NA01JS1011001悬置系统设计计算书1111.docx

1、NA01JS1011001悬置系统设计计算书1111 编 号：NA01JS1011001版本号：A.1悬置系统设计计算书项目名称：NA01系列乘用车设计开发编 制： 校 对： 审 查：会 审： 标 准 化： 审 核： 批 准： 海马(郑州)汽车有限公司2010年 11月目 录1 概 述 12 设计说明 13 结论 81 概述悬置系统的功能主要是是成功的控制振动，把发动机传递到支撑系统的振动减到最小程度。合理的匹配悬置系统主要取决于悬置系统的结构形式、几何位置、及悬置软垫的结构、刚度和阻尼等特性，一般来讲对发动机的悬置有如下要求：a）能在所有工况下承受动、静载荷，并使发动机在所有方向上的位移处于

2、可接受的范围内，不与其他零部件产生干涉。同时在发动机大修前，不出现零部件损坏；b）能充分地隔离由发动机产生的振动向车架及驾驶室的传递，降低振动噪声；c）能充分的隔离由于路面不平产生的通过悬置传向发动机的振动，降低振动噪声；d）保证发动机与飞轮壳的连接面弯矩不超过发动机厂家的允许值。2 设计说明2.1动力总成基本参数，见表1表1发动机型号：HM474Q (1.5L)气缸数、冲程44怠速转速75050 r/min最大功率77kw/6000 r/min最大扭矩140Nm/4000 r/min变速箱型号CVT变速比DR0.442-2.4322.138主减速比5.389动力总成布置方式横置动力总成安装角

3、度后仰15发动机原点（整车坐标系）X=-187.49mmY=-57 mmZ=139.737 mm动力总成质量156.07kg动力总成质心（发动机坐标系）X=67.08mmY=5.26mmZ=71.06mm动力总成转动惯量（动力总成坐标系）Jxx(kg.m)Jyy(kg.m)Jzz(kg.m)Jxy(kg.m)Jyz(kg.m)Jzx(kg.m)4.3310.7310.011.170.21.42悬置点坐标（整车坐标系），见表2 表2 单位：mm悬置名称XYZ左悬置-153.774-433.994265.869右悬置-179.564449.77372后悬置140-79-272.2 各参考坐标系说明

4、如下a）整车坐标系：各轴指向遵循右手定则，见图1 。b）发动机坐标系：以发动机缸体后端面与曲轴中心线的交点为原点，沿曲轴指向发动机前端（正时轮系侧）为X轴正向；以气缸中心线指向缸盖为Z轴正方向；按照右手定则确定Y方向,见图2。 c）动力总成质心坐标系： 以动力总成质心为坐标原点，各轴指向与发动机坐标系对应平行，见图3。d）悬置系统布置见图4。NA01车型悬置系统采用3点式布置方案，动力总成的重量主要由左、右悬置承担，后悬置承担部分载荷。根据3点式悬置系统布置原则：动力总成的重心在3个悬置点包围的三角形内；另由于机舱实际布置条件的限制，悬置点进行适当调整，其与动力总成质心位置关系如图4所示。悬置

5、安装角度（整车坐标系），见表3 表3 单位：名称u-Xu-Yu-Zv-Xv-Yv-Zw-Xw-Yw-Z左悬置090909009090900右悬置090909009090900后悬置090909009090900各悬置的动静刚度由供应商提供，见表4（动静比按照1.4来计算） 悬置名称静刚度动刚度XYZXYZ左悬置1603612022450.4168右悬置140140160196196224后悬置1632020228.22828表4 单位：N/mm2.3 悬置系统匹配a）悬置厂家利用matlab自编程序，获得固有频率和能量解耦率，见表5（参考整车坐标系）表5ModeFreq.(Hz)Lateral

6、(X)Force/aft(Y)Bounce(Z)Pitch(RX)Roll(RY)Yaw(RZ)16.49390.009297.77940.59771.40290.0540.156928.04160.06290.829894.79180.64673.7116-0.0429310.015992.48820.03080.37160.05124.68962.3687411.16824.34430.00142.98781.05291.8735-0.2589514.16730.08921.33911.234393.8890.10743.341615.01613.00630.01960.01682.958

7、2-0.43694.4352b）利用nastran软件，获得固有频率和能量解耦率，见表6（参考整车坐标系）表6ModeFreq.(Hz)Lateral(X)Force/aft(Y)Bounce(Z)Pitch(RX)Roll(RY)Yaw(RZ)16.49497.780.090.520.051.56028.0420.835.1989.673.710.65-0.05310.020.0389.253.614.690.392.03411.1702.454.8891.88-0.090.89514.171.340.330.990.1196.770.46615.020.022.690.33-0.440.7

8、296.67对比分析结果：固有频率间隔基本都能达到1 Hz以上（只有5、6阶间隔在0.8Hz）;能量解耦率Z向计算上存在着争议(前期设定目标为90以上):中鼎结果94.7918，CAE结果为89.67；考虑到不更改悬置点位置及主要零部件主体结构，此优化结果已较为合理，建议采用此方案。2.4 悬置支架模态分析各悬置支架在参考现有成熟结构的基础上，根据实际情况重新设计，通过初步分析计算出左右悬置支架前四阶固有频率见表7： 表7 单位：Hz固有频率发动机左悬置骨架发动机左悬置支架发动机右悬置骨架发动机右悬置支架发动机后悬置骨架一阶1105195617782692846.5二阶19314589318340671042三阶27946347384579371814四阶37086854445997972085发动机左悬置骨架发动机左悬置支架发动机右悬置骨架发动机右悬置支架发动机后悬置骨架3 结论综上所述，在满足造型、布置的情况下，悬置系统在固有频率比例分配上已经较为合理，具体减振性能需要配合整车的NVH性能试验进行主观评价，路面不平度激励频率一般在0-25Hz范围内，悬置支架的一阶固有频率均在450Hz以上，不存在振动耦合情况，前期分析基本满足要求，待样件进行固有频率测量检测。