混合动力客车动力总成悬置系统分析与改进

摘要

随着社会的进步和技术的发展，人们对汽车乘坐舒适性的要求不断提高，振动噪声水平已成为衡量汽车性能好坏的重要标准。动力总成作为汽车最主要的激励源，对其NVH性能有关键性的影响，设计合理的动力总成悬置系统不仅可以明显降低动力总成与车架之间的振动传递率，降低噪声，还可以改善总成和车架的受力和运动状态，减少零部件之间的运动干涉，从而延长动力总成和其它零部件的使用寿命。
　　本文基于振动理论、多刚体动力学理论和试验测试技术，以国产某混合动力客车为研究对象，针对其实际运行中出现的振动噪声和零部件损坏等问题，对其动力总成悬置系统进行了分析研究，主要包括以下内容：
　　1)根据混合动力客车动力总成的模型参数，运用CATIA、ADAMS和MATLAB建立了动力总成悬置系统的刚体动力学模型和数学模型。通过对悬置系统进行模态分析发现其固有频率偏低，说明悬置系统偏软，会使动力总成的相对位移增大，这与实际出现的问题相符。
　　2)针对悬置系统提出改进方案。考虑到悬置参数的波动会对悬置系统模态结果产生影响，运用ISIGHT和MATLAB软件在提高固有频率的基础上以能量解耦为目标对悬置系统改进方案进行了6σ稳健性优化。优化结果表明当设计变量在其设计值±10％范围内波动时优化目标仍能保持较高的稳健性。
　　3)针对该混合动力客车的噪声问题，在悬置系统改进方案的基础上，提出对变速箱副箱的锥齿轮进行磨齿修形以改善锥齿轮的啮合状态，从而降低由锥齿轮啮合引起的制动啸叫噪声。
　　4)利用测试设备对改进后的动力总成悬置系统进行实车道路试验分析验证，主要包括悬置系统的倾角测试、振动测试和噪声测试。根据测试结果分析评价了悬置系统改进方案的效果，改进方案在隔振性能方面基本保持不变，相对角位移和制动啸叫声获得了明显的改善效果，达到了预期的目的，有效地解决了该混合动力客车实际运行中出现的问题，目前改进方案已经获得了实际应用。

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1 绪论

1.1 课题研究目的及意义

1.2 动力总成悬置系统的发展概况

1.3 本文研究的主要问题和内容

2 动力总成悬置系统建模与分析

2.1 引言

2.2 动力总成悬置系统刚体动力学建模

2.3 动力总成悬置系统数学建模

2.4 动力总成悬置系统模态分析

2.5 本章小结

3 动力总成悬置系统优化设计

3.1 引言

3.2 动力总成悬置系统的设计方法

3.3 动力总成悬置系统优化算法

3.4 动力总成悬置系统优化设计

3.5 本章小结

4 动力总成悬置系统改进方案试验验证

4.1 引言

4.2 试验介绍

4.3试验测试与分析

4.4 本章小结

5 总结与展望

5.1 全文总结

5.2 研究展望

致谢

参考文献