某重卡动力总成悬置系统匹配与分析

梁林



某重卡动力总成悬置系统匹配与分析

梁林

（安徽江淮汽车集团股份有限公司技术中心，安徽 合肥 230601）

文章分析了某重卡的动力总成悬置系统的匹配原则和过程，一方面满足了飞轮壳后端面的静态弯矩要求，另一方面又兼顾了振动性能及位移控制要求，得到一组合适的衬套刚度值。为重卡的悬置系统匹配和设计提供了方法。

动力总成；悬置系统；匹配；扭矩

前言

常规动力总成悬置的匹配，一方面考虑其振动解耦，另一方面考虑其支撑强度[1]，但对于重卡的悬置系统，还有一个重要约束，即：飞轮壳的后端面的最大静态弯矩不大于给定值。本文讨论的就是这种情况。

下面以某重卡的动力总成为例，讨论其悬置系统的匹配原则与过程。

1 输入参数

P/T坐标系：坐标系原点位于曲轴中心线与机体后端面交点，X向为曲轴方向，指向带轮侧，Z向为汽缸中心线方向，右手坐标系。

表1 P/T 坐标系下的惯性参数

2 按照四点悬置匹配

先按照四点悬置，根据NVH振动解耦要求及悬置的静态压缩量进行匹配[2]，计算其飞轮壳后端面的最大弯矩，若其实际承受弯矩小于允许的弯矩T0，则按此方案进行匹配；否则按照六点悬置进行匹配。

表2 动力总成几何参数

表3 质量及质心坐标

图2 四点悬置系统

匹配结果：L1=97mm，L3=135mm，L6=502.9 mm。

表4 四点悬置各悬置点坐标

表5 四点悬置各悬置静刚度

表6 解耦率计算结果如下(P/T坐标系，动静比为1.5)

由表8可知，飞轮壳后端面实际承受弯矩T大于允许承受弯矩T0，所以该系统需增加辅助支撑悬置，即采用六点悬置。下面对此系统进行六点悬置系统匹配。

表8 四点悬置的最大静态弯矩计算表

3 按照六点悬置匹配

优化模型[3][4]：

设计变量：各个悬置的各向刚度；

约束条件：静态压缩量满足要求：在2mm～3mm之间，即满足支撑强度；

飞轮壳后端面的承受的弯矩小于T0；

目标函数：绕曲轴方向和垂直方向的能量解耦率最大。

根据上述优化模型，用matlab软件调试优化程序， 求得以下结果，如表7、表8、表9和表10。

表7 六点悬置各悬置位置

表8 六点悬置各悬置静刚度

表9 六点悬置匹配解耦率计算结果如下(P/T坐标系，动静比为1.5)

表10 六点悬置的最大静态弯矩计算表

所以，该悬置系统采用六点悬置布置方案。

4 总结

总结重卡悬置系统的匹配，分为以下几个步骤：

a）先按照四点悬置系统进行匹配，匹配原则为：一是振动解耦，二是满足发动机的位移控制要求，得到一组衬套刚度值。

b）根据这组刚度值，计算飞轮壳后端面承受的静态弯矩T1，如果小于给定值T0，则满足要求，采用四点悬置布置方案。

c）如果计算所得的值大于给定值T0,则增加两个附加悬置，即采用六点悬置，根据振动解耦和发动机位移控制匹配各个衬套的刚度，进而计算飞轮壳后端面的弯矩T2，小于T0，则满足设计要求。

d）至此，完成该重卡的悬置系统匹配。

5 结论

本文对重卡悬置系统的匹配原则进行了分析，并举例说明，其方法和内容对重卡的悬置系统的设计具有重要的指导意义。且已获得国家发明专利并已授权。

[1] 上官文斌.汽车动力总成悬置系统振动控制设计计算方法研究.振动工程学报,2007,12.

[2] 王清政.汽车发动机悬置的优化设计及仿真分析,2009,学位论文.

[3] 项立银.基于组合优化算法的结构稳健优化设计方法研究与应用,2011,学位论文.

[4] 陶友瑞.基于凸模型的多学科不确定性优化设计方法,2010,学位论文.

The matching and analysis of the heavy truck powertrain system

Liang Lin

（Technology Center, Jianghuai Automobile Group Co. Ltd, Anhui Hefei 230601）

In this paper, the matching principle and the process of the powertrain system which has six mounts are analyzed.One hand, the static bending torque of the flywheel shell is met. On the other hand,the NVH performance is considered and the appropriate stiffness of the bush is got. So the design method for the heavy truck powertrain system is provided.

powertrain; mount system; matching; torque

B

1671-7988(2018)16-16-03

U463.2

B

1671-7988(2018)16-16-03

CLC NO.: U463.2

梁林，女，（1971.11-），河南商丘人，高级工程师，硕士，研究方向，发动机悬置匹配。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2018.16.006