多極限工況下懸架關(guān)鍵緊固件的設(shè)計(jì)與優(yōu)化.pdf

1、隨著車輛日新月異的發(fā)展，人們除了追求車輛的速度與外形外，越來(lái)越注重車輛自身的安全性能。緊固件是用來(lái)連接一個(gè)或多個(gè)零件使之成為一個(gè)整體的機(jī)械零件，在車輛系統(tǒng)中處于舉足輕重的地位。在車輛的高速行駛過(guò)程中，一旦關(guān)鍵緊固件出現(xiàn)斷裂或者崩潰，車輛將會(huì)出現(xiàn)無(wú)法預(yù)計(jì)的后果，因此在設(shè)計(jì)時(shí)就應(yīng)使緊固件的強(qiáng)度保證整車的安全性能。同時(shí)緊固件若出現(xiàn)松動(dòng)，不僅僅引發(fā)整車出現(xiàn)振動(dòng)噪音等問(wèn)題，而且會(huì)帶來(lái)車輛的安全隱患，因此需要一套準(zhǔn)確的方法來(lái)保證底盤緊固件的連接可靠

2、性。
　　目前對(duì)于緊固件的研究只局限于緊固件本身的性能研究和泛型選型。國(guó)內(nèi)針對(duì)車輛緊固件的選取方法參差不齊，緊固件的設(shè)計(jì)通常是先繼承之前同類車型的緊固件型號(hào)或者利用經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行初步設(shè)計(jì)，然后通過(guò)路試驗(yàn)證所選緊固件型號(hào)的準(zhǔn)確性。在企業(yè)中采用的經(jīng)驗(yàn)公式又存在諸多安全系數(shù)，難以保證經(jīng)驗(yàn)公式的準(zhǔn)確性，而且在計(jì)算過(guò)程中運(yùn)用手工計(jì)算，效率低下。
　　本文提出了一種利用車輛數(shù)學(xué)模型來(lái)解決車輛在多極限工況下的懸架緊固件選型問(wèn)題的方法。并針對(duì)

3、目前整車模型建模復(fù)雜、準(zhǔn)確性低的特點(diǎn)，對(duì)這種方法進(jìn)行了優(yōu)化，使之通用化、簡(jiǎn)單化。具體的研究?jī)?nèi)容如下：
　　首先將車輛十幾種常用的危險(xiǎn)行駛工況利用行駛動(dòng)力學(xué)原理進(jìn)行分析，歸納為三個(gè)基本的數(shù)學(xué)模型，并分析了各個(gè)危險(xiǎn)工況下的加速度極限值。同時(shí)并編寫了相關(guān)的車輛多極限工況四輪受力分析軟件。其次建立準(zhǔn)確的各個(gè)子系統(tǒng)模型并裝配成整車模型，同時(shí)也進(jìn)行了相關(guān)的整車模型合理性驗(yàn)證。通過(guò)整車的試驗(yàn)工況仿真對(duì)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了驗(yàn)證，證明了數(shù)學(xué)模型的合理性。

4、
　　接下來(lái)利用多體動(dòng)力學(xué)軟件建立了準(zhǔn)確的前后懸架模型并進(jìn)行了相關(guān)的K&C試驗(yàn)驗(yàn)證。在上述工作的基礎(chǔ)上進(jìn)行危險(xiǎn)工況受力加載并提取緊固件受力。利用一個(gè)減震器上支點(diǎn)的實(shí)例對(duì)該方法進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明。最后基于懸架的彈簧剛度以及減震器阻尼這兩個(gè)懸架特性參數(shù)，利用insight模塊對(duì)危險(xiǎn)工況下緊固件處受力的最大值進(jìn)行了優(yōu)化，完成了懸架螺栓預(yù)緊力的計(jì)算與扭緊扭矩的設(shè)計(jì)。
　　在驗(yàn)證極限工況受力分析準(zhǔn)確性的基礎(chǔ)上，該設(shè)計(jì)方法可以直接利用數(shù)學(xué)模