汽車懸置系統(tǒng)的詳細(xì)介紹及開發(fā)

汽車懸置系統(tǒng)詳細(xì)介紹及開發(fā)2023-03-09-輝騰所動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)121、動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)性能開發(fā)懸置系統(tǒng)設(shè)計(jì)開發(fā)流程懸置系統(tǒng)設(shè)計(jì)關(guān)鍵性能特性懸置系統(tǒng)零件設(shè)計(jì)開發(fā)懸置臺(tái)架載荷定義和路譜相關(guān)性2、三缸發(fā)動(dòng)機(jī)和新能源懸置系統(tǒng)設(shè)計(jì)三缸發(fā)動(dòng)機(jī)懸置系統(tǒng)設(shè)計(jì)混合動(dòng)力懸置系統(tǒng)設(shè)計(jì)純電動(dòng)懸置系統(tǒng)設(shè)計(jì)內(nèi)容懸置系統(tǒng)設(shè)計(jì)開發(fā)流程懸置系統(tǒng)設(shè)計(jì)關(guān)鍵性能特性懸置系統(tǒng)零件設(shè)計(jì)開發(fā)懸置臺(tái)架載荷定義和路譜相關(guān)性動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)性能開發(fā)3懸置系統(tǒng)功能懸置系統(tǒng)功能支撐合理的預(yù)載位移靜剛度↑限位PT

平動(dòng)<15mm;轉(zhuǎn)角<3.5°鐵碰鐵距離↓NVH怠速剛體模態(tài)7~18Hz動(dòng)剛度↓冷車;

D/R檔;Incline

load;

3rd

POT線性剛度段↑升速噪音非線性動(dòng)靜剛度↓顛簸路面特定頻率阻尼↑4懸置系統(tǒng)功能如果使用純膠懸置且要求有沖突時(shí)，有必要折中考慮其形狀及橡膠類型及硬度：支撐→硬懸置→短行程→良好的操控性隔音→軟懸置→低彈性阻尼→良好的聲學(xué)性能減振→高彈性阻尼→硬懸置→良好的平順性發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱懸置功能性能結(jié)構(gòu)材料5懸置功能技術(shù)路線靜剛度線性段動(dòng)剛度非線性段剛度特定頻率阻尼鐵碰鐵距離懸置系統(tǒng)開發(fā)前的首要任務(wù)是要定義每個(gè)懸置的特性。主要特性包括：(1)動(dòng)靜態(tài)剛度;

(2)非線性特征曲線（限位特性）;

(3)阻尼特性;

(4)高頻特性6懸置功能要求及驗(yàn)證材料級(jí)驗(yàn)證金屬非金屬ELV產(chǎn)品級(jí)驗(yàn)證整車級(jí)驗(yàn)證NVH耐久路試濫用工況DVP

