車輪跳動(dòng)校核與輪罩設(shè)計(jì)校核報(bào)告.doc

目 錄1.概 述12.XX轎車前輪跳動(dòng)校核12.1 前輪內(nèi)外轉(zhuǎn)向角及跳動(dòng)量12.2 前輪跳動(dòng)包絡(luò)圖12.3 前懸架螺旋彈簧下安裝支座與輪罩的間隙校核22.4 前輪包絡(luò)與防濺墊的間隙校核32.5 前輪包絡(luò)與翼子板的間隙校核42.6 前輪包絡(luò)與前縱梁的間隙校核42.7 前輪包絡(luò)與輪罩的間隙校核53XX轎車后輪跳動(dòng)校核53.1 XX轎車后輪跳動(dòng)量53.2 XX轎車后輪跳動(dòng)包絡(luò)圖63.3 XX轎車后輪跳動(dòng)包絡(luò)與輪罩的間隙校核63.4 XX轎車后輪跳動(dòng)包絡(luò)與輪眉的間隙校核73.5 XX轎車后輪跳動(dòng)包絡(luò)與擋泥板的間隙校核74.總 結(jié)8參 考 文 獻(xiàn)91. 概 述在進(jìn)行總布置設(shè)計(jì)時(shí)，必須對車輪的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行校核，防止發(fā)生運(yùn)動(dòng)干涉。此校核的目的是確定車輪運(yùn)動(dòng)至極限位置時(shí)占用的空間（對于前輪應(yīng)同時(shí)考慮上跳及轉(zhuǎn)向至極限位置時(shí)的情況），從而檢查車輪與輪罩、縱梁之間的運(yùn)動(dòng)間隙是否足夠，并由此決定前后輪罩設(shè)計(jì)的最小尺寸邊界。下面分別對XX轎車前、后輪跳動(dòng)情況進(jìn)行分析，對其空間布置情況進(jìn)行校核，并為輪罩、擋泥板的設(shè)計(jì)提供依據(jù)。XX轎車輪胎型號為185/65 R15 88H。在進(jìn)行輪胎跳動(dòng)校核時(shí)，輪胎主要尺寸按照國家標(biāo)準(zhǔn)中的新胎充氣后的尺寸，即輪胎外徑為621mm，輪胎斷面寬度189mm (注：樣車輪胎型號為185/60 R15 84H，輪胎外徑為603mm，輪胎斷面寬度189mm)。2. XX轎車前輪跳動(dòng)校核XX轎車的驅(qū)動(dòng)方式為發(fā)動(dòng)機(jī)前橫置、前輪驅(qū)動(dòng)，前輪既是轉(zhuǎn)向輪，又是驅(qū)動(dòng)輪。因此，在進(jìn)行前輪跳動(dòng)校核時(shí)，必須同時(shí)考慮轉(zhuǎn)向、懸架壓縮變形兩個(gè)方面的綜合作用。2.1 前輪內(nèi)外轉(zhuǎn)向角及跳動(dòng)量根據(jù)轉(zhuǎn)向器的相關(guān)參數(shù)和轉(zhuǎn)向斷開點(diǎn)的優(yōu)化結(jié)果，轉(zhuǎn)向器的行程為152mm，將此參數(shù)輸入到包括轉(zhuǎn)向器、轉(zhuǎn)向拉桿及車輪的機(jī)構(gòu)中，可得XX轎車的內(nèi)外輪轉(zhuǎn)向角（滿載狀態(tài)）分別為40.99、34.12。在計(jì)算前輪上跳量時(shí)，由設(shè)計(jì)數(shù)模得出前減振器在滿載狀態(tài)與限位塊的距離，橡膠限位塊按照壓縮1/2計(jì)算（王望予. 汽車設(shè)計(jì). 機(jī)械工業(yè)出版社），根據(jù)以上數(shù)據(jù)和懸架的匹配及偏頻、撓度的相關(guān)計(jì)算，結(jié)合參考車型，得出XX轎車前輪上跳最大行程38.7，即前輪從滿載狀態(tài)向上跳動(dòng)量38.7。2.2 前輪跳動(dòng)包絡(luò)圖由于前后懸架設(shè)計(jì)完全沿用標(biāo)桿車懸架狀態(tài)，首先通過逆向得到樣車前懸架關(guān)鍵點(diǎn)數(shù)模，將懸架各桿系按照其鉸接點(diǎn)裝配得到前懸架裝配數(shù)模。