动力总成悬置系统设计流程

动力总成悬置系统设计与匹配
上海众力汽车部件有限公司 研发部 方祥 E-mail:fangxiang@http://m.wendangku.net/doc/eb442028b4daa58da0114a6b.html MP:159********

目录
v众力研发中心简介—研发技术、技术平台及主要产品类型 vPT悬置及悬置系统简单介绍 vPT悬置系统设计流程 vPT悬置系统的MTG设计目标 vPT悬置的性能定义方法和试验手段 vPT悬置系统正向开发案例 vPT悬置系统的匹配优化流程 vPT悬置系统匹配的准备工作 vPT悬置系统匹配的评价测点、评价工况 vPT悬置系统匹配的评价标准和常用的分析方法 vPT悬置系统的匹配案例 vQ&A:现场交流

研发技术及应用平台
R&D Center
SYSTEM ANALYSIS
PACKAGE MODAL ANALYSIS LOAD ANALYSIS
STRUCTURE DESIGN
DESIGN PROTOTYPE BUILD
NVH
CAE
NVH TEST TROUBLS HOOTING STRUCTURE TEST
FEA
INTEGRATION Material Research
Workstation :2 MSC.ADAMS D-MOUNT(自主)
Workstation :1 AUTOCAD UG/CATIA
Workstation :1 http://m.wendangku.net/doc/eb442028b4daa58da0114a6b.htmlB
Workstation :3 ABAQUS NASTRAN HYPERMESH HEEDS(自主)

主要产品类型
Engine Mount Jounce Bumper RDM Mount
Strut Mount Mass Damper
Suspension Bush
Exhaust Mount
Shear Mount
Body Mount Cradle Mount Stabilization Bush

研发用测试设备

PT悬置与悬置系统
1.PT悬置的定义:Mount;专指用于悬吊/支撑PT的隔振器(弹性元件); 2.PT悬置的功能:连接、隔振&约束保护 3.PT悬置的分类:橡胶悬置、液阻悬置 4.PT悬置的结构形式:
剪切式
压缩式
复合式 塔式液阻 衬套式液阻

液阻悬置与半悬置
5.PT悬置的发展方向:半主动悬置和主动式悬置 半主动悬置的分类:压电陶瓷式、磁流变液体时、惯性通道闭合式和气压式 半主动悬置和普通液阻悬置的区别:

PT悬置与悬置系统
半主动悬置的特性:
案例

PT悬置系统MTG开发流程
给定发动机位 置和车身边界 动力总成惯性 参数测定 惯性主轴及悬置 布置概念方案的 初步确定 悬置系统 优化计算 结构设计 CAE验证 DVP 悬置系统设计 目标编写
DFMEA
主机厂 试样模 DVP&R 内部 方案定义完毕

PT悬置系统的布置形式
常见PT悬置系统的布置形式:

PT悬置系统的布置原理
PT悬置系统的基本布置原理:
重心式(汇聚式)
TRA式

PT的激励
v 一般来说,发动机的激励取决于发动机的平衡特性,即和发动机的型式、缸数、工 作转速、曲柄排列以及发火次序等有关。一般高转速下由不平衡的惯性力(力矩) 引起的振动大些,而转速低(如怠速)则由不平衡的简谐扭矩引起的振动大些。对 于四缸发动机其主要激励为低速区段的二阶扭矩波动和高速区段的二阶惯性力。 同 时存在其它耦数阶的激励,但阶数越高幅值越小
惯性力为:
Fz = 4mrλω 2 cos 2ωt
不平衡扭矩为: M x = M eo (1 + 1.3 sin 2ωt ) 二阶激振频率是四缸发动机的主要激振频率。

PT的激励
v 对于直列发动机其激励的主频率可按下式计算。
2 f = Nn 60c
N 气缸数,n曲轴转数,c表示冲程数 对于四缸机其二阶频率为转数的三十分之一 三阶频率为转数的二十分之一 四阶频率为转数的十五分之一,依次类推。
对于六缸机其主频率为三阶

PT悬置的耦合状态的评价
v 当悬置系统做某阶主振动时,它的总的振动能量即它的模态动能是一定的,并且假设全部的振 动能量都分布在动力总成的六个广义坐标方向,各个方向的所占总能量的百分比就是代表了该 方向的耦合度。举例如下: 当动力总成做某阶振动时,各方向的振动能量占的百分比如下:
v
总和 100%
X 10%
Y 75%
Z 5%
Rx 2%
Ry 5%
Rz 3%
通过上表可以看出这是以Y方向为主导的振动,系统主要沿Y方向进行振动同时也 存在其它方向的振动。Y方向是系统振动占优方向,它所占的能量百分比就代表了 系统的解耦程度,其他方向的能量百分比就是该方向的耦合程度。系统的解耦程 度为75%。 当振动占优方向的振动能量为100%时表示该方向上完全解耦,此时在振动占优方 向施加激励不会引起其它方向的振动。当振动占优方向受到力的作用时,各个悬 置在该方向的位移量是完全相同的。

PT悬置系统的模态分布评价

PT悬置的曲线
悬置曲线的定义:由满足支撑特性的线性刚度和满足极限(误用)工 况的约束刚度复合而成

PT悬置系统MTG设计目标
悬置系统在设计中要满足以下指标: 1.合理的模态分布:六方向的固有频率设计值为5—20Hz范围: 1.1.Bounce:避开人体敏感的4-7Hz;应避开前桥和车身垂直振动固有频率 1.2.Pitch:小于动总怠速振动频率的1/2,同时也要远离整车车俯仰方向的固有频率 1.3.各方向固有频率间隔:不得小于0.5Hz,一般为1Hz; 1.4.最高阶固有频率应小于发动机工作中的最小激振频率的0.717倍 2. 悬置支架固有频率:大于1.4倍的发动机最高二阶频率,如规避四阶不得小于450Hz。 3.悬置支架刚度:大于20倍的主簧刚度。 4. 悬置系统尽量做到解耦布置,垂向和侧滚两个方向要求大于85%,其他要求大于60%。

PT悬置性能参数的定义方法
悬置性能的定义方法: 静刚度的定义方法:仿真或测试零件线性段的刚度(+/+&-);对于主要方向要求 刚度偏差定义不得偏差+/-15%,非主方向刚度定义为参考(约+/-20%-25%) 动刚度的定义方法:10Hz动刚度=静刚度上限*动静比,其他频率以实际测试为 准;通常动刚度仅考核主方向,且为Max限值;同时需要扫描0-200Hz内动刚度变 化,动刚度不得出现异常突变; 液阻悬置的阻尼(滞后)角的定义方法:阻尼(滞后)角的定义应该结合悬置系统 Bounce模态和整车垂向模态进行,值的大小也要依据需衰减的能量级大小定义; 疲劳的定义方法:主悬置的疲劳加载载荷=静压缩载荷±1.5or2静压缩载荷;副悬 置疲劳的加载载荷=0 ±3档WOT载荷;加载频率一般定义在2-3.3Hz

PT悬置的先进制造工艺
悬置生产线在线检测
液压悬置干式灌装

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