懸置支架類尺寸關(guān)鍵特性重要特性性能靜態(tài)性能（主方向）動(dòng)態(tài)性能（主方向）動(dòng)靜態(tài)性能（非主方向）蠕變?cè)囼?yàn)（主方向）支臂撥出力鹽霧試驗(yàn)強(qiáng)度總成疲勞（主方向）總成疲勞（非主方向）總成破壞支臂疲勞（主方向）支臂疲勞（非主方向）支臂破壞支架疲勞（主方向）支架疲勞（非主方向）支架破壞安裝孔耐壓工藝橡膠粘結(jié)強(qiáng)度試驗(yàn)支臂氣孔率支架氣孔率螺紋強(qiáng)度漆膜厚度焊接熔深7懸置系統(tǒng)開發(fā)流程8懸置系統(tǒng)開發(fā)流程周邊布局耐久重要零件懸置尺寸懸置形狀懸置布局限制條件（形狀，耐久性）支撐懸置剛度三向剛度比限位塊剛度懸置特性靜剛度三向剛度比線性段和鐵碰鐵限位塊剛度選出課題實(shí)車測評(píng)樣件制作整車性能預(yù)測限位振動(dòng)噪音乘車感受9懸置布置懸置布局類型示意圖優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)典型車型鐘擺式-質(zhì)量輕，成本低-系統(tǒng)解耦好，抗扭轉(zhuǎn)振動(dòng)效果好，易于NVH調(diào)試-后拉桿懸置總成受力大，耐久風(fēng)險(xiǎn)增加-大眾途觀-福特銳界-通用GL8平衡扭矩軸-動(dòng)力總成穩(wěn)定性好，能克服較大扭矩和反作用力-扭轉(zhuǎn)剛度大，不利于隔離低頻振動(dòng)-對(duì)副車架沖擊敏感-通用君越-吉利博瑞-豐田RAV4三點(diǎn)支撐+上拉桿-通過與防振井字形底盤架梁的組合，可以防止發(fā)動(dòng)機(jī)的高頻率振動(dòng)-對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩上部的保持力不足-大扭矩發(fā)動(dòng)機(jī)需要追加連桿-豐田漢蘭達(dá)-凱美瑞第七代鐘擺式（雙拉桿）優(yōu)點(diǎn)同鐘擺式，能克服更大的扭矩相比鐘擺式單拉桿，成本略上升-吉利博瑞GE五點(diǎn)布置優(yōu)點(diǎn)同鐘擺式，能克服更大的扭矩，適合大扭矩混動(dòng)車型-相比鐘擺式，成本上升；-上拉桿一般增加質(zhì)量吸振器-沃爾沃XC90H10工程策略驅(qū)動(dòng)目標(biāo)策略策略平衡點(diǎn)定義依據(jù)系統(tǒng)選型策略減重降本NVH性能調(diào)試在滿足耐久性能的前提下選用鐘擺式懸置系統(tǒng)動(dòng)力總成輸出扭矩350N.M以上的選用平衡扭矩軸懸置系統(tǒng)三點(diǎn)鐘擺式減重降本NVH性能調(diào)試Benchmark項(xiàng)目狀態(tài)四點(diǎn)平衡扭矩軸耐久結(jié)構(gòu)選型策略

(液壓懸置個(gè)數(shù))成本整車動(dòng)態(tài)性能在滿足整車VTS性能的前提下合理選用液壓懸置的數(shù)量A0級(jí)車無液壓懸置A/B級(jí)車選用1個(gè)

液壓懸置C/D級(jí)車選用2個(gè)

液壓懸置右液壓懸置成本 SVD性能

SBenchmark項(xiàng)目沿用左/右均為液壓懸置成本 -VD性能

+結(jié)構(gòu)懸置策略

(懸置結(jié)構(gòu)類型)Package耐久NVH性能綜合考慮各方向性能得失后選擇發(fā)動(dòng)機(jī)大扭矩車型，左右懸置優(yōu)先使用梯形懸置梯形Package ++（Y、Z向空間）限扭效果 +（X向剛度較高）整車布置：左懸置上方有蓄電池，右懸置上方有空濾，Z向空間限制