將前懸架數(shù)模導(dǎo)入ADAMS軟件中，在懸架各鉸接點(diǎn)處添加合適的運(yùn)動(dòng)副、彈性元件等連接部件，并輸入相關(guān)參數(shù)，得到如圖1所示的分析模型。圖1前懸架ADAMS模型根據(jù)最大的內(nèi)外輪轉(zhuǎn)角、前懸架動(dòng)撓度等參數(shù)，可以作出前輪跳動(dòng)的最大包絡(luò)體，如圖2所示。圖2前輪跳動(dòng)包絡(luò)圖2.3 前懸架螺旋彈簧下安裝支座與輪罩的間隙校核前懸架螺旋彈簧下安裝支座隨著輪胎跳動(dòng)至極限時(shí)的位置也同時(shí)給出，它直接影響前輪罩及擋泥板上部的設(shè)計(jì)。圖3是前螺旋彈簧下安裝支座在上跳極限位置同時(shí)左轉(zhuǎn)到極限位置時(shí)與輪罩鈑金件內(nèi)側(cè)的空間位置關(guān)系圖，這時(shí)前螺旋彈簧下安裝支座與輪罩鈑金件之間的最小距離為11.0mm（樣車值14.6mm）。由于前輪跳動(dòng)至上極限位置同時(shí)左轉(zhuǎn)到極限位置的狀態(tài)實(shí)際情況中發(fā)生的可能性為零，而在此狀態(tài)下前螺旋彈簧下安裝支座與輪罩鈑金件之間尚有11.0mm的間隙，可以認(rèn)為前螺旋彈簧下安裝支座與輪罩之間不會(huì)發(fā)生運(yùn)動(dòng)干涉。最小間隙11.0mm圖3前螺旋彈簧下支座在上極限位置時(shí)與輪罩的位置關(guān)系2.4 前輪包絡(luò)與防濺墊的間隙校核根據(jù)輪胎包絡(luò)圖，就可以進(jìn)行防濺墊的相關(guān)設(shè)計(jì)。圖4是輪胎在上跳極限同時(shí)不轉(zhuǎn)時(shí)與防濺墊的空間位置關(guān)系圖，此時(shí)輪胎距離防濺墊內(nèi)側(cè)之間的最小距離為7.7mm（樣車值13.9mm）。輪胎不會(huì)與防濺墊發(fā)生干涉。最小間隙7.7mm圖4前輪包絡(luò)與防濺墊的空間位置關(guān)系2.5 前輪包絡(luò)與翼子板的間隙校核圖5是前輪包絡(luò)與外表面上翼子板之間的位置關(guān)系，輪胎在上跳極限同時(shí)向左轉(zhuǎn)到極限位置時(shí)與翼子板之間的最小距離為12.0mm（樣車值16.6 mm）。在此空間內(nèi)可以設(shè)計(jì)出輪罩翻邊及擋泥板結(jié)構(gòu)。最小間隙12.0mm 圖5前輪包絡(luò)體與翼子板的位置關(guān)系2.6 前輪包絡(luò)與前縱梁的間隙校核圖6是前輪極限位置與縱梁的位置關(guān)系。圖中輪胎是最大使用尺寸時(shí)的數(shù)據(jù)，這時(shí)它在上極限同時(shí)右轉(zhuǎn)到極限位置時(shí)與前縱梁（鈑金）之間的間隙是7.8 mm（樣車值11.9 mm）。該間隙滿足設(shè)計(jì)要求，前輪在極限位置時(shí)縱梁與輪胎之間不會(huì)發(fā)生運(yùn)動(dòng)干涉。最小間隙7.8mm圖6前輪包絡(luò)體與前縱梁位置關(guān)系2.7 前輪包絡(luò)與輪罩的間隙校核根據(jù)輪胎包絡(luò)圖，就可以測量出輪罩與前輪包絡(luò)體的最小間隙。圖7是前輪在極限位置時(shí)與輪罩的空間位置關(guān)系圖。前輪在上極限同時(shí)左轉(zhuǎn)到極限位置時(shí)距離輪罩鈑金件內(nèi)側(cè)之間的最小距離為11.7mm（樣車值17.8mm），不會(huì)與輪罩發(fā)生干涉。最小間隙11.7mm圖7前輪包絡(luò)與輪罩的空間位置關(guān)系3 XX轎車后輪跳動(dòng)校核由于后輪不是轉(zhuǎn)向輪，其跳動(dòng)主要表現(xiàn)為懸架變形引起的輪胎跳動(dòng)。下面校核后輪跳動(dòng)情況。3.1 XX轎車后輪跳動(dòng)量橡膠限位塊按照壓縮1/2計(jì)算，根據(jù)懸架的匹配及偏頻、撓度的相關(guān)計(jì)算，XX轎車后懸架動(dòng)撓度為61.4 mm，即后輪從滿載狀態(tài)向上的最大跳動(dòng)量為61.4 mm。