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畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書
課題： “遠(yuǎn)艦”轎車雙擺臂懸架的設(shè)計(jì)及產(chǎn)品建模
專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
學(xué) 生 姓 名 周 祥
班 級(jí) B機(jī)制034
學(xué) 號(hào) 0310110215
指 導(dǎo) 教 師 呂紅明
專 業(yè) 系 主 任 王 琪
發(fā) 放 日 期 2007年 3月 16日
一、設(shè)計(jì)內(nèi)容
結(jié)合國(guó)內(nèi)轎車實(shí)際，依據(jù)相關(guān)技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，利用所學(xué)知識(shí)，進(jìn)行“遠(yuǎn)艦”
轎車的雙擺臂懸架設(shè)計(jì)。具體主要內(nèi)容有：
1. 懸架結(jié)構(gòu)型式分析和主要參數(shù)的確定；
2. 進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)計(jì)算；
3. 用AUTOCAD完成懸架裝配圖及主要零件圖；
4. 應(yīng)用相關(guān)軟件進(jìn)行懸架的三維建模。
5. 編制設(shè)計(jì)說明書
二、設(shè)計(jì)依據(jù)
1．課題來源：東風(fēng)悅達(dá)起亞
2．產(chǎn)品名稱：遠(yuǎn)艦
3．生產(chǎn)綱領(lǐng)：大批大量
4．GB7258-2004 《機(jī)動(dòng)車運(yùn)行安全技術(shù)條件》
5．QC/T 491—1999《汽車筒式減振器：尺寸系列及技術(shù)條件》
6．其它有關(guān)產(chǎn)品技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)
7．參數(shù)：前輪距1540mm，后輪距1520mm，前懸958mm ，后懸1070mm， 最
高時(shí)速190km/h ，加速時(shí)間（0 to 100kph）≤12.2s，（60 to 100kph）≤9.6s，整備質(zhì)量
1458 kg，總質(zhì)量2010 kg，最小離地間隙172 mm ，最小轉(zhuǎn)彎半徑5.3 m ，油箱容積
65 L，90Km/h 等速油耗6.4 L/100Km 。
三、設(shè)計(jì)要求
1．規(guī)范合理的型式和尺寸選擇，結(jié)構(gòu)和布置合理；
2．保證整車良好的平順性能；
3．工作可靠，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝卸方便，便于維修、調(diào)整；
4．盡量使用通用件，以便降低制造成本；
5．設(shè)計(jì)圖樣總量：折合成A0幅面在3張以上；過程要求：裝配圖需提供手工草圖；
6. 運(yùn)用Pro/E或Catia進(jìn)行產(chǎn)品的三維建模；
7．畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書按照學(xué)校規(guī)定的格式規(guī)范統(tǒng)一編排、打印，字?jǐn)?shù)不少于1萬字；
8．查閱文獻(xiàn)資料10篇以上，并有不少于3000漢字的外文資料翻譯；
9．到相關(guān)單位進(jìn)行畢業(yè)實(shí)習(xí)，撰寫不少于3000字實(shí)習(xí)報(bào)告；
10．撰寫開題報(bào)告。
四、畢業(yè)設(shè)計(jì)物化成果的具體內(nèi)容及要求
1、設(shè)計(jì)成果要求：
按教務(wù)處畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）格式規(guī)范統(tǒng)一編排、打印，字?jǐn)?shù)不少于1萬字。
1）畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 1 份
2）雙擺臂懸架裝配圖 1 張
3）零件圖 不少于7張
4）三維模型零件圖、裝配圖和爆炸圖 若 干
2、外文資料翻譯（英譯中）要求
1）外文翻譯材料中文字不少于3000字。
2）內(nèi)容必須與畢業(yè)設(shè)計(jì)課題相關(guān)；
3）所選外文資料應(yīng)是近10年的文章，并標(biāo)明文章出處。
五、 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）進(jìn)度計(jì)劃
起訖日期
工作內(nèi)容
備 注
3月17日～3月18日
布置任務(wù)
3月19日～4月1日
調(diào)查研究，畢業(yè)實(shí)習(xí)
畢業(yè)實(shí)習(xí)，查閱資料，到多個(gè)公司實(shí)踐，撰寫實(shí)習(xí)報(bào)告。
4月2日～4月15日
方案論證，總體設(shè)計(jì)
提出總體設(shè)計(jì)方案及草圖，填寫開題報(bào)告，完成總體設(shè)計(jì)圖。
4月16日～4月30日
技術(shù)設(shè)計(jì)（部件設(shè)計(jì)）
完成部件圖。
5月8日～5月23日
工作設(shè)計(jì)（零件設(shè)計(jì)）
完成零件圖，完善設(shè)計(jì)圖紙。
5月24日～6月7日
撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書
編寫畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書。
6月8日～6月10日
畢業(yè)設(shè)計(jì)預(yù)答辯
6月11日～6月18日
修改資料
圖紙修改、設(shè)計(jì)說明書修改、定稿，材料復(fù)查。
6月19日～6月21日
評(píng)閱材料
6月22日～6月24日
畢業(yè)答辯
6月25日～6月28日
材料整理裝袋
六、 主要參考文獻(xiàn)：
1. 陳家瑞. 汽車構(gòu)造：上冊(cè)[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000.
2. 陳家瑞. 汽車構(gòu)造：下冊(cè)[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000.
3. 余志生. 汽車?yán)碚揫M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000.
4. 王望予. 汽車設(shè)計(jì)[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000.
5. 劉惟信. 汽車設(shè)計(jì)[M]. 北京：清華大學(xué)出版社，2001.
6. 朱德照譯. 汽車懸架設(shè)計(jì)[M]. 北京：人民交通出版社，1980.
