汽車動(dòng)力總成橡膠懸置系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)

李為青 陳慶豐

摘要：汽車是人們?nèi)粘３鲂兄惺褂玫闹匾豆ぞ?，?duì)于人們的生活質(zhì)量提高和生活便捷性提升有重要的意義。對(duì)汽車的具體使用做分析發(fā)現(xiàn)其應(yīng)用效果的優(yōu)劣與動(dòng)力總成的具體價(jià)值發(fā)揮有顯著的作用，所以強(qiáng)調(diào)汽車動(dòng)力總成的分析，優(yōu)化其設(shè)計(jì)非常必要。對(duì)現(xiàn)階段的汽車動(dòng)力總成做具體的分析發(fā)現(xiàn)橡膠懸置系統(tǒng)對(duì)動(dòng)力總成的具體價(jià)值發(fā)揮有顯著的印象分，所以文章對(duì)汽車動(dòng)力總成橡膠懸置系統(tǒng)進(jìn)行分析并討論具體的設(shè)計(jì)，旨在為實(shí)踐提供指導(dǎo)和幫助。

關(guān)鍵詞：汽車;動(dòng)力總成;橡膠懸置系統(tǒng);設(shè)計(jì)

從現(xiàn)階段掌握的資料來看，所謂的汽車動(dòng)力總成，其是汽車發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)和變速器系統(tǒng)的總稱，是汽車上使用的最大的總成部件，也是汽車應(yīng)用中有突出價(jià)值的系統(tǒng)部件。在實(shí)踐中，為了有效的削減地面振動(dòng)等對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)造成不利影響，需要在動(dòng)力總成和車架之間進(jìn)行彈性懸置元件的設(shè)置，從而構(gòu)成汽車動(dòng)力總稱懸置系統(tǒng)。簡(jiǎn)單來講，汽車動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)對(duì)于汽車的穩(wěn)定、安全行駛有重要的影響，所以要在分析基礎(chǔ)上對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化，從而汽車總成的效果發(fā)揮更加顯著。

一、 汽車動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)分析

懸置系統(tǒng)對(duì)于汽車動(dòng)力總成的具體作用發(fā)揮有顯著的作用，所以在實(shí)踐中必須要進(jìn)行懸置系統(tǒng)的科學(xué)設(shè)計(jì)。從目前的設(shè)計(jì)分析來看，要進(jìn)一步的優(yōu)化設(shè)計(jì)，必須要對(duì)懸置系統(tǒng)有更加全面的了解，所以做好懸置系統(tǒng)的分析是非常必要的。從設(shè)計(jì)的角度進(jìn)行懸置系統(tǒng)的分析，一般需要進(jìn)行系統(tǒng)建模，而要保證建模的有效性，需要做好兩方面的設(shè)定：1）將動(dòng)力總成設(shè)為剛體。目前掌握的資料顯示動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)的固有頻率在5——30Hz之間，而動(dòng)力總成的彈性模態(tài)一般需要大于60Hz，也就是說在懸置系統(tǒng)的固有頻率范圍內(nèi)，動(dòng)力總成的振動(dòng)只能以剛體模態(tài)存在。2）可以將橡膠懸置視為三維彈性元件?？紤]到懸置安裝點(diǎn)的距離以及尺寸，扭轉(zhuǎn)彈性可以不做考慮。在建模的基礎(chǔ)上，進(jìn)行動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)分析，需要強(qiáng)調(diào)兩方面。

（一） 力學(xué)模型分析

在汽車動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，要保證懸置系統(tǒng)祈禱保護(hù)動(dòng)力總成的作用，必須要考慮受力的具體影響，所以需要基于構(gòu)建的系統(tǒng)模型進(jìn)行力學(xué)模型的分析。從力學(xué)模型的具體分析來看，其主要的內(nèi)容有兩點(diǎn)：1）系統(tǒng)中的受力分析。通過力學(xué)模型的具體分析，系統(tǒng)中的具體受力情況會(huì)更加明確，這對(duì)于具體的設(shè)計(jì)工作開展而言有重要的參考作用。2）受力關(guān)系分析。所謂的受力關(guān)系分析指的是基于模型分析研究各種力之間的相互影響，此內(nèi)容分析對(duì)于系統(tǒng)設(shè)計(jì)有突出的指導(dǎo)作用。下圖表示的是汽車動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)的力學(xué)模型。