，不宜采用圓錐形懸置使用同一種懸置類型，為后續(xù)的模塊化策略服務(wù)圓錐形耐久 +怠速NVH +（X向剛度較低）模塊化策略成本開發(fā)認(rèn)證資源耐久NVH&VD性能以成本為導(dǎo)向，在耐久和性能允許范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)一二級(jí)零件共用橡膠主簧模塊化設(shè)計(jì)與車身連接支架統(tǒng)一模塊化成本 +開發(fā)認(rèn)證資源++耐久+/0動(dòng)力總成繁多，安裝位置不統(tǒng)一懸置系統(tǒng)易于調(diào)教和更改，整車NVH影響主簧公用性獨(dú)立設(shè)計(jì)NVH&VD性能+懸置布置11懸置布置序號(hào)懸置布置性能要求單位某主機(jī)廠要求推薦要求1TRA扭矩軸與左、右懸置彈性中心點(diǎn)連的線夾角°≤±5°≤±3°2左、右懸置彈性質(zhì)心點(diǎn)連線與動(dòng)力總成質(zhì)心的距離mm≤±15≤±103后拉桿懸置的預(yù)載力N≤100≤504懸置的靜載位移mm≤64~75動(dòng)力總成的質(zhì)心在X方向上的位移mm≤1≤16動(dòng)力總成的質(zhì)心在最大扭矩工況Ryy轉(zhuǎn)角°≤3.5°≤4.5°12懸置系統(tǒng)搭載模塊化的核心是發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的位置和安裝角度不變懸置位置固定，結(jié)構(gòu)系列化性能可調(diào)EA211EA8881.2T1.4T1.6L1.8T2.0TL4L4L4L4L4MTDSGATMQ200MQ250MQ350DQ200DQ250DQ380DQ500AQ25056676776MQB動(dòng)力系統(tǒng)搭載ICEHEV/PHEVBEV

–

FRTBEV

–

RRHub

MotorPendulumPendulumNTAPendulum3

In

Plane3

In

Plane-13懸置元件結(jié)構(gòu)特性發(fā)動(dòng)機(jī)側(cè)懸置方案優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)側(cè)壓式圓錐液壓懸置便于模塊化，只需組裝，無鉚接，成本相對(duì)低提供相對(duì)較高的Y向剛度懸置的動(dòng)靜比較低、疲勞性能好輕量化設(shè)計(jì)，一體式支架強(qiáng)度更優(yōu)需要較大的Y向安裝邊界過盈壓入的工藝控制圓錐液壓懸置鈑金支架的成本相對(duì)較低Y方向可以雙向限位工藝成熟螺紋緊固方面的失效模式支架的模態(tài)不高X向懸置運(yùn)動(dòng)行程較短倒置圓錐液壓懸置不易于產(chǎn)生汽蝕現(xiàn)象(失效模式)對(duì)解耦膜敲擊聲，有更好的隔音效果需要更大空間；更多的質(zhì)量附加在發(fā)動(dòng)機(jī)側(cè)支架上梯形液壓懸置X向提供高剛度Y向空間要求低懸置的動(dòng)靜比低，疲勞性能好X方向運(yùn)動(dòng)行程長Y向剛度偏低側(cè)壓式梯形液壓懸置優(yōu)點(diǎn)基本同側(cè)壓式圓錐形液壓懸置提供相對(duì)較高的X向剛度對(duì)Y向空間要求低過盈壓入的工藝控制14懸置元件結(jié)構(gòu)特性變速箱側(cè)懸置方案優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)梯形人字形純膠懸置較大X向剛度，X向運(yùn)動(dòng)行程較長懸置的動(dòng)靜比較低Y向空間布局較小，Z向高度較低可承受較大的X向工況組裝預(yù)壓，蠕變和耐久性能俱佳無法提供較大的Y向剛度需要較大的X向安裝邊界硫化班產(chǎn)較低，成本稍高人字形純膠襯套式懸置X向空間較小工藝成熟，成本較低支架的Y向動(dòng)剛度較高無法提供較高橡膠Y向剛度Z向高度相對(duì)較高X向撞塊與限位行程偏小人字形懸置（軸向X方向）組裝簡單，成本較低六向限位，剛度可調(diào)性好，Y向剛度高懸置的耐久性較好懸置的動(dòng)靜比較低X向剛度較低，不利于點(diǎn)火本架支架模態(tài)較低楔型懸置六向限位，剛度可調(diào)性好，Y向剛度高懸置的動(dòng)靜比較低蠕變性能好；圓錐形蠕變效果一般裝組工序多，工藝復(fù)雜成本較高整車組裝Y向公差釋放較小彈性柱懸置主簧和撞塊分離，X向運(yùn)動(dòng)行程較長實(shí)現(xiàn)Z向較低的動(dòng)靜比零件組裝簡單耐久性能佳X/Y向剛度較低對(duì)縱梁寬度要求較大支臂的硫化工藝穩(wěn)定性較差蠕變性能較差15懸置元件結(jié)構(gòu)特性后拉桿懸置方案優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)分體式一體硫化懸置結(jié)構(gòu)成熟，生產(chǎn)穩(wěn)定組裝工序少（壓小襯套），成本低可以滿足Y向空間較小的邊界懸置可設(shè)計(jì)大剛度和更長運(yùn)動(dòng)行程一體硫化班產(chǎn)低分體式襯套壓裝懸置結(jié)構(gòu)成熟，生產(chǎn)穩(wěn)定組裝工藝簡單小襯套可放置于支架側(cè)，設(shè)計(jì)空間余量大，小襯套壓裝強(qiáng)度可以保證襯套大小受副車架影響大無法滿足大靜剛度要求一體式大小襯套懸置結(jié)構(gòu)成熟，生產(chǎn)穩(wěn)定組裝工藝簡單襯套大小受副車架影響大無法滿足大靜剛度要求支架定型，小襯套端空間不足，易開裂組裝易開裂壓入副車架式剛度容易實(shí)現(xiàn)大頭端質(zhì)量輕，彈性模態(tài)高，有利于升速NVH效果和副車架組裝控制工序多、成本高NVH調(diào)試不方便更換懸置鈑金拉桿成本低，結(jié)構(gòu)簡單質(zhì)量重，彈性模態(tài)低，易導(dǎo)致加速轟鳴焊接處易壓潰、大管易變形分體式拉桿組裝開口尺寸變形大16懸置元件結(jié)構(gòu)特性液壓懸置特性:怠速動(dòng)剛度Kd=（1.5~2.5）*Ks;