7. 馮國(guó)勝. 車輛現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法[M]. 北京：科學(xué)出版社，2006.
8. 汽車工程手冊(cè)編輯委員會(huì).汽車工程手冊(cè)：基礎(chǔ)篇[M]. 北京：人民交通出版社，2001.
9. 汽車工程手冊(cè)編輯委員會(huì).汽車工程手冊(cè)：設(shè)計(jì)篇[M]. 北京：人民交通出版社，2001.
10. GB7258-2004，機(jī)動(dòng)車運(yùn)行安全技術(shù)條件[S]. 北京：2004.
11.成大先. 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（1~5卷）[M]. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004.
七、其他
八、專業(yè)系審查意見
系主任：
年 月 日
九、機(jī)械工程學(xué)院意見
院長(zhǎng)：
年 月 日
5
文 獻(xiàn) 資 料
專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
學(xué) 生 姓 名 周 祥
班 級(jí) B機(jī)制034
學(xué) 號(hào) 0310110215
指 導(dǎo) 教 師 呂 紅 明
文 獻(xiàn) 資 料
[1] 陳黎卿.基于ADAMS的雙橫臂扭桿獨(dú)立懸架操縱穩(wěn)定性分析[J].合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)自然科學(xué)版.2005.04，28（4）：341-345.
[2] 張冬柏.汽車可控懸架技術(shù)的發(fā)展[J].黑龍江交通科技.2006.06,(6):72-73 .
[3] 曾山 .談?wù)勣I車的懸架[J].實(shí)用汽車技術(shù). 2006.04,(4):4.
[4] 鄭蘭霞.汽車懸架及其控制系統(tǒng)研究動(dòng)態(tài)分析[J].黃河水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào). 2006.02,18(2) :44-47 .
[5] 張弛云.現(xiàn)代汽車懸架控制策略研究[J].上海工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào). 2005.02 , 19(2): 140-144 .
[6] 潘建國(guó).汽車懸架參數(shù)優(yōu)化的最優(yōu)控制方法[J].農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2005.11,36(11): 21-24.
[7] 高海波.扭桿彈簧及扭桿彈簧懸架設(shè)計(jì)的新方法[J].現(xiàn)代制造工程.2003.01,(5): 55-57 .
[8] 吳志成.中型汽車用麥弗遜式前獨(dú)立懸架設(shè)計(jì)與仿真分析[J].車輛與動(dòng)力技術(shù). 2005.04(4): 33-38 .
[9] 劉玉梅.汽車懸架性能測(cè)試方法及測(cè)試系統(tǒng)研究[J].公路交通科技.2006.09,23(9):
126-130.
[10] 戴勇.輕型轎車后懸架安全性和舒適性的設(shè)計(jì)[J].上海汽車.2000.04 ,(3): 18-20.
畢業(yè)實(shí)習(xí)報(bào)告
專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
學(xué) 生 姓 名 周 祥
班 級(jí) B機(jī)制034
學(xué) 號(hào) 0310110215
指 導(dǎo) 教 師 呂 紅 明
日 期 2007年4月1日
實(shí) 習(xí) 報(bào) 告
一、概述
這次的實(shí)習(xí)是在學(xué)完了機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制造等一系列機(jī)械專業(yè)的基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)知識(shí)以后的一項(xiàng)綜合性實(shí)踐環(huán)節(jié)，是圓滿完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的保證。本次實(shí)習(xí)的目的：通過本次實(shí)習(xí)，培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際的能力，鞏固、深化和提高汽車機(jī)構(gòu)方面有關(guān)知識(shí)，了解車輛的生產(chǎn)過程及生產(chǎn)活動(dòng)的組織，加工過程及其系統(tǒng)化過程。通過本次實(shí)習(xí)，了解當(dāng)?shù)仄髽I(yè)生產(chǎn)現(xiàn)狀、生產(chǎn)綱領(lǐng)、生產(chǎn)能力、生產(chǎn)節(jié)拍，以確定零件的生產(chǎn)類型、工藝過程、制造精度等級(jí)等第，為畢業(yè)設(shè)計(jì)及以后工作打下堅(jiān)實(shí)的實(shí)踐基礎(chǔ)。
二、實(shí)習(xí)過程
我們由指導(dǎo)老師帶隊(duì)來到了鹽城市悅達(dá)專用車廠進(jìn)行參觀實(shí)習(xí)。首先由專用車廠的工程師簡(jiǎn)單的介紹了該廠的情況以及他們的主要產(chǎn)品。接著，由我們指導(dǎo)老師呂紅明老師給我們講述了現(xiàn)在城市垃圾的現(xiàn)狀和專用車廠的新產(chǎn)品——垃圾車的生產(chǎn)及使用情況。介紹完畢之后,我們一行人進(jìn)入工廠的生產(chǎn)車間參觀實(shí)習(xí)。
另外，我們還去了江動(dòng)集團(tuán)參觀實(shí)習(xí)。