（二） 數(shù)學(xué)模型分析

數(shù)學(xué)模型分析是系統(tǒng)分析的另一項(xiàng)重要內(nèi)容。在具體的設(shè)計(jì)工作中需要基于數(shù)學(xué)模型以及函數(shù)關(guān)系等進(jìn)行相關(guān)設(shè)計(jì)，所以需要基于受力情況的具體分析結(jié)果進(jìn)行數(shù)學(xué)模型的建設(shè)與分析，從而明確設(shè)計(jì)工作中需要應(yīng)用的定理、方程等內(nèi)容。

二、 懸置系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)

在系統(tǒng)分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計(jì)的優(yōu)化，這對(duì)于系統(tǒng)的綜合價(jià)值發(fā)揮來講是有顯著作用的。從目前掌握的具體資料來看，懸置系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)需要注意兩個(gè)方面;1）解耦度計(jì)算。所謂的解耦度具體指的是振動(dòng)系統(tǒng)個(gè)方向振動(dòng)的耦合情況度量，是振動(dòng)系統(tǒng)的一個(gè)重要分析對(duì)象。從目前掌握的資料來看，各向的解耦度越高，各向的振動(dòng)獨(dú)立性越強(qiáng)，而這種情況對(duì)系統(tǒng)的分析和改進(jìn)是非常有利的，所以基于具體關(guān)系進(jìn)行解耦度的計(jì)算，確定相關(guān)數(shù)據(jù)，這可以為系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供幫助。2）橡膠懸置系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。在明確懸置系統(tǒng)的力學(xué)模型和數(shù)學(xué)模型基礎(chǔ)上，基于解耦度對(duì)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行優(yōu)化，這樣，數(shù)學(xué)模型可以為具體的設(shè)計(jì)工作提供更顯著的幫助。

三、 橡膠懸置系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

在懸置系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)理念下對(duì)橡膠懸置系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作進(jìn)行討論，具體的設(shè)計(jì)可靠性、有效性等會(huì)有明顯的提升。就現(xiàn)實(shí)分析來看，設(shè)計(jì)工作需要執(zhí)行如下措施。

第一是需要明確橡膠懸置結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)。橡膠懸置本身存在著多方面的優(yōu)勢(shì)，比如結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)單性、成本低、制造方面、安裝便捷等。但是因?yàn)橄鹉z本身的耐腐蝕性比較差，容易發(fā)生老化的情況，所以在有的時(shí)候，其對(duì)大幅度振動(dòng)的抑制效果不理想。針對(duì)這樣的情況，要在汽車懸置系統(tǒng)設(shè)計(jì)中利用橡膠結(jié)構(gòu)，需要在結(jié)構(gòu)特點(diǎn)基礎(chǔ)上進(jìn)行受力分析，并基于受力分析對(duì)結(jié)構(gòu)形式等進(jìn)行選用，這樣，橡膠懸置系統(tǒng)在實(shí)踐中的利用效果會(huì)顯著提升。

第二是需要對(duì)懸置系統(tǒng)的參數(shù)進(jìn)行測(cè)定。懸置系統(tǒng)的參數(shù)對(duì)于懸置系統(tǒng)自身的價(jià)值發(fā)揮有重要的作用，所以為了使得懸置系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中表現(xiàn)出更好的效果，需要基于力學(xué)模型等多懸置系統(tǒng)的參數(shù)測(cè)定，這樣，懸置系統(tǒng)在具體的設(shè)計(jì)中，參數(shù)確定的科學(xué)性和準(zhǔn)確性會(huì)更加突出。

第三是需要對(duì)橡膠懸置布置和參數(shù)進(jìn)行設(shè)定。在懸置系統(tǒng)參數(shù)的基礎(chǔ)上，針對(duì)橡膠結(jié)構(gòu)進(jìn)行相應(yīng)的系統(tǒng)布置，并對(duì)具體的參數(shù)做調(diào)整和優(yōu)化，這樣，最終的設(shè)計(jì)目標(biāo)可以實(shí)現(xiàn)，橡膠懸置系統(tǒng)對(duì)動(dòng)力總成的積極效果也會(huì)更加顯著。

四、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，橡膠懸置系統(tǒng)對(duì)汽車動(dòng)力總成的具體價(jià)值發(fā)揮有顯著的影響，所以對(duì)橡膠懸置系統(tǒng)進(jìn)行全面的分析，然后針對(duì)實(shí)際需要進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化，這對(duì)于汽車的整體使用性能提升來講意義顯著。簡(jiǎn)言之，重視橡膠懸置系統(tǒng)的整體分析和設(shè)計(jì)，這對(duì)于汽車設(shè)計(jì)實(shí)踐工作來講有重要的意義，而且分析與設(shè)計(jì)實(shí)踐能夠?yàn)榫唧w工作開展提供指導(dǎo)。

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（作者單位：南京利德東方橡塑科技有限公司）