汽车动力总成位移计算方法和包络构建研究
2014-08-02 10:28李林陆宏飞盖彦杰
汽车科技 2014年3期
李林 陆宏飞 盖彦杰
摘 要：本文论述了动力总成位移计算方法的基本原理，并以某款轿车动力总成3点悬置系统为例，结合具体设计实际，论述了动力总成的悬置系统匹配、质心位移计算和包络的构建等方法。这种方法可以避免因距离过小而导致的运动干涉问题发生，对于动力总成悬置的设计和机舱的布置具有指导意义。
关键词：动力总成悬置系统；力-位移非线性关系；位移计算；包络；动态干涉
中图分类号：U462 文献标志码： A 文章编号：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
由于汽车动力总成悬置系统为弹性元件，在汽车急加速、急减速、急转向、冲击、反跳等典型的各种行驶工况（典型的行驶工况约28种，故简称为28工况）下动力总成会产生一定位移，根据悬置性能的需求和动力总成与周边部件的间隙要求，动力总成的位移需控制在一定的范围内。动力总成在各工况下的位移和由此生成的运动包络可以有效指导发动机舱布置设计，避免因距离过小而导致的运动干涉问题的发生。
本文将根据动力总成悬置的力-位移特性的非线性关系，推导出了以迭代的算法计算动力总成质心的位移方程，并根据动力总成的位移制作其运动动画，依据运动动画生成运动包络，以动力总成的包络指导机舱的布置。通过某款轿车发动机悬置系统的匹配、位移计算、包络构建、包络应用等的具体设计实践，验证了该方法的有效性和指导意义，避免因距离过小而导致的运动干涉问题发生，做到了问题早发现、早解决，避免了量产后的模具更改，节约了费用和时间。
4 总结
将动力总成悬置系统简化为在其3个弹性主轴方向的刚度，并考虑悬置在弹性主轴方向的力-位移关系为非线性关系时，推导了悬置系统动力学分析的方程。同时结合某车型具体设计实际，论述了动力总成悬置的匹配，质心位移的模拟计算，动力总成包络的构建等方法，可以有效指导发动机舱布置设计，避免因距离过小而导致的运动干涉问题发生，做到了问题早发现、早解决，避免了量产后的模具更改，节约了时间和成本。
参考文献
[1]徐石安，肖德炳，等.发动机悬置的设计及其优化[J].汽车工程，1988，10（4）：12-23.
[2]徐石安.汽车发动机弹性支承隔振的解耦方法[J].汽车工程，1995，17（4）：198-204.
[3]上官文斌，徐 驰.汽车动力总成悬置系统位移控制设计计算方法，2006，8（28）.
[4]上官文斌，蒋学峰.发动机悬置系统的优化设计[J].汽车工程，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：本文论述了动力总成位移计算方法的基本原理，并以某款轿车动力总成3点悬置系统为例，结合具体设计实际，论述了动力总成的悬置系统匹配、质心位移计算和包络的构建等方法。这种方法可以避免因距离过小而导致的运动干涉问题发生，对于动力总成悬置的设计和机舱的布置具有指导意义。
关键词：动力总成悬置系统；力-位移非线性关系；位移计算；包络；动态干涉
中图分类号：U462 文献标志码： A 文章编号：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
由于汽车动力总成悬置系统为弹性元件，在汽车急加速、急减速、急转向、冲击、反跳等典型的各种行驶工况（典型的行驶工况约28种，故简称为28工况）下动力总成会产生一定位移，根据悬置性能的需求和动力总成与周边部件的间隙要求，动力总成的位移需控制在一定的范围内。动力总成在各工况下的位移和由此生成的运动包络可以有效指导发动机舱布置设计，避免因距离过小而导致的运动干涉问题的发生。
本文将根据动力总成悬置的力-位移特性的非线性关系，推导出了以迭代的算法计算动力总成质心的位移方程，并根据动力总成的位移制作其运动动画，依据运动动画生成运动包络，以动力总成的包络指导机舱的布置。通过某款轿车发动机悬置系统的匹配、位移计算、包络构建、包络应用等的具体设计实践，验证了该方法的有效性和指导意义，避免因距离过小而导致的运动干涉问题发生，做到了问题早发现、早解决，避免了量产后的模具更改，节约了费用和时间。
4 总结
将动力总成悬置系统简化为在其3个弹性主轴方向的刚度，并考虑悬置在弹性主轴方向的力-位移关系为非线性关系时，推导了悬置系统动力学分析的方程。同时结合某车型具体设计实际，论述了动力总成悬置的匹配，质心位移的模拟计算，动力总成包络的构建等方法，可以有效指导发动机舱布置设计，避免因距离过小而导致的运动干涉问题发生，做到了问题早发现、早解决，避免了量产后的模具更改，节约了时间和成本。
参考文献
[1]徐石安，肖德炳，等.发动机悬置的设计及其优化[J].汽车工程，1988，10（4）：12-23.