三、實(shí)習(xí)內(nèi)容
江蘇悅達(dá)專用車有限公司系江蘇悅達(dá)集團(tuán)和世界500強(qiáng)企業(yè)日本富士重工業(yè)株式會(huì)社合作，全面引進(jìn)國(guó)際領(lǐng)先的垃圾車生產(chǎn)、制造和管理的專業(yè)生產(chǎn)后壓縮式垃圾車的制造企業(yè)。注冊(cè)資本5000萬元，投資總額1.8億元?，F(xiàn)有沖壓、焊接、總裝、涂裝、檢測(cè)等先進(jìn)設(shè)備工藝。公司秉承“挑戰(zhàn)自我，追求卓越”的企業(yè)精神和“為客戶創(chuàng)造價(jià)值；為員工創(chuàng)造收益；為合作商創(chuàng)造利潤(rùn)；為股東創(chuàng)造回報(bào)；為政府創(chuàng)造稅收”的經(jīng)營(yíng)哲學(xué)。在各位領(lǐng)導(dǎo)和同仁的支持下，以日本垃圾車第一品牌的富士重工50年的生產(chǎn)歷史和97項(xiàng)專利技術(shù)為支撐，專一制造中國(guó)壓縮式垃圾車精品。最大限度地滿足中國(guó)城市環(huán)保發(fā)展和用戶不斷變化的需求。
通過老師的介紹，我們了解到,中國(guó)約有2/3的城市陷入垃圾圍城的困境。我國(guó)僅“城市垃圾”的年產(chǎn)量就近1.5億噸,這些城市垃圾絕大部分是露天堆放。它不僅影響城市景觀,同時(shí)污染了與我們生命至關(guān)重要的大氣、水和土壤,對(duì)城鎮(zhèn)居民的健康構(gòu)成威脅,垃圾已成為城市發(fā)展中的棘手問題。 悅達(dá)專用車廠生產(chǎn)的特殊用途汽車——垃圾車，在這種情況下具有很大的市場(chǎng)潛力。并且，隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)日益激烈的競(jìng)爭(zhēng)，垃圾車正在越來越朝著先進(jìn)、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)、易操作等方面發(fā)展。改裝車的市場(chǎng)潛力無窮。
江動(dòng)集團(tuán)：大批量生產(chǎn)，產(chǎn)品主要包括S1100ZH型單缸柴油機(jī)，規(guī)格16HP/2000rpm；TY2100型多缸柴油機(jī)，規(guī)格30HP/2300rpm；TY295型多缸柴油機(jī)，規(guī)格25HP/2400rpm；R185型單缸小功率柴油機(jī)，規(guī)格8.8HP/2200rpm；R180型單缸小功率柴油機(jī)，規(guī)格7.7HP/2600rpm；R175型單缸小功率柴油機(jī)，規(guī)格6.6HP/2600rpm；ZH1115型單缸柴油機(jī)，規(guī)格24HP/2200rpm；ZH1110型單缸柴油機(jī)，規(guī)格20HP/2200rpm；ZH1105WA型單缸柴油機(jī)，規(guī)格18HP/2200rpm；S195型單缸柴油機(jī)，規(guī)格14HP/2000rpm；TY395型多缸柴油機(jī)，規(guī)格40HP/2600rpm；ZH1105WB型單缸柴油機(jī)，規(guī)格17HP/2000rpm。產(chǎn)品執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn): 國(guó)外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn) ROCT 2000 拖拉機(jī)及聯(lián)合收割機(jī)柴油機(jī)技術(shù)條件;產(chǎn)品與國(guó)際先進(jìn)同類產(chǎn)品實(shí)物質(zhì)量對(duì)比結(jié)果: 達(dá)到日本洋馬質(zhì)量水平。已按GB/T19001- ISO9001 質(zhì)量體系設(shè)計(jì)/開發(fā)、生產(chǎn)、安裝和服務(wù)的質(zhì)量保證模式建立了文化的質(zhì)量體系，編制了質(zhì)量手冊(cè)，程序文件,于98年元月份通過了中國(guó)進(jìn)出口商品質(zhì)量認(rèn)證中心江蘇評(píng)審中心認(rèn)證。所用設(shè)備有通用機(jī)床如CA6140車床、C6136C車床、搖臂鉆床、萬能升降臺(tái)銑床、數(shù)控車床等；有很多組合機(jī)床如三面多孔同時(shí)加工組合機(jī)床、雙面銑組合機(jī)床等。
四、當(dāng)代汽車行業(yè)的現(xiàn)狀分析
汽車產(chǎn)業(yè)，是指生產(chǎn)載貨汽車、客車、商用車、越野汽車、專用車、自卸汽車、牽引車、半掛車等各種類型整車和零配件的生產(chǎn)部門，不包括生產(chǎn)摩托車和自行車的企業(yè)。新的汽車統(tǒng)計(jì)類型分類將車輛分為兩大類：私人作為代步工具的乘用車和公務(wù)及商業(yè)經(jīng)營(yíng)的商用車。乘用車包括普通乘用車、活頂乘用車、高級(jí)乘用車、小型乘用車、敞篷車、倉(cāng)背乘用車、旅行車、多用途乘用車、短頭乘用車、越野乘用車、專用乘用車等11類（含MPV、SUV、輕型越野客車）；商用車包括客車、貨車和半掛牽引車。
中國(guó)汽車工業(yè)協(xié)會(huì)最新統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2005年我國(guó)汽車市場(chǎng)以銷售近592萬輛的總規(guī)模一舉超越德國(guó)和日本，提前躍居全球第二位。這一年，上汽取代一汽、通用超越大眾、豐田飛速擴(kuò)張……我國(guó)汽車市場(chǎng)正發(fā)生著顯著和深刻的變化。而專家預(yù)測(cè)，2006年更是動(dòng)蕩的一年。2007年，誰又將主沉浮？
