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合肥工业大学

硕士学位论文

汽车动力总成悬置系统优化设计与橡胶悬置研究

姓名：王文亮

申请学位级别：硕士

专业：车辆工程

指导教师：魏道高

汽车动力总成悬置系统优化设计与橡胶悬置研究

摘要

ＮＶＨ性能是衡量汽车制造质量的一个综合性问题，它给汽车用户的感受是最

直接和最表面的，如今已成国际汽车业各大整车制造企业和零部件企业关注和研究

的重要问题之一。而动力总成ＮＶＨ特性研究是整车ＮＶＨ特性研究的一个重要子

系统，如何设计动力总成悬置系统，使动力总成传到车架上的振动得到有效隔离，

是汽车研究的一个重要课题。

本文利用ＡＤＡＭＳ对某款样车动力总成悬置系统进行了分析和优化设计，对

橡胶悬置进行了有限元分析，其具体工作如下：

１、研究动力总成悬置系统的发展现状、设计流程，分析并总结了动力总成悬

置系统研究的理论方法，研究成果及现代设计发展趋势。

２、根据所研究的对象，测量分析出该动力总成悬置系统相关的实验数据和技

术资料，为之后的仿真分析提供试验数据。

３、根据测量的数据，应用ＭＳＣ．ＡＤＡＭＳ／Ｖｉｅｗ模块建立了该动力

总成悬置系统的空间六自由度虚拟样机模型。通过ＡＤＡＭＳ／Ｖｉｂｒａｔｉｏ

ｎ模块分析出动力总成悬置系统的固有特性和能量分布情况，并分析了动力总成悬

置系统在怠速工况、最大扭矩工况、紧急制动工况以及紧急转弯工况下的动态响

应。

４、利用撞击中心理论和扭矩轴法验证悬置点位置的合理性，并以各支承处悬

置元件的刚度为设计变量，以动力总成悬置系统六自由度解耦或部分解耦为优化目

标，以系统固有频率的合理配置为约束条件，对动力总成悬置系统进行了优化，使

得系统解耦程度更高，固有频率分配更加合理，振动传递率减小，此次优化取得了

良好的隔振效果。

６、利用软件ＡＢＡｉ３ＵＳ对橡胶悬置三维有限元模型的静动态弹性仿真研

究，对其应力应变分析，计算出了悬置的各向静刚度，并根据仿真结果与实验结果

的对比分析，验证了橡胶悬置静动态弹性特性有限元仿真方法的有效性。关键词：

动力总成悬置系统优化有限元

ＯｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆＡｕｔｏｍｏｂｉｌｅＰｏｗｅｒｔｒａｉｎ

ＭｏｕｎｔｉｎｇＳｙｓｔｅｍａｎｄＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＲｕｂｂｅｒＭ

ｏｕｎｔｓ

ＡＢＳＴＲＡＣＴ

Ｗｉｔｈ

ｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｓｃｉｅｎｃｅａｎｄｔｅｃｈｎｏｌｏ

ｇｙ，ｐｅｏｐｌｅ’Ｓｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｏｎｔｈｅｒｉｄｉｎｇｃｏｍ

ｆｏｒｔｏｆａｕｔｏｍｏｂｉｌｅｓｉｓｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ，ＮＶＨｐｅｒ

ｆｏｒｍａｎｃｅｔｏｄａｙａｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｉｎｄｉｃａｔｏｒｏ

ｆｔｈｅｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｓａｎｄｃｏｍｐｅｔｉｔｉｏｎ，ｈａｓｂｅｃ

ｏｍｅｔｈｅｆｏｃｕｓｏｆｔｈｅｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅｒｓｓｔｕｄｙ．Ｈ

ｏｗｔｏｄｅｓｉｇｎｍｏｕｎｔｉｎｇｓｙｓｔｅｍ

ｔｏｉｓｏｌａｔｅｖｉｂｒａｔｉｏｎｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｄｆｒｏｍｐ

ｏｗｅｒａｓｓｅｍｂｌｙｔｏｆｒａｍｅｈａｓｂｅｃｏｍｅ

ａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｔａｓｋｏｆｖｅｈｉｃｌｅ

ｒｅｓｅａｒｃｈ．Ａｃｅｒｔａｉｎｖｅｈｉｃｌｅｐｏｗｅｒｔｒａｉｎ

ｍｏｕｎｔｉｎｇｓｙｓｔｅｍｈａｓｂｅｅｎｓｔｕｄｉｅｄａｎｄｏｐｔｉｍ

ｉｚｅｄｕｓｉｎｇｄｙｎａｍｉｃａｎａｌｙｓｉｓｓｏｆｔｗａｒｅＡＤＡＭ

Ｓ．Ｔｈｅ

ｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｍｏｄｅｌｏｆｒｕｂｂｅｒｍｏｕｎｔｈａｓ

ｂｅｅｎｓｔｕｄｉｅｄ．Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒｍａｉｎｊｏｂｓａｒｅａｓ

ｆｏｌｌｏｗｓ：

１）Ｍｏｕｎｔｉｎｇｓｙｓｔｅｍｃｕｒｒｅｎｔｓｉｔｕａｔｉｏｎａｎ

ｄｄｅｓｉｇｎｐｒｏｃｅｓｓｅｓａｒｅｓｔｕｄｉｅｄ，ａｎｄｔｈｅ

ｐｒｅｖｉｏｕｓｐｏｗｅｒｔｒａｉｎｍｏｕｎｔｉｎｇｓｙｓｔｅｍｏｆ

ｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｍｅｔｈｏｄｓａｎｄａｃｈｉｅｖｅｍｅｎｔｓａｒｅ

ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ．

３）Ｔｈｅｉｎｔｅｒｒｅｌａｔｅｄｔｅｓｔｄａｔａａｎｄｔｅｃｈｎｉ

ｃａｌｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓａｂｏｕｔｔｈｅｐｏｗｅｒｔｒａｉｎｍｏｕｎｔ

ｉｎｇｓｙｓｔｅｍａｒｅｏｂｔａｉｎｅｄｆｏｒｔｈｅｆｕｒｔｈｅｒｒｅｓ

ｅａｒｃｈ．

４）Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｔｅｓｔｄａｔ