汽車動力總成位移計算方法和包絡構建研究
2014-08-02 10:28:54李林陸宏飛蓋彥杰
汽車科技 2014年3期
李林 陸宏飛 蓋彥杰
摘 要：本文論述了動力總成位移計算方法的基本原理，并以某款轎車動力總成3點懸置系統為例，結合具體設計實際，論述了動力總成的懸置系統匹配、質心位移計算和包絡的構建等方法。這種方法可以避免因距離過小而導致的運動干涉問題發生，對于動力總成懸置的設計和機艙的布置具有指導意義。
關鍵詞：動力總成懸置系統；力-位移非線性關系；位移計算；包絡；動態干涉
中圖分類號：U462 文獻標志碼： A 文章編號：1005-2550（2014）02-0011-07
The Research of Powertrain Displacement Calculation Method and Envelope Construction
LI lin， LU Hong-fei， GE Yan-jie
（Shanghai Haima Automobile R&D Co.， Ltd. ， Shanghai 201201， China）
Abstract： This paper discusses the basic principle of calculation method for powertrain displacement. According to a passenger car's 3 point powertrain mount system and the specific design of the actual， it discusses the powertrain mounts system matching， centroid displacement calculation and envelope construction method. This method can avoid interference while small distance movement occur and has guiding significance to the powertrain mount design and underhood layout.
1 前言
由于汽車動力總成懸置系統為彈性元件，在汽車急加速、急減速、急轉向、沖擊、反跳等典型的各種行駛工況（典型的行駛工況約28種，故簡稱為28工況）下動力總成會產生一定位移，根據懸置性能的需求和動力總成與周邊部件的間隙要求，動力總成的位移需控制在一定的范圍內。動力總成在各工況下的位移和由此生成的運動包絡可以有效指導發動機艙布置設計，避免因距離過小而導致的運動干涉問題的發生。
本文將根據動力總成懸置的力-位移特性的非線性關系，推導出了以迭代的算法計算動力總成質心的位移方程，并根據動力總成的位移制作其運動動畫，依據運動動畫生成運動包絡，以動力總成的包絡指導機艙的布置。通過某款轎車發動機懸置系統的匹配、位移計算、包絡構建、包絡應用等的具體設計實踐，驗證了該方法的有效性和指導意義，避免因距離過小而導致的運動干涉問題發生，做到了問題早發現、早解決，避免了量產后的模具更改，節約了費用和時間。
4 總結
將動力總成懸置系統簡化為在其3個彈性主軸方向的剛度，并考慮懸置在彈性主軸方向的力-位移關系為非線性關系時，推導了懸置系統動力學分析的方程。同時結合某車型具體設計實際，論述了動力總成懸置的匹配，質心位移的模擬計算，動力總成包絡的構建等方法，可以有效指導發動機艙布置設計，避免因距離過小而導致的運動干涉問題發生，做到了問題早發現、早解決，避免了量產后的模具更改，節約了時間和成本。
參考文獻
[1]徐石安，肖德炳，等.發動機懸置的設計及其優化[J].汽車工程，1988，10（4）：12-23.
[2]徐石安.汽車發動機彈性支承隔振的解耦方法[J].汽車工程，1995，17（4）：198-204.
[3]上官文斌，徐 馳.汽車動力總成懸置系統位移控制設計計算方法，2006，8（28）.
[4]上官文斌，蔣學峰.發動機懸置系統的優化設計[J].汽車工程，1992，14（2）：103-110.
[5]Geck P E， Patton R D. Front Wheel Drive Engine Mount Optimization[C].SAE Paper 840736.
[7]Johson S R， Subhedar J W. Computer Op timization of Engine Mounting Systems[C]. SAE Paper 790974.
[8]Swanson D A， Wu H T， Ashrafiuon H. Op timization of Aircraft Engine Suspension Systems[J]. Journal of Aircraft， 1993， 30（6）：979-984.endprint
摘 要：本文論述了動力總成位移計算方法的基本原理，并以某款轎車動力總成3點懸置系統為例，結合具體設計實際，論述了動力總成的懸置系統匹配、質心位移計算和包絡的構建等方法。這種方法可以避免因距離過小而導致的運動干涉問題發生，對于動力總成懸置的設計和機艙的布置具有指導意義。
關鍵詞：動力總成懸置系統；力-位移非線性關系；位移計算；包絡；動態干涉
中圖分類號：U462 文獻標志碼： A 文章編號：1005-2550（2014）02-0011-07
The Research of Powertrain Displacement Calculation Method and Envelope Construction
LI lin， LU Hong-fei， GE Yan-jie
（Shanghai Haima Automobile R&D Co.， Ltd. ， Shanghai 201201， China）
Abstract： This paper discusses the basic principle of calculation method for powertrain displacement. According to a passenger car's 3 point powertrain mount system and the specific design of the actual， it discusses the powertrain mounts system matching， centroid displacement calculation and envelope construction method. This method can avoid interference while small distance movement occur and has guiding significance to the powertrain mount design and underhood layout.
