《悬架设计》开题报告

题目：汽车悬架构件的设计计算毕业设计开题报告课题类别：毕业设计论文学生班级：学生姓名：学生学号：指导老师：2015年4月17日本科毕业设计开题报告学院专业班级姓名学号联系方式题目：汽车悬架构件的设计计算一、选题背景中国汽车工业经过几十年的发展，已经成为国民经济重要的支柱产业，汽车工业在拉动经济增长、增加就业、增加财税收入等方面发挥着重要作用。新世纪以来，随着全球产业结构调整和生产重心的转移，我国潜力巨大的市场需求、良好的投资环境吸引了众多世界著名跨国汽车集团来华发展汽车业务，国内民营企业也开始涉足汽车制造业，我国汽车产业的发展也出现了由合资发展向自主创新发展的转变，产业转移显著提高了中国汽车整车及零部件产业的技术实力和制造能力。据不完全统计，2014年中国汽车产销量突破了2300万辆，连续六年全球第一。作为现代汽车上的重要总称之一，悬架把车架和车轴弹性的连接起来。其主要任务是传递作用在车轮和车架之间的一切力及力矩；缓和路面传给车架的冲击载荷衰减由此引起的承载系统的振动，保证汽车的行驶平顺性；保证车轮在路面不平和载荷变化时有理想的运动特性，保证汽车的操纵稳定性，使汽车获得高速行驶能力。所以，对于设计出更省材料、性能更加优异的悬架意义之重大不言而喻。二、课题研究现状2.1国外研究现状钢板弹簧约占汽车自重的5%～7%，随着人们对节约能源，节约材料以及对汽车平顺性要求的不断提高，汽车用钢板弹簧不仅要求轻量化，而且要求弹簧在满载和空载下的频率基本相同，目前国外钢板弹簧向变截面变刚度的方向发展。2.2国内研究现状钢板弹簧以单一等截面多片钢板弹簧为主，由于制造技术普及、工艺装备简单，属劳动力密集型产品，易于仿制。在汽车工业是产业政策的吸引下，各地竞相投资建厂，全国大小钢板弹簧生产企业在400家左右，生产能力接近100万吨，产品销售竞争主要集中在社会配件市场。形成无整车配套份额的多数小型企业停停干干现象普遍。行业协会内多数企业与整车配套同时生产社会配件，企业运行稳定。随着汽车工业的发展，全国与汽车相关的大环境的改善，汽车种类，品种、质量等指标要求提高，当前出现了以大型、大吨位货车、豪华客车快速增长为代表的上流趋势。钢板弹簧产品由等截面多片弹簧向少片的变截面簧、变钢度簧发展，技术含量高、附加值高的少片簧产品成了钢板弹簧家族中的贵宾，受到市场越来越大的青睐。国内汽车悬挂弹簧生产企业160余家，遍布全国各地，具有规模的专业生产企业（生产规模在0.8万吨以上）约80余家。汽车悬挂弹簧行业隶属于中国汽车工业协会钢板弹簧委员会，国内近50家企业加入中国汽车钢板弹簧委员会，入会单位使用的原材料质量较好。随着计算机的飞速发展，计算机辅助设计（CAD），计算机辅助工程分析（CAE）,等新技术方兴未艾。现在可通过计算机实现高效化、高精度化、及制动化设计、分析。三、课题研究的主要内容和方法3.1研究内容汽车悬架虽然十分复杂，但也无外包括悬架构件、悬架形式、悬架系统（包括总布置设计等）三个方面的内容。悬架构件构成不同的悬架形式，各轮、轴的悬架形式又决定着整桥和整车的悬架系统。悬架是由弹性元件、导向装置、减震器、缓冲块和横向稳定器等结构组成，所以，其设计的主要部分有①悬架方案的选择、②悬架挠度的计算、③悬架弹性元件的确定、⑤梯形机构的设计、⑥阻尼元件和稳定装置的设计等几部分，各部分的相关性较强，彼此影响，在总体布置上需考虑周全。3.2研究方法本文将对轻型货车的悬架系统进行设计计算与研究，对行业研究现状深入分析，并采用基于MATLAB参数化设计及其优化设计的方法，对货车悬架进行设计计算，而且，还对汽车钢板弹簧的钢板热成形工艺进行分析，形成一整套的悬架设计体系。本方案使设计步骤标准化，提高设计计算效率，缩短旧板簧改进和新板簧开发周期，特别是在满足整车性能设计要求等方面的需求，提供了指导依据。四、课题需解决的问题本设计的主要问题是悬架的参数对汽车的整体车身布置、车身和车轮各部件的使用寿命、车辆的动力学性能（行驶平顺性、衰减振动的能力、操纵稳定性、车身运动姿态）等的影响起关键性作用，需要考虑到各个约束条件的限制，需要进行多次对比分析，整体上做到性能最优化，并满足设计标准。五、预期结果和意义提升自身的机械设计知识和水平，对汽车悬架的设计及分析有个深入的认识，并学会优化汽车悬架的方法，对相关软件（如MATLAB）做到熟练应用，对以后的学习和工作打下必要的理论基础。本次课题的主要目的在于提高学生对汽车悬架的认识。其次通过计算，基于MATLAB软件建立悬架的数学模型，对其设计计算和分析。在满足强度条件和刚度条件的要求下，使悬架的质量减少，达到优化设计的目的，并通过对其热成形工艺分析，得出热成形时的温度和钢板成形的应力范围，然后对这个范围充分利用，提高生产效率和质量，降低其生产成本。六、计划进度安排序号任务名称开始时间结束时间1选题2015.3.12015.3.302查阅中外文献，外文翻译，确定系统设计方案2015.3.312015.4.103开题2015.4.112015.4.174进行毕业设计2015.4.182015.5.105中期检查，写说明书和制作ppt及其他电子材料2015.5.112015.5.206答辩2015.5.212015.5.26七、参考书目[1]王望予，《汽车设计》，吉林大学出版社，2004年8月[2]王国权龚国庆，《汽车设计课程设计指导书》，机械工业出版社，2009年11月[3]张金柱，《悬架系统》，化学工业出版社，2005年1月[4]彭莫刁增祥党潇正，《汽车悬架构建的设计计算》，机械工业出版社，2012年9月[5]温正编，《MATLAB从入门到精通》，清华大学出版社，2013年3月[6]余胜威，《MATLAB车辆工程应用实战》，清华大学出版社，2014年1月[7]肖启瑞樊明明黄学翾，《车辆工程仿真与分析—基于MATLAB的实现》，2012年3月[8](德)耶尔森·赖姆帕尔著李旭东译，《汽车悬架》，2013年4月[9]JamesD.HaldermanChaseD.Mitchell,Jr，《汽车操纵与悬架系统》，中国劳动社会出版社，2006年7月