中國(guó)汽車工業(yè)協(xié)會(huì)另一份統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)則表明，經(jīng)濟(jì)型轎車在我國(guó)轎車消費(fèi)中占據(jù)主導(dǎo)地位。數(shù)據(jù)顯示，去年5萬元以下的小排量經(jīng)濟(jì)型轎車共銷售60.44萬輛，占全國(guó)轎車銷售總量的21.68%；5萬-10萬元轎車共銷售59.56萬輛，占轎車銷售總量的21.37%；10萬-15萬元轎車共銷售74.74萬輛，占轎車銷售總量的26.81%；15萬-20萬元轎車共銷售32.13萬輛，占轎車銷售總量的11.53%；20萬-30萬元系列所占比例較大，共銷售43.13萬輛占轎車銷售總量的15.47%；30萬元以上轎車共銷售8.77萬輛，占轎車銷售總量的3.14%。
2005年是我國(guó)汽車業(yè)變革的一年、成長(zhǎng)的一年，奇瑞出口美國(guó)、陸風(fēng)出口歐洲……多家本土汽車制造商不斷攻克著國(guó)際市場(chǎng)。而據(jù)業(yè)內(nèi)權(quán)威人士分析2006年，中國(guó)汽車“走出去”的步伐將進(jìn)一步加快。
本土企業(yè)走出去，回首再看國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，美國(guó)投資銀行摩根士丹利預(yù)測(cè)，2006年中國(guó)汽車需求將增長(zhǎng)15%-20%，產(chǎn)能將增長(zhǎng)20%，預(yù)計(jì)汽車業(yè)產(chǎn)能過剩狀況有可能進(jìn)一步加劇。并預(yù)計(jì)2006年中國(guó)汽車業(yè)設(shè)備利用率將由2005年的76%降至73%，汽車售價(jià)會(huì)下跌6%，產(chǎn)品利潤(rùn)率下降4%，2006年仍將屬于買方市場(chǎng)。而專家認(rèn)為，這一切的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)也意味著今年汽車價(jià)格戰(zhàn)將不可避免，競(jìng)爭(zhēng)勢(shì)必更加激烈。
五、 實(shí)習(xí)感想
為期兩周的實(shí)習(xí)結(jié)束了，在這期間里，在老師和工廠技術(shù)人員的帶領(lǐng)下看到了很多也學(xué)到了很多。讓我對(duì)原先在課本上許多不很明白的東西在實(shí)踐觀察中有了新的領(lǐng)悟和認(rèn)識(shí)。
在這個(gè)科技時(shí)代中，高技術(shù)產(chǎn)品品種類繁多，生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)流程也各不相同，但不管何種產(chǎn)品，從原料加工到制成產(chǎn)品都是遵循一定的生產(chǎn)原理，通過一些主要設(shè)備及工藝流程來完成的。因此，在專業(yè)實(shí)習(xí)過程中，首先要了解其生產(chǎn)原理，弄清生產(chǎn)的工藝流程和主要設(shè)備的構(gòu)造及操作。其次，在專業(yè)人員指導(dǎo)下，通過實(shí)習(xí)過程見習(xí)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)及開發(fā)等環(huán)節(jié)，初步培養(yǎng)我們得知識(shí)運(yùn)用能力。概括起來有以下幾方面：
1.了解了當(dāng)代機(jī)械工業(yè)的發(fā)展概況，生產(chǎn)目的、生產(chǎn)程序及產(chǎn)品供求情況。
2.了解了機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)方法和技術(shù)路線的選擇，工藝條件的確定以及流程的編制原則。
3.了解了機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)規(guī)格、包裝和使用要求。
4.在企業(yè)員工的指導(dǎo)下，見習(xí)生產(chǎn)流程及技術(shù)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，鍛煉自己觀察能力及知識(shí)運(yùn)用能力。
5.社會(huì)工作能力得到了相應(yīng)的提高,在實(shí)習(xí)過程中，我們不僅從企業(yè)職工身上學(xué)到了知識(shí)和技能，更使我們學(xué)會(huì)了企業(yè)中科學(xué)的管理方式和他們的敬業(yè)精神。感到了生活的充實(shí)和學(xué)習(xí)的快樂，以及獲得知識(shí)的滿足。真正的接觸了社會(huì)，使我們消除了走向社會(huì)的恐懼心里，使我們對(duì)未來充滿了信心，以良好的心態(tài)去面對(duì)社會(huì)。同時(shí)，也使我們體驗(yàn)到了工作的艱辛，了解了當(dāng)前社會(huì)大學(xué)生所面臨的嚴(yán)峻問題，促使自己努力學(xué)習(xí)更多的知識(shí)，為自己今后的工作奠定良好的基礎(chǔ)。
6.增進(jìn)了我們的師生感情，從這次生產(chǎn)實(shí)習(xí)的全過程來看，自始至終我們都服從老師的安排，嚴(yán)格要求自己，按時(shí)報(bào)到，注重安全。
本次實(shí)習(xí)使我第一次親身感受了所學(xué)知識(shí)與實(shí)際的應(yīng)用，理論與實(shí)際的相結(jié)合，讓我們大開眼界，也算是對(duì)以前所學(xué)知識(shí)的一個(gè)初審吧！這次生產(chǎn)實(shí)習(xí)對(duì)于我們以后學(xué)習(xí)、找工作也真是受益菲淺。在短短的二個(gè)星期中，讓我們初步讓理性回到感性的重新認(rèn)識(shí)，也讓我們初步的認(rèn)識(shí)了這個(gè)社會(huì)，對(duì)于以后做人所應(yīng)把握的方向也有所啟發(fā)！
3
畢業(yè)設(shè)計(jì)
開題論證報(bào)告
專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
