。2、解耦設(shè)計的原因進行動力總成懸置系統(tǒng)設(shè)計時一般要求盡量做到解耦布置，我們希望動力總成懸置系統(tǒng)在動力總成質(zhì)心坐標系下是完全解耦的，即系統(tǒng)沿某一廣義坐標的激勵只會引起系統(tǒng)一個模態(tài)的振動。通常發(fā)動機懸置系統(tǒng)的六個自由度的振動是耦合的，沿懸置系統(tǒng)廣義坐標的任意一個激勵都將激起系統(tǒng)的多個模態(tài)，這樣導致

6、發(fā)動機的振幅加大，且易與周圍零件發(fā)生干涉，并且振動頻帶過寬，為了約束動力總成的位移，避免與其它零部件干涉，則需使用剛度更高的懸置元件，這會導致動力總成的激勵傳遞到車身上的激勵過大，影響整車的NVH特性。因此在設(shè)計時將懸置的空間位置盡量按解耦布置。舉例說明如下：當動力總成懸置系統(tǒng)存在轉(zhuǎn)動和上下移動的運動耦合時（如圖1所示），如果系統(tǒng)受到垂直方向的激勵時將引起動力總成的垂直運動以及旋轉(zhuǎn)運動，這樣將造成變速箱末端運動位移較大。例如在前后方向完全解耦（如圖2所示），則系統(tǒng)前后方向的振動不會引起其它方向上的運動，這樣

7、動力總成在受到外界激勵時其運動位移向?qū)^小。因此系統(tǒng)按照解耦布置時有利于控制動力總成的振動。圖1動力總成懸置系統(tǒng)垂直振動和轉(zhuǎn)動耦合頁.圖2動力總成前后方向解耦3、固有頻率的合理配置懸置系統(tǒng)匹配設(shè)計時在盡量保證懸置系統(tǒng)解耦的同時，要保證懸置系統(tǒng)各方向的固有頻率在合理的范圍內(nèi)。一般要求系統(tǒng)的各階固有頻率都要大于5Hz；各階固有頻率的最小差值在1Hz左右。對于總成Z方向的固有頻率應避開前橋和車身垂直振動固有頻率。對于繞曲軸方向的固有頻率應小于汽車怠速振動頻率的1/2，同時也要遠離汽車俯仰方向的固有頻率。懸置系統(tǒng)的

8、最高固有頻率一般在20Hz以下。4、解耦和固有頻率的合理配置的評價方法頁.評價懸置系統(tǒng)的解耦特性和固有頻率配置是否合理，需要計算動力總成懸置系統(tǒng)在設(shè)計坐標系下的六階固有模態(tài)頻率和各階振動模態(tài)下的各個方向的模態(tài)動能所占的百分比。例如懸置系統(tǒng)在沿某坐標方向作主振動時，該方向模態(tài)動能所占整個系統(tǒng)動能的百分比就代表了該方向的解耦程度。系統(tǒng)的評價指標如表5所示：表5動力總成懸置系統(tǒng)模態(tài)動能分布頻率Hz能量分布百分比XYZR