行駛：阻尼

<70deg風(fēng)險(xiǎn):

漏液，異響，耐久…相比純膠懸置的價(jià)格較高典型性能要求a. PP1.0@

10Hz,

阻尼≥35°b. PP0.4@

10Hz

，阻尼≥25°PP0.4@

10Hz，左右懸置動(dòng)剛度相當(dāng)PP0.2@

25Hz&100Hz，動(dòng)剛度盡可能小17頻率與解耦率評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)懸置系統(tǒng)模態(tài)解耦橫軸：激勵(lì)頻率/模態(tài)頻率為得到較好隔振效果，懸置系統(tǒng)的固有頻率必須低于發(fā)動(dòng)機(jī)主階次激勵(lì)頻率的0.717倍。頻率分布:

Pitch與F/A，Pitch與Bounce，Lateral與Roll最好兩兩間隔2Hz，各方向至少間隔1Hz。人體在垂向的敏感頻率為5~7Hz，系統(tǒng)固有頻率應(yīng)高于7Hz以避免與人體耦合。前懸架垂向跳動(dòng)的固有頻率為10~15Hz

（Hop頻率11~12Hz，Tramp頻率11~13Hz）。液壓懸置阻尼峰值頻率應(yīng)與此一致。一般Bounce頻率需要避開Hop和Tramp頻率。00.5144.5500.511.522.531.5 2 2.5 3 3.5Frequency