學(xué)生姓名 周 祥
班 級(jí) B機(jī)制034
學(xué) 號(hào) 0310110215
指導(dǎo)教師 呂 紅 明
完成日期 2007年4月15日
課題名稱：“遠(yuǎn)艦”轎車雙擺臂懸架的設(shè)計(jì)及產(chǎn)品建模
一、課題來源、課題研究的主要內(nèi)容及國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀綜述
1．本課題來源于東風(fēng)悅達(dá)起亞。
2．對(duì)于該課題研究的主要內(nèi)容是：
1）雙擺臂懸架結(jié)構(gòu)型式分析和主要參數(shù)的確定
2）零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與強(qiáng)度校核
3）用AUTOCAD完成雙擺臂懸架裝配圖及主要零件圖
4）運(yùn)用相關(guān)軟件進(jìn)行產(chǎn)品的三維建模
3．國(guó)內(nèi)外發(fā)展概況
懸架是汽車的車架與車橋或車輪之間的一切傳力連接裝置的總稱，其作用是傳遞作用在車輪和車架之間的力和力矩，并且緩沖由不平路面?zhèn)鹘o車架或車身的沖擊力，并衰減由此引起的震動(dòng)，以保證汽車能平順地行駛。
汽車懸架是車輪與車身之間一切裝置的總稱, 其功用在于把路面作用于車輪上的垂直反力、縱向反力和側(cè)向反力以及這些反力所形成的力矩傳遞到車架上, 以保證汽車的正常行駛。懸架設(shè)計(jì)的好壞是影響車輛操縱穩(wěn)定性和行駛平順性的重要因素, 現(xiàn)代轎車的懸架有各種不同的結(jié)構(gòu)形式。本文研究的懸架是應(yīng)用于某商務(wù)車上, 前懸架采用扭桿彈簧上置的雙橫臂獨(dú)立懸架。雙橫臂獨(dú)立懸架性能關(guān)系到汽車的操縱穩(wěn)定性、轉(zhuǎn)向輕便性和輪胎的使用壽命等, 常見的雙橫臂獨(dú)立懸架是一組空間RSSR 四連桿機(jī)構(gòu), 運(yùn)動(dòng)關(guān)系比較復(fù)雜且運(yùn)動(dòng)直觀性差, 進(jìn)行性能分析困難較大。
典型的懸架結(jié)構(gòu)由彈性元件、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)以及減震器等組成，個(gè)別結(jié)構(gòu)則還有緩沖塊、橫向穩(wěn)定桿等。彈性元件又有鋼板彈簧、空氣彈簧、螺旋彈簧以及扭桿彈簧等形式，而現(xiàn)代轎車懸架多采用螺旋彈簧和扭桿彈簧，個(gè)別高級(jí)轎車則使用空氣彈簧。
懸架是汽車中的一個(gè)重要總成，它把車架與車輪彈性地聯(lián)系起來，關(guān)系到汽車的多種使用性能。從外表上看，轎車懸架僅是由一些桿、筒以及彈簧組成，但千萬不要以為它很簡(jiǎn)單，相反轎車懸架是一個(gè)較難達(dá)到完美要求的汽車總成，這是因?yàn)閼壹芗纫獫M足汽車的舒適性要求，又要滿足其操縱穩(wěn)定性的要求，而這兩方面又是互相對(duì)立的。比如，為了取得良好的舒適性，需要大大緩沖汽車的震動(dòng)，這樣彈簧就要設(shè)計(jì)得軟些，但彈簧軟了卻容易使汽車發(fā)生剎車“點(diǎn)頭”、加速“抬頭”以及左右側(cè)傾嚴(yán)重的不良傾向，不利于汽車的轉(zhuǎn)向，容易導(dǎo)致汽車操縱不穩(wěn)定等。
隨著電液控制、計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,傳感器、微處理器以及電、液控制元件制造技術(shù)的提高,使可控懸架在車輛上的應(yīng)用成為可能。一些能夠根據(jù)汽車行駛的路面、工況和載荷等情況來控制自身工作狀態(tài),使汽車的整體行駛性能達(dá)到最佳的可控懸架系統(tǒng)隨之出現(xiàn),并且得到發(fā)展。
國(guó)外在20 世紀(jì)50 年代就提出了主動(dòng)懸架的概念。主動(dòng)懸架采用有源或無源可控元件組成一個(gè)閉環(huán)或開環(huán)的控制系統(tǒng),根據(jù)車輛系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和外部輸入的變化做出反應(yīng),主動(dòng)地調(diào)整和產(chǎn)生所需的控制力,使懸架始終處于最佳減振狀態(tài)。主動(dòng)懸架由控制系統(tǒng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成,執(zhí)行機(jī)構(gòu)為有源液壓系統(tǒng)的主動(dòng)懸架簡(jiǎn)稱全主動(dòng)懸架,而無源主動(dòng)懸架則簡(jiǎn)稱半主動(dòng)懸架。
可控懸架采用的控制方法對(duì)于懸架實(shí)現(xiàn)需要的功能有著很大的影響。目前在可控懸架領(lǐng)域應(yīng)用的主要控制方法有最優(yōu)控制方法、自適應(yīng)LMS 算法、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等。傳統(tǒng)被動(dòng)懸架,其彈簧剛度K 和減振器阻尼系數(shù)δ在汽車行駛過程中都不能人為地控制改變,其在結(jié)構(gòu)上只能實(shí)現(xiàn)平順性和操縱穩(wěn)定性之間的折衷,無法達(dá)到懸架控制的理想目標(biāo)。隨著微電子技術(shù)和控制理論的發(fā)展,出現(xiàn)了半主動(dòng)懸架和主動(dòng)懸架。相比較于被動(dòng)懸架,最大的特點(diǎn)在于在汽車行駛過程中可以根據(jù)路況對(duì)懸架系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)的調(diào)節(jié)。
二、本課題研究的手段，技術(shù)以及擬解決的問題
設(shè)計(jì)遠(yuǎn)艦轎車懸架結(jié)構(gòu)；