[2]徐石安.汽车发动机弹性支承隔振的解耦方法[J].汽车工程，1995，17（4）：198-204.
[3]上官文斌，徐 驰.汽车动力总成悬置系统位移控制设计计算方法，2006，8（28）.
[4]上官文斌，蒋学峰.发动机悬置系统的优化设计[J].汽车工程，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：本文论述了动力总成位移计算方法的基本原理，并以某款轿车动力总成3点悬置系统为例，结合具体设计实际，论述了动力总成的悬置系统匹配、质心位移计算和包络的构建等方法。这种方法可以避免因距离过小而导致的运动干涉问题发生，对于动力总成悬置的设计和机舱的布置具有指导意义。
关键词：动力总成悬置系统；力-位移非线性关系；位移计算；包络；动态干涉
中图分类号：U462 文献标志码： A 文章编号：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
由于汽车动力总成悬置系统为弹性元件，在汽车急加速、急减速、急转向、冲击、反跳等典型的各种行驶工况（典型的行驶工况约28种，故简称为28工况）下动力总成会产生一定位移，根据悬置性能的需求和动力总成与周边部件的间隙要求，动力总成的位移需控制在一定的范围内。动力总成在各工况下的位移和由此生成的运动包络可以有效指导发动机舱布置设计，避免因距离过小而导致的运动干涉问题的发生。
本文将根据动力总成悬置的力-位移特性的非线性关系，推导出了以迭代的算法计算动力总成质心的位移方程，并根据动力总成的位移制作其运动动画，依据运动动画生成运动包络，以动力总成的包络指导机舱的布置。通过某款轿车发动机悬置系统的匹配、位移计算、包络构建、包络应用等的具体设计实践，验证了该方法的有效性和指导意义，避免因距离过小而导致的运动干涉问题发生，做到了问题早发现、早解决，避免了量产后的模具更改，节约了费用和时间。
4 总结
将动力总成悬置系统简化为在其3个弹性主轴方向的刚度，并考虑悬置在弹性主轴方向的力-位移关系为非线性关系时，推导了悬置系统动力学分析的方程。同时结合某车型具体设计实际，论述了动力总成悬置的匹配，质心位移的模拟计算，动力总成包络的构建等方法，可以有效指导发动机舱布置设计，避免因距离过小而导致的运动干涉问题发生，做到了问题早发现、早解决，避免了量产后的模具更改，节约了时间和成本。
参考文献
[1]徐石安，肖德炳，等.发动机悬置的设计及其优化[J].汽车工程，1988，10（4）：12-23.
[2]徐石安.汽车发动机弹性支承隔振的解耦方法[J].汽车工程，1995，17（4）：198-204.
[3]上官文斌，徐 驰.汽车动力总成悬置系统位移控制设计计算方法，2006，8（28）.
[4]上官文斌，蒋学峰.发动机悬置系统的优化设计[J].汽车工程，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