ratio

縱軸：傳遞率Transfer

function

|H(

)|放大區(qū)隔振區(qū)小振幅(±

0.05mm)動(dòng)力總成剛體模態(tài)分布Low

Amplitude

(±0.05

mm)PT

Rigid

Body

Mode

Allocation模態(tài)Mode整車

In

Vehicle對(duì)地To

Ground頻率范圍頻率范圍解耦率間隔Frequency

Range(Hz.)Frequency

Range

(Hz.)Decoupled

%SeparationBounce8.010.06.59≥90%≥2Hz

From

PitchFore/Aft9.011.0710≥85%≥2Hz

From

PitchLateral7.012.05.512≥80%≥1HzPitch8.011.0811≥90%≥2Hz

From

BounceRoll7.016.0716≥85%≥1HzYaw7.016.0716≥80%≥2Hz

From

F/A186DOF頻率分布和能量解耦率說明Fore/Aft在剎車或和加速工況，發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)產(chǎn)生一些低頻的縱向激勵(lì)。對(duì)于模態(tài)分析沒有明顯意義，F(xiàn)/A頻率可以低。如果Fore/Aft頻率太低，意味著系統(tǒng)X方向較軟，需要避免；剎車工況，動(dòng)力總成需被良好控制。比如動(dòng)力總成去敲擊限位塊，需要沒有很軟到很硬之間的變化。操控性對(duì)于更好的駕駛性能是重要的。頻率上限的定義來自于需要保證Pitch的頻率較低，X方向剛度影響Pitch頻率。解耦率：可以和其它方向耦合，只要這些方向沒有很高的解耦率要求Lateral如果Lateral太軟，在車輛轉(zhuǎn)向時(shí)，動(dòng)力總成會(huì)撞擊限位塊解耦率：可以和其它方向耦合，只要這些方向沒有很高的解耦率要求整車Lateral頻率一般比6DOF對(duì)地模型增加2~3Hz。Bounce頻率下限：由人體敏感頻率（4~7Hz）決定頻率上限：避免發(fā)動(dòng)機(jī)Shaking載荷激勵(lì)；避免與前懸架Hop和Tramp頻率重疊。解耦率：Bounce固有頻率需要受控，和其它方向盡可能解耦，Bounce需要純粹。整車Bounce頻率一般比6DOF對(duì)地模型至少增加2Hz。Roll避開1階激勵(lì)頻率（高或低）避免與前懸架Hop和Tramp頻率重疊頻率上限：Roll固有頻率的趨勢是較高，嘗試Roll低于發(fā)動(dòng)機(jī)的主要激勵(lì)，避免因?yàn)楹蚉itch

或Bounce耦合產(chǎn)生的問題三缸機(jī)耦合：希望Roll高度地解耦，Roll可以和Pitch耦合（鐘擺式），因?yàn)轭l率Roll

和Yaw有相同要求解耦率：可以和其它方向耦合，只要這些其它方向沒有很高的解耦率要求Pitch避開發(fā)動(dòng)機(jī)的主階次激勵(lì)和一階激勵(lì)頻率下限：避開發(fā)動(dòng)機(jī)的低階次(0.5階次）頻率范圍在5-7Hz解耦率：Pitch固有頻率需要受控，和其它方向盡可能地解耦，Pitch需要純粹。Yaw基本同Roll（除第2條）19懸置系統(tǒng)模態(tài)解耦懸置解耦優(yōu)化案例-低頻振動(dòng)優(yōu)化NVH問題懸置系統(tǒng)模態(tài)解耦801000.000.040.060.080.10Mginitude

(m/s^2)0 20 40 60Frequency

(Hz)

Seat

Rail

X_AC

OFF

Seat

Rail

Y_AC

OFFSeat

Rail

Z_AC

OFF怠速P

Position

工況座椅Z向低頻竄動(dòng)較大（1階13Hz），尤其ACOFF，振幅達(dá)到0.0674m/s^20.02優(yōu)化前優(yōu)化后動(dòng)力總成剛體模態(tài)Bounce頻率與怠速發(fā)動(dòng)機(jī)1階激勵(lì)頻率13Hz接近，產(chǎn)生耦合，導(dǎo)致13Hz低頻振動(dòng)幅值較大動(dòng)力總成剛體模態(tài)Bounce頻率為9.1Hz，與怠速工況下發(fā)動(dòng)機(jī)1階激勵(lì)頻率13Hz間隔4Hz優(yōu)化結(jié)果01000.020.000.040.060.080.1020 40 60 80Frequency

(Hz)