建立雙擺臂獨(dú)立懸架的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型；
雙擺臂獨(dú)立懸架定位參數(shù)分析；
懸架定位參數(shù)的影響因素分析；
完成該設(shè)計(jì)的三維模型零件圖，裝配圖以及爆炸圖。
三、解決方案及預(yù)期效果
（一）解決方案
根據(jù)《汽車構(gòu)造》、《汽車設(shè)計(jì)》等參考資料，確定遠(yuǎn)艦轎車懸架的結(jié)構(gòu)形式，進(jìn)行相關(guān)零件的強(qiáng)度設(shè)計(jì)。擬定后懸架采用雙擺臂懸架形式，進(jìn)行車輛振動(dòng)特性的的計(jì)算和分析。對(duì)相關(guān)零件進(jìn)行詳細(xì)的參數(shù)計(jì)算和選擇。運(yùn)用Pro/E軟件進(jìn)行三維產(chǎn)品建模。
（二）預(yù)期效果
（1）圖紙工作量：
繪制草圖、裝配圖和主要零件圖，設(shè)計(jì)工程圖樣折合成A0圖幅的圖樣在三張以上。應(yīng)用Pro/E軟件繪制相關(guān)三維模型零件圖，裝配圖和爆炸圖。手工繪制一張A0裝配圖。
（2）設(shè)計(jì)說明書：
設(shè)計(jì)說明書一份，字?jǐn)?shù)在10000字以上，說明包括課題背景、意義、理論依據(jù)、方案確定、參數(shù)計(jì)算和結(jié)論等內(nèi)容，設(shè)計(jì)達(dá)到任務(wù)書規(guī)定要求，保證車輛達(dá)到良好的平順性能。
四、課題進(jìn)度安排
3月19日～4月1日．畢業(yè)實(shí)習(xí)階段。
畢業(yè)實(shí)習(xí)，查閱資料，到多個(gè)公司實(shí)踐，撰寫實(shí)習(xí)報(bào)告。
4月2日～4月15日．開題階段。
提出總體設(shè)計(jì)方案及草圖，填寫開題報(bào)告。
4月16日～5月23日． 設(shè)計(jì)初稿階段。
完成總體設(shè)計(jì)圖、部件圖、零件圖。
5月24日～6月7日． 中期工作階段。
完善設(shè)計(jì)圖紙，編寫畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書，中期檢查。
6月8日～6月10日．畢業(yè)設(shè)計(jì)預(yù)答辯。
6月11日～6月18日．畢業(yè)設(shè)計(jì)整改。
圖紙修改、設(shè)計(jì)說明書修改、定稿，材料復(fù)查。
6月19日～6月21日．畢業(yè)設(shè)計(jì)材料評(píng)閱。
6月22日～6月24日．畢業(yè)答辯。
6月25日～6月28日．材料整理裝袋。
五、指導(dǎo)教師意見
年 月 日
六、專業(yè)系意見
年 月 日
七、學(xué)院意見
年 月 日
4
機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）選題申報(bào)表
指導(dǎo)教師
呂紅明
職稱
副教授
所在專業(yè)（系）
車輛工程
課 題 名 稱
“遠(yuǎn)艦”轎車雙擺臂懸架的設(shè)計(jì)及產(chǎn)品建模
課?? 題?? 來?? 源
課?? 題?? 性 質(zhì)
題目類別
科研
課題
生產(chǎn)
實(shí)際
課程或?qū)嶒?yàn)室建設(shè)
其它
技術(shù)
研究
工程
設(shè)計(jì)
軟件
開發(fā)
理論
研究
其它
畢業(yè)
設(shè)計(jì)
畢業(yè)
論文
?
?
?
適用專業(yè)
機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
學(xué)生姓名
周祥
班級(jí)
機(jī)制03（4）
選題理由
本設(shè)計(jì)擬解決汽車制造企業(yè)懸架產(chǎn)品開發(fā)過程中設(shè)計(jì)與產(chǎn)品建模等問題；學(xué)生能夠進(jìn)一步掌握先進(jìn)的汽車零部件設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)手段和方法，更深層次地培養(yǎng)學(xué)生利用本專業(yè)基礎(chǔ)理論、基本知識(shí)和基本技能，以及分析和解決本專業(yè)實(shí)際問題的能力。
本課題符合機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)方向教學(xué)計(jì)劃及培養(yǎng)目標(biāo)的要求。
主要內(nèi)容
根據(jù)普通乘用車平順性及操縱穩(wěn)定性要求，對(duì)雙擺臂懸架方案進(jìn)行選擇和分析，確定其結(jié)構(gòu)參數(shù)，進(jìn)行必要的受力分析和計(jì)算，應(yīng)用AutoCAD軟件繪制裝配和零件圖紙，應(yīng)用相關(guān)軟件建立產(chǎn)品的三維模型。
成果要求
□開題報(bào)告：????不少于3000 ???? 字
□說 明 書：????不少于10000???? 字
□圖??? 紙：??? 折合 A0? 號(hào)??3 ?張
□譯??? 文：????不少于 3000????漢字
□論??? 文：????????????? 字
□其??? 它：三維模型
專業(yè)系審查意見：
專業(yè)系主任（簽名）：
學(xué)院審批意見：
院 長(zhǎng)（簽名）：
外文翻譯
專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
學(xué) 生 姓 名 周 祥
班 級(jí) B 機(jī)制034
學(xué) 號(hào) 0310110215
指 導(dǎo) 教 師 呂 紅 明
外文資料名稱：汽車主動(dòng)懸架系統(tǒng)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控
制運(yùn)算法則的研究
外文資料出處：International Conference on Neural
Networks and Brain, 2005.
