四轮独立驱动电动全地形车专用底盘结构设计及优化

摘要

随着全地形车产业的不断发展以及电动汽车技术在节能环保方面作用的日益凸显，针对电动全地形车的研究不断得到企业、高校及相关研究机构的重视。本文基于实验室现有的某款传统内燃机全地形车，结合本实验室研究重点及方向，研发了一款新型的四轮独立驱动电动全地形车，并采用虚拟样机分析技术对该车包括悬架系统在内的专用底盘进行了结构设计和优化，为电动全地形车专用底盘的后续研究奠定了基础。
　　本文的主要研究内容如下:
　　(1)简要介绍了全地形车及四轮独立驱动技术，并对四轮独立驱动电动全地形车的研究背景及研究意义进行了说明，然后详细讨论了国内外相关企业、高校及研究机构在全地形车技术及四轮独立驱动专用底盘方面的研究现状及取得的进步。
　　(2)基于现有的传统内燃机全地形车进行了改装设计，较为详细地介绍了汽车底盘结构及悬架系统的结构分类，并通过测绘、计算等方式确定了整车技术参数，运用Solid Works依次建立了前悬架、后悬架、转向系、车架等部件及整车三维模型。
　　(3)将双横臂式前悬架及纵臂式后悬架三维模型分别导入ADAMS/View模块进行了普通路况下的行驶仿真试验，通过对包括主销后倾角、主销内倾角、车轮外倾角、车轮前束等定位参数以及车轮侧向滑移量、弹簧受力等性能参数随时间变化的特性曲线的分析，对悬架系统各硬点进行了参数化分析和优化设计，有效地改善了该电动全地形车悬架系统的性能，同时根据全地形车特殊的应用场合，对其进行特殊路况下的行驶仿真试验，验证了其前后悬架系统设计的合理性。
　　(4)由于ADAMS/Car模块在整车虚拟样机建立及仿真试验方面具有显著优势，根据前文中得到的整车技术参数及优化后的硬点坐标，在ADAMS/Car中建立了整车虚拟样机模型，并基于实车的底盘结构，从动力电池合理布置的角度提出三种不同的底盘布置实验方案，通过对整车进行操纵稳定性分析，从侧向加速度、横摆角速度、侧倾角等多个方面综合分析比较，论证了一种较为合理的动力电池底盘布置方案。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 全地形车及四轮独立驱动技术

1．1．1 全地形车概述

1．1．2 四轮独立驱动技术简介

1．2 课题研究背景与意义

1．2．1 课题研究背景

1．2．2 课题研究意义

1．3 国内外研究现状

1．3．1 全地形车技术研究现状

1．3．2 四轮独立驱动专用底盘研究现状

1．4 研究思路及主要研究内容

1．5 本章小结

第二章 四轮独立驱动电动全地形车三维建模

2．1 汽车底盘及悬架系统介绍

2．1．1 汽车底盘结构简介

2．1．2 悬架系统结构及分类

2．2 电动全地形车模型参数的确定

2．2．1 整车技术参数的确定

2．2．2 柔性部件参数的确定

2．3 电动全地形车三维模型的建立

2．3．1 电动全地形车部件模型

2．3．2 电动全地形车整车模型

2．4 本章小结

第三章 电动全地形车前悬架系统仿真优化

3．1 双横臂前悬架仿真模型的建立

3．2 双横臂前悬架的运动学仿真分析

3．2．1 车轮定位参数分析

3．2．2 前悬架模型初步仿真分析

3．3 双横臂前悬架的优化设计

3．3．1 前悬架模型的优化设计

3．4 双横臂前悬架在特殊路况下的仿真分析

3．5 本章小结

第四章 电动全地形车后悬架系统仿真优化

4．1 纵臂式后悬架仿真模型的建立

4．2 纵臂式后悬架的运动学仿真分析

4．2．1 车轮侧向滑移量的仿真分析

4．2．2 纵臂式后悬架刚度的仿真分析

4．3 纵臂式后悬架的优化设计

4．3．1 后悬架模型的参数化分析

4．3．2 后悬架模型的优化设计

4．4 纵臂式后悬架在特殊路况下的仿真分析

4．5 本章小结

第五章 电动全地形车专用底盘性能优化

5．1 整车虚拟样机模型建立

5．2 整车底盘布置实验方案

5．3 操纵稳定性仿真试验分析

5．3．1 转向盘角阶跃输入瞬态响应试验

5．3．2 转向盘角脉冲输入瞬态响应试验

5．3．3 稳态回转仿真试验

5．4 本章小结

第六章 总结与展望

6．1 全文总结

6．2 工作展望

致谢

参考文献