Seat

Rail

Z_OriginalMginitude

(m/s^2)Seat

Rail

Z_Tuning1座椅Z向低頻振動(dòng)振幅由0.0674m/s^2降至0.0128m/s^2，振動(dòng)基本消除20懸置剛度曲線設(shè)計(jì)懸置力-位移曲線①②③④⑤第二段和第四段剛度不大于第三段剛度3倍；第一、五段不大于第二、四段剛度4~5倍1st/2nd/Rev

WOT扭矩下，懸置在靜態(tài)性能曲線的硬拐點(diǎn)區(qū)域配置AT變速器車輛，懸置在D/R擋怠速狀態(tài)下盡可能不撞到撞塊對(duì)左右承載懸置，考慮懸置蠕變和剛度偏差等因素，Z-方向線性段位移為兩倍預(yù)載位移再增加1至2mm；Z+方向線性段小于3mm，Y方向線性段不小于3mm。21懸置剛度曲線設(shè)計(jì)典型懸置線性段案例懸置曲線方向線性段（mm）XYZ（預(yù)壓3mm)Z（無預(yù)壓)發(fā)動(dòng)機(jī)懸置正向33-12負(fù)向-3/-10-12變速箱懸置正向3/-12負(fù)向-3-3-10-12后拉桿懸置正向3///負(fù)向-3///發(fā)動(dòng)機(jī)懸置&變速箱懸置22NVH工況后懸置X方向Y方向Z方向X方向靜剛度動(dòng)剛度線性段靜剛度動(dòng)剛度線性段阻尼角靜剛度動(dòng)剛度線性段靜剛度動(dòng)剛度線性段怠速D/R檔有間隙或者接觸后剛度變化不明顯直線行駛時(shí)Y向撞塊不能與外罩

之間有接觸（裝車后需要3mm左右的間隙），如果接觸容易引起Y向升速隔振變差及由于摩擦產(chǎn)生的異響預(yù)載后有5mm間隙越低越好預(yù)載后有5mm間隙根據(jù)實(shí)際扭矩選擇越低越好D/R檔有間隙或接觸后剛度變化不明顯升速不接觸或接觸后動(dòng)剛度上升不明顯實(shí)際受力下高頻的動(dòng)剛度要求越低越好不接觸或接觸后動(dòng)剛度上升不明顯點(diǎn)熄火高剛度間隙小大阻尼高剛度高剛度線性段內(nèi)動(dòng)剛度要高間隙可調(diào)性好換檔沖擊過坎沖擊動(dòng)力總成運(yùn)動(dòng)包絡(luò)方向一般要求推薦要求X±12mm±15mmY±8mm±10mmZ±12mm±12mmRxx±1°±1°Ryy±3.5°±4.5°Rzz±1°±1°懸置剛度曲線設(shè)計(jì)扭矩方向剛度曲線設(shè)計(jì)發(fā)動(dòng)機(jī)最大

N輸入扭矩X

方向運(yùn)動(dòng)行程K1K2K43rd

WOT

加速★mm6mm9mm3mmD檔蠕行扭矩K3★3~5mm12-18mm10-14mm★1st

WOT

加速2nd

WOT

加速風(fēng)格風(fēng)格普通風(fēng)格動(dòng)力總成配置懸置位置級(jí)別X+向運(yùn)動(dòng)行程X-向運(yùn)動(dòng)行程橫置前驅(qū)車型左懸置中大型20-15中型/緊湊型19右懸置中大型20中型18緊湊型15下拉桿懸置中大型25中型22緊湊型2023懸置隔振率計(jì)算Mobility與動(dòng)剛度的關(guān)系Mobility是頻域上的復(fù)數(shù)，與動(dòng)剛度是同一事物不同表述，反應(yīng)物體局部動(dòng)態(tài)剛度特性；Mobility越大，動(dòng)剛度越?。挥肕obility推導(dǎo)系統(tǒng)隔振性能，動(dòng)剛度比較直觀。懸置剛度曲線設(shè)計(jì)Mobility與隔振的關(guān)系參數(shù)動(dòng)剛度Kd(KN/mm)備注Mb10車身安裝點(diǎn)的動(dòng)剛度Mp16動(dòng)力總成安裝點(diǎn)的動(dòng)剛度Mk0.68懸置的動(dòng)剛度隔振率-20.0懸置的隔振率24隔振率原理-正向開發(fā)依據(jù)FEA預(yù)測懸置在3rd