附 件： 1.外文資料翻譯譯文
2.外文原文
指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)：
簽名：
年 月 日
汽車主動(dòng)懸架系統(tǒng)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制運(yùn)算法則的研究
L.J.Fu, J.G.Cao 重慶工學(xué)院車輛工程系
中國(guó)重慶市楊家坪興盛路4號(hào)，400050
C. R. Liao, B. Chen 重慶技術(shù)學(xué)院車輛工程系
中國(guó)重慶市楊家坪興盛路4號(hào)，400050
E-mail: flj@cqit.edu.cn
周祥 譯
摘要:為適應(yīng)不同路面狀況和汽車運(yùn)行狀況,半可控懸架由從動(dòng)彈簧和活動(dòng)減振器組成。由于主動(dòng)懸架結(jié)構(gòu)復(fù)雜并且消極懸架無法滿足各種路面條件和汽車運(yùn)行狀態(tài)的要求,因此半可控懸架系統(tǒng)是目前最常用的懸架系統(tǒng)。本文將著重介紹自適應(yīng)神經(jīng)控制的汽車懸架循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模擬控制器。懸架系統(tǒng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)不同于汽車懸架的動(dòng)態(tài)參數(shù),并且還能夠?yàn)樯窠?jīng)自動(dòng)調(diào)節(jié)控制器提供學(xué)習(xí)信號(hào),為了檢驗(yàn)控制結(jié)果，在DSP微處理系統(tǒng)基礎(chǔ)上為中巴安裝液壓減振器和多維控制系統(tǒng),并在各種速度和路面上進(jìn)行實(shí)驗(yàn).將此控制結(jié)果和開環(huán)消極懸架系統(tǒng)進(jìn)行比較,結(jié)果表明神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制運(yùn)算在減少微型客車振動(dòng)方面表現(xiàn)的非常良好。
1．概述
汽車懸架系統(tǒng)的主要功用是支撐車身的重量,并且使汽車穩(wěn)定有效的進(jìn)行轉(zhuǎn)向操縱控制,同時(shí)有效的分離路面波動(dòng)對(duì)車身的影響。不同的需要導(dǎo)致設(shè)計(jì)的要求不同,半自動(dòng)懸架由從動(dòng)彈簧和需要克服不同路面狀況和汽車運(yùn)行條件的阻尼離的自動(dòng)減振器組成。由于主動(dòng)懸架結(jié)構(gòu)復(fù)雜而傳統(tǒng)的消極式懸架無法滿足不同路面狀況和汽車運(yùn)行狀況的要求。因此,半自動(dòng)懸架是目前最常用的懸架系統(tǒng)。半自動(dòng)懸架系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是帶有液壓減振使車身在低動(dòng)力情況下振動(dòng)降低。目前,許多控制系統(tǒng)是為半自動(dòng)懸架系統(tǒng)而開發(fā)的。從Karnoopp的Skyhook方法開始。這個(gè)方法主要是使緩沖器承受一定的力的作用,而這個(gè)力是與汽車全速時(shí)懸架上的質(zhì)量成一定比例的。許多調(diào)查都是用一維模型,它可以推導(dǎo)出模糊的控制點(diǎn)和控制運(yùn)算法則。如LQG和活躍控制[2,3]。由于汽車懸架固有非線性特性,導(dǎo)致這種控制方法不能充分發(fā)揮半自動(dòng)懸架的功用。為充分利用懸架系統(tǒng)的非線性功用。如模糊邏輯控制。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制和模糊神經(jīng)控制等智能化控制方法近來都已被科研人員用于非線性懸架系統(tǒng)控制[4,5]。
本文，一種神經(jīng)自適應(yīng)控制控制器被用于控制汽車懸架神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和瞬邊的MR減振器的循環(huán)振動(dòng)?？刂破鞯慕Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和控制運(yùn)算法則將在第2部分進(jìn)行詳細(xì)敘述。懸架的循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)模擬在第3部分進(jìn)行介紹控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)在第4部分，第5部分是總結(jié)。
1. 汽車懸架的多維自調(diào)節(jié)控制法則
神經(jīng)模糊控制系統(tǒng)將在本文進(jìn)行介紹，由圖1可知，它是由模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型構(gòu)成的微型客車懸架。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模糊控制即自適應(yīng)控制，它有學(xué)習(xí)和控制的功能。它的循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)功用是用來鑒別中巴車懸架的模擬參數(shù)。圖1中的y(t)和yd(t)分別是系統(tǒng)實(shí)際輸出和系統(tǒng)理想輸出。xl(t)是系統(tǒng)實(shí)際輸出和理想輸出之間的誤差。x2(t)是系統(tǒng)實(shí)際輸出和理想輸出的誤差率xl(t)和x2(t)定義如下：
xI (t) e(t)= y(t)- Yd (t) (1)
X2 (t)= e(t)= e(t + 1)- e(t) (2)
圖1.懸架神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)：整體集的定義分別如下： = [- E,E], = [- E,E], =[-U,U].神經(jīng)模糊控制器有四層神經(jīng)元。第一層和第二層和與模糊法則相一致。第三層與推理相一致，而第四層與模糊法則相一致。, 和的集合分別分成7個(gè)子集，，，集的組成分別如下：
X1 = {NB, NM, NS, ZE, PS, PM, PB}
X2 = {NB, NM, NS, ZE, PS, PM, PB}
U = {NB, NM, NS, ZE, PS, PM, PB}
本文，將用高斯函數(shù)解決模糊集,和模糊集的組成，其函數(shù)的第一如下：
圖2.自動(dòng)懸架神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器簡(jiǎn)圖
，由圖2可知，輸入/輸出如下：1：
和
和
都是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入部分。是其重量，是其輸出部分，，都是高斯函數(shù)的重要值。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器的學(xué)習(xí)法則是以斜率誤差信號(hào)逆向傳遞方法為基礎(chǔ)的。誤差逆向傳遞方法通過使函數(shù)[5]損失降至最低自動(dòng)調(diào)節(jié)重量。