3.2 XX轎車后輪跳動(dòng)包絡(luò)圖根據(jù)逆向得到的標(biāo)桿車后懸架關(guān)鍵點(diǎn)數(shù)模，在ADAMS軟件中建立后懸架運(yùn)動(dòng)學(xué)分析模型，在后懸架數(shù)模各鉸接點(diǎn)處添加合適的運(yùn)動(dòng)副、彈性元件等連接部件，并輸入相關(guān)參數(shù)，得到如圖8所示的分析模型。圖8后懸架ADAMS模型根據(jù)后懸架動(dòng)撓度等參數(shù)，通過運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，可以作出后輪跳動(dòng)至極限位置時(shí)的最大包絡(luò)體，后懸架采用縱臂扭轉(zhuǎn)梁復(fù)合式半獨(dú)立懸架,后輪在跳動(dòng)過程中,主要在X方向和Z方向上發(fā)生位移，如圖9所示。它直接影響后輪罩及擋泥板上部的設(shè)計(jì)。圖9后輪極限位置包絡(luò)圖3.3 XX轎車后輪跳動(dòng)包絡(luò)與輪罩的間隙校核圖10是輪胎在極限位置時(shí)與輪罩的空間位置關(guān)系簡圖。后輪上極限位置與輪罩鈑金件之間的最小距離為11.8mm（樣車值18.2 mm），后輪處于上極限位置的情況很少，且處于極限位置時(shí)尚有11.8mm的間隙，故車輪在跳動(dòng)中不會(huì)與輪罩干涉。最小間隙11.8mm圖10后輪包絡(luò)體與輪罩的位置關(guān)系3.4 XX轎車后輪跳動(dòng)包絡(luò)與輪眉的間隙校核圖11是輪胎與外表面輪眉之間的位置關(guān)系圖。輪胎在上極限位置時(shí)與輪眉之間的最小空間距離為14.7 mm (樣車值17.2mm)。輪罩翻邊及擋泥板的設(shè)計(jì)有足夠的空間。最小間隙14.7mm圖11后輪包絡(luò)體與輪眉的位置關(guān)系3.5 XX轎車后輪跳動(dòng)包絡(luò)與擋泥板的間隙校核圖12是后輪包絡(luò)與后輪后擋泥板之間的位置關(guān)系圖。輪胎在上極限位置時(shí)與后輪后擋泥板之間的最小空間距離為4.6mm，后輪處于上極限位置的情況很少，且處于極限位置時(shí)尚有4.6mm的間隙，故車輪在跳動(dòng)中不會(huì)與后輪后擋泥板干涉。最小間隙4.6mm圖12后輪包絡(luò)體與擋泥板的位置關(guān)系4. 總 結(jié)當(dāng)選用185/65 R15 88H型號的輪胎時(shí)，輪胎跳動(dòng)與相鄰件的間隙見下表： 表1 車輪周邊間隙車輪最小間隙位置(左右側(cè)同)輪胎狀態(tài)最小間隙mm 樣車值mm前輪前懸架螺旋彈簧下安裝支座與輪罩左前輪罩前板加強(qiáng)板上極限&左轉(zhuǎn)極限11.011.1前輪包絡(luò)與防濺墊左前輪防濺墊上極限&不轉(zhuǎn)向7.713.9前輪包絡(luò)與翼子板左前翼子板上極限&左轉(zhuǎn)極限12.016.6前輪包絡(luò)與前縱梁左前縱梁外板上極限&右轉(zhuǎn)極限7.88.1前輪包絡(luò)與輪罩的周邊部件左前輪罩后板加強(qiáng)板上極限&左轉(zhuǎn)極限11.717.8后輪后輪包絡(luò)與輪罩左后輪罩外板上極限11.818.2后輪包絡(luò)與外表面輪眉左側(cè)圍上極限14.717.2輪胎與后輪后擋泥板后輪左后擋泥板上極限4.68由上表的間隙分析可知：前輪在極限狀態(tài)下不會(huì)產(chǎn)生干涉問題，后輪在極限狀態(tài)也不會(huì)發(fā)生干涉問題，可以滿足整車要求。參 考 文 獻(xiàn)1. 汽車工程手冊編寫組編. 汽車工程手冊（設(shè)計(jì)篇）. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20012. 劉惟信. 汽車設(shè)計(jì). 北京：清華大學(xué)出版社，2002