WOT

的隔振效果。懸置限位塊剛度控制：3rd

WOT隔振率20dB懸置隔振率分析計(jì)算案例動(dòng)靜比：Kd/Ks@WOT=1.5WOT檔位隔振目標(biāo)(dB)1st-102nd-153rd

+-20懸置隔振率計(jì)算非線性曲線分析懸置力-剛度曲線懸置系統(tǒng)計(jì)算WOT懸置在扭矩方向的受力主機(jī)廠輸入車身側(cè)懸置安裝點(diǎn)剛度 動(dòng)力總成懸置安裝點(diǎn)剛度隔振分析流程隔振分析案例25懸置隔振率分析實(shí)車對(duì)比案例Ⅰ.怠速1.5階隔振率對(duì)比剛度和隔振單位右懸置左懸置后拉桿懸置備注XYZXYZX車身側(cè)剛度KN/mm17.24.43.728.93.46.810.0規(guī)避模態(tài)(≤400Hz最低）動(dòng)總側(cè)剛度KN/mm38.656.176.417.55.618.962.2規(guī)避模態(tài)(≤400Hz最低）支架動(dòng)剛度KN/mm19050064206414160@22.5Hz懸置動(dòng)剛度N/mm288281274266260282501@22.5Hz預(yù)測隔振率dB32.523.822.932.519.225.525.2左懸置Z向隔振差異是因?yàn)樽兯傧渲鲃?dòng)端振動(dòng)小，Y向同理。實(shí)測隔振率dB39.910.323.250.416.211.927.0Ⅱ.3

Gear

WOT

1.5階隔振率對(duì)比剛度和隔振單位右懸置左懸置后拉桿懸置備注XYZXYZX車身側(cè)剛度KN/mm36.3/13.650.1/12.324.8@150Hz動(dòng)總側(cè)剛度KN/mm64.6/216.781.1/26.436.7@150Hz支架動(dòng)剛度KN/mm18046051150548.8150@700Hz懸置動(dòng)剛度N/mm830/2941260/4871817@150Hz預(yù)測隔振率dB29.3/3328.2/25.219.2左懸置Z向隔振差異是因?yàn)樽兯傧渲鲃?dòng)端振動(dòng)小，Y向同理。實(shí)測隔振率dB29.6/19.730/7.821.6100X Y Z X Y Z X20504030右懸置左懸置后懸置預(yù)測實(shí)測10020504030右懸置左懸置X Y Z X Y Z X后懸置預(yù)測實(shí)測26懸置系統(tǒng)計(jì)算工況27工況28工況描述動(dòng)力總成的重力加速度‘g’動(dòng)力總成扭矩(N.m)工況類型xyz1靜載設(shè)計(jì)位置（動(dòng)力總成自重）-1典型2發(fā)動(dòng)機(jī)最大前進(jìn)擋扭矩(WOT,Forward)-1公式(1)典型3發(fā)動(dòng)機(jī)最大倒擋扭矩(WOT,Reverse)-1公式(2)典型4發(fā)動(dòng)機(jī)最大前進(jìn)扭矩&前進(jìn)加速度前驅(qū)(0.5g)0.5-1工況