3．懸架循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)模擬法則
懸架神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)用于將實(shí)際輸出量通過第三層神經(jīng)網(wǎng)近似反饋給潛在的循環(huán)層，結(jié)構(gòu)如圖3所示。其性能是使循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)能夠自動(dòng)獲知周圍環(huán)境并且據(jù)此提高其重量自動(dòng)適應(yīng)作用.循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸入信號(hào)和和潛在層的邏輯反饋循環(huán)神經(jīng)的輸出量的總輸出量對(duì)等于神經(jīng)。
圖3.懸架系統(tǒng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模擬簡(jiǎn)圖。
是循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的負(fù)荷，是潛在層邏輯循環(huán)反饋神經(jīng)的輸出神經(jīng)量，分別是輸入神經(jīng)量和反饋神經(jīng)量。激活函數(shù)是輸入函數(shù)和輸出函數(shù)的線性函數(shù)，潛在層神經(jīng)的激活是S形的函數(shù)。
它的反函數(shù)通過誤差信號(hào)定義如下：
是誤差能量的瞬時(shí)值.神經(jīng)元的突出質(zhì)量一步一步連續(xù)的自動(dòng)調(diào)節(jié)直至系統(tǒng)達(dá)到 穩(wěn)定狀態(tài)，即突出質(zhì)量基本上穩(wěn)定。
從式1，2和3可知：
從4，5和6分析和分別推導(dǎo)出循環(huán)分子式。
突出質(zhì)量可以由下式計(jì)算得到：
· 是速率參數(shù)，詳細(xì)分析循環(huán)算法獲得速率參數(shù)值是相當(dāng)復(fù)雜的。根據(jù)式13得，循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量矢量能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)。函數(shù)如下，其變值經(jīng)過t時(shí)間可以定義為：
我們通過式13和式14可以知道誤差信號(hào)如下：
函數(shù)增量經(jīng)過t時(shí)間可以定義為：
.
4 .路面測(cè)試結(jié)果分析
神經(jīng)控制運(yùn)算的正確性的證明，帶有MR液壓減振器的微型客車懸架在中國(guó)已經(jīng)大量投產(chǎn)制造. 微型客車自適應(yīng)懸架系統(tǒng)由一個(gè)DSP微處理系統(tǒng)，8個(gè)加速度傳感器，4個(gè)MR液壓減振器和一個(gè)輸入電壓為12v的可控循環(huán)電流控制器組成.DSP微處理器通過傳感器獲取懸架彈簧負(fù)載和空載時(shí)候的懸架振動(dòng)信號(hào).根據(jù)振動(dòng)信號(hào)和本文的控制圖，DSP微處理系統(tǒng)通過調(diào)節(jié)控制信號(hào)來調(diào)節(jié)MR液壓減振器中的電磁線圈的電流。 MR液壓減振器電磁線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)能夠在壓縮沖程和反彈過程中調(diào)節(jié)MR液壓減振器中流體運(yùn)行狀態(tài)。
本文描述的是以神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制為基礎(chǔ)的微型客車懸架的路面測(cè)試，其速度分別為30，40，50 km/h.路面測(cè)試過程中微型客車以恒定的速度運(yùn)行。自適應(yīng)懸架分別以神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和消極懸架系統(tǒng)在同樣的路面和運(yùn)行速度下進(jìn)行測(cè)試實(shí)驗(yàn)。表1的測(cè)試結(jié)果表明神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制自適應(yīng)懸架能夠在懸架彈簧重載和空載的條件下都能減小振動(dòng)。
圖4描述的是滿載和空載時(shí)候的消極和自適應(yīng)微型客車懸架在D級(jí)路面上的振動(dòng)曲線圖。很明顯神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制主要提高減緩振動(dòng)的能力。受力曲線圖表明自適應(yīng)懸架系統(tǒng)和消極懸架系統(tǒng)相比較能夠明顯減小微型客車的振動(dòng)。減振器有卓越的模糊控制原理和模擬推理，帶有神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制的自適應(yīng)懸架系統(tǒng)遠(yuǎn)乘舒適性能和路面穩(wěn)定保持性能。
表1 微型客車懸架路面測(cè)試結(jié)果
微型客車懸架滿載和空栽時(shí)速度變換曲線（D級(jí)路況）
圖4.微型客車振動(dòng)力曲線圖 （左）滿載 （右）空載 （速度40km/h）
結(jié)論
本文中主要講述的是微型客車的一種新型的循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型和模糊神經(jīng)控制原理.根據(jù)要求使用8個(gè)加速度傳感器和一個(gè)信號(hào)處理器。考慮到MR減振器的復(fù)雜性，動(dòng)態(tài)參數(shù)載入硬盤進(jìn)行仿真.它表明自適應(yīng)控制系統(tǒng)可以通過模糊神經(jīng)控制和循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)懸架達(dá)到完全控制作用。由于控制法設(shè)計(jì)，增益調(diào)度策略和硬件循環(huán)仿真的開發(fā)本文限于微型客車的具體參數(shù)，在懸架參數(shù)變化的情況下此方法可以延伸到其它半主動(dòng)懸架系統(tǒng).路面實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明模糊神經(jīng)控制可以有效改善微型客車行使的舒適性和穩(wěn)定性。使用DSP控制器能有效的減小整個(gè)車身的振動(dòng)，包括滿載時(shí)候和非滿載時(shí)候的振動(dòng)。模糊神經(jīng)控制器可以減少對(duì)對(duì)控制系統(tǒng)性能影響很大的模擬參數(shù)的變化。
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