1 前言
由于汽車動力總成懸置系統為彈性元件，在汽車急加速、急減速、急轉向、沖擊、反跳等典型的各種行駛工況（典型的行駛工況約28種，故簡稱為28工況）下動力總成會產生一定位移，根據懸置性能的需求和動力總成與周邊部件的間隙要求，動力總成的位移需控制在一定的范圍內。動力總成在各工況下的位移和由此生成的運動包絡可以有效指導發動機艙布置設計，避免因距離過小而導致的運動干涉問題的發生。
本文將根據動力總成懸置的力-位移特性的非線性關系，推導出了以迭代的算法計算動力總成質心的位移方程，并根據動力總成的位移制作其運動動畫，依據運動動畫生成運動包絡，以動力總成的包絡指導機艙的布置。通過某款轎車發動機懸置系統的匹配、位移計算、包絡構建、包絡應用等的具體設計實踐，驗證了該方法的有效性和指導意義，避免因距離過小而導致的運動干涉問題發生，做到了問題早發現、早解決，避免了量產后的模具更改，節約了費用和時間。
4 總結
將動力總成懸置系統簡化為在其3個彈性主軸方向的剛度，并考慮懸置在彈性主軸方向的力-位移關系為非線性關系時，推導了懸置系統動力學分析的方程。同時結合某車型具體設計實際，論述了動力總成懸置的匹配，質心位移的模擬計算，動力總成包絡的構建等方法，可以有效指導發動機艙布置設計，避免因距離過小而導致的運動干涉問題發生，做到了問題早發現、早解決，避免了量產后的模具更改，節約了時間和成本。
參考文獻
[1]徐石安，肖德炳，等.發動機懸置的設計及其優化[J].汽車工程，1988，10（4）：12-23.
[2]徐石安.汽車發動機彈性支承隔振的解耦方法[J].汽車工程，1995，17（4）：198-204.
[3]上官文斌，徐 馳.汽車動力總成懸置系統位移控制設計計算方法，2006，8（28）.
[4]上官文斌，蔣學峰.發動機懸置系統的優化設計[J].汽車工程，1992，14（2）：103-110.
[5]Geck P E， Patton R D. Front Wheel Drive Engine Mount Optimization[C].SAE Paper 840736.
[7]Johson S R， Subhedar J W. Computer Op timization of Engine Mounting Systems[C]. SAE Paper 790974.
[8]Swanson D A， Wu H T， Ashrafiuon H. Op timization of Aircraft Engine Suspension Systems[J]. Journal of Aircraft， 1993， 30（6）：979-984.endprint
摘 要：本文論述了動力總成位移計算方法的基本原理，并以某款轎車動力總成3點懸置系統為例，結合具體設計實際，論述了動力總成的懸置系統匹配、質心位移計算和包絡的構建等方法。這種方法可以避免因距離過小而導致的運動干涉問題發生，對于動力總成懸置的設計和機艙的布置具有指導意義。
關鍵詞：動力總成懸置系統；力-位移非線性關系；位移計算；包絡；動態干涉
中圖分類號：U462 文獻標志碼： A 文章編號：1005-2550（2014）02-0011-07
The Research of Powertrain Displacement Calculation Method and Envelope Construction
LI lin， LU Hong-fei， GE Yan-jie
（Shanghai Haima Automobile R&D Co.， Ltd. ， Shanghai 201201， China）
Abstract： This paper discusses the basic principle of calculation method for powertrain displacement. According to a passenger car's 3 point powertrain mount system and the specific design of the actual， it discusses the powertrain mounts system matching， centroid displacement calculation and envelope construction method. This method can avoid interference while small distance movement occur and has guiding significance to the powertrain mount design and underhood layout.
1 前言
由于汽車動力總成懸置系統為彈性元件，在汽車急加速、急減速、急轉向、沖擊、反跳等典型的各種行駛工況（典型的行駛工況約28種，故簡稱為28工況）下動力總成會產生一定位移，根據懸置性能的需求和動力總成與周邊部件的間隙要求，動力總成的位移需控制在一定的范圍內。動力總成在各工況下的位移和由此生成的運動包絡可以有效指導發動機艙布置設計，避免因距離過小而導致的運動干涉問題的發生。
本文將根據動力總成懸置的力-位移特性的非線性關系，推導出了以迭代的算法計算動力總成質心的位移方程，并根據動力總成的位移制作其運動動畫，依據運動動畫生成運動包絡，以動力總成的包絡指導機艙的布置。通過某款轎車發動機懸置系統的匹配、位移計算、包絡構建、包絡應用等的具體設計實踐，驗證了該方法的有效性和指導意義，避免因距離過小而導致的運動干涉問題發生，做到了問題早發現、早解決，避免了量產后的模具更改，節約了費用和時間。
4 總結
將動力總成懸置系統簡化為在其3個彈性主軸方向的剛度，并考慮懸置在彈性主軸方向的力-位移關系為非線性關系時，推導了懸置系統動力學分析的方程。同時結合某車型具體設計實際，論述了動力總成懸置的匹配，質心位移的模擬計算，動力總成包絡的構建等方法，可以有效指導發動機艙布置設計，避免因距離過小而導致的運動干涉問題發生，做到了問題早發現、早解決，避免了量產后的模具更改，節約了時間和成本。
參考文獻
[1]徐石安，肖德炳，等.發動機懸置的設計及其優化[J].汽車工程，1988，10（4）：12-23.
[2]徐石安.汽車發動機彈性支承隔振的解耦方法[J].汽車工程，1995，17（4）：198-204.
[3]上官文斌，徐 馳.汽車動力總成懸置系統位移控制設計計算方法，2006，8（28）.
[4]上官文斌，蔣學峰.發動機懸置系統的優化設計[J].汽車工程，1992，14（2）：103-110.
[5]Geck P E， Patton R D. Front Wheel Drive Engine Mount Optimization[C].SAE Paper 840736.
[7]Johson S R， Subhedar J W. Computer Op timization of Engine Mounting Systems[C]. SAE Paper 790974.
[8]Swanson D A， Wu H T， Ashrafiuon H. Op timization of Aircraft Engine Suspension Systems[J]. Journal of Aircraft， 1993， 30（6）：979-984.endprint