2典型后驅(qū)(0.6g)0.6全驅(qū)(0.7g)0.75發(fā)動(dòng)機(jī)最大前進(jìn)扭矩&左轉(zhuǎn)1-1工況

2典型6發(fā)動(dòng)機(jī)最大前進(jìn)扭矩&右轉(zhuǎn)-1-1工況

2典型7發(fā)動(dòng)機(jī)最大前進(jìn)扭矩&垂直向下沖擊-3工況

2典型8發(fā)動(dòng)機(jī)最大前進(jìn)扭矩&垂直回彈1工況

2典型9發(fā)動(dòng)機(jī)最大后退扭矩&后退加速度前驅(qū)(-0.6g)-0.6-1工況

3典型后驅(qū)(-0.5g)-0.5全驅(qū)(-0.6g)-0.6108公里/小時(shí)速度前碰（-11g）-11-1極限118公里/小時(shí)速度后碰（11g）11-1極限12深坑垂直向上加載(+5g)4極限13深坑垂直向下加載(-5g)-6極限14側(cè)向向左加載（右轉(zhuǎn)漂移）-3-1極限懸置系統(tǒng)計(jì)算工況2815側(cè)向向右加載（左轉(zhuǎn)漂移）3-1極限16+5g垂直向上

&

-3g側(cè)向向左轉(zhuǎn)向-34極限17+5g垂直向上

&

+3g側(cè)向向右轉(zhuǎn)向34極限18-5g垂直向下

&

-3g側(cè)向向左轉(zhuǎn)向-3-6極限19-5g垂直向下

&

+3g側(cè)向向右轉(zhuǎn)向3-6極限20壞路向上(+3.5g)2.5極限21壞路向下(-3.5g)-4.5極限22前進(jìn)擋縱向加速(-3g)-3-1典型23倒擋縱向加速(+3g)3-1典型24全油門D擋加速，迅速切換到R擋-1公式(3)或(4)極限25全油門R擋加速，迅速切換到D擋-1公式(3)或(4)極限261g重力加速度載荷-1典型27部分前進(jìn)扭矩（5/8前進(jìn)擋全油門）-1As

stated典型28部分倒擋扭矩（5/8倒擋全油門）-1As

stated典型懸置系統(tǒng)計(jì)算工況29扭矩計(jì)算公式如下：WOT前進(jìn)擋=

MET*

FGR

*FDR

*MFWOT

倒擋=

MET

*

RGR*FDR

*MF前進(jìn)擋沖擊循環(huán)=

1.4*MET

*FGR

*FDR

*

STR

倒擋沖擊循環(huán)=

1.4

*MET

*

FGR

*

FDR

*STR前進(jìn)擋離合器滑離工況（手動(dòng)擋）=

2.2*MET*

FGR

*FDR

倒擋離合器滑離工況（手動(dòng)擋）=

2.2

*

MET*

FGR*FDR其中：WOT：全油門扭矩MET：發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩FGR：一擋傳動(dòng)比

RGR：倒擋傳動(dòng)比STR：Stall

Torque

RatioFDR：橫置前驅(qū)車的主減速比，縱置后驅(qū)車為1MF：

附加系數(shù)=

0.8

*

Stall

Torque

Ratio

(自動(dòng)擋)，=

1.4

(手動(dòng)擋)懸置系統(tǒng)計(jì)算工況方法②：根據(jù)車輛半軸可承受的最大扭矩逆推STR：某SUV半軸最大可承受扭矩是3667N.m，則動(dòng)總承受最大扭矩是3667*2=7334N.mForward

Rockcycle=1.4*STR*MET*FGR*FDR

=1.4*1.5*210*4.044*3.962=7066N.m（其中1.4是附加系數(shù)，STR是零時(shí)失速扭矩比，MET是發(fā)動(dòng)機(jī)最大輸出扭矩，F(xiàn)GR是1檔速比，F(xiàn)DR是主減速比）推算STR≈1.5，計(jì)算的最大扭矩和實(shí)際動(dòng)總承受的最大扭矩接近。方法①：根據(jù)自動(dòng)變速箱限扭的計(jì)算方法：30懸置零件模塊化設(shè)計(jì)（平臺(tái)化）鐘擺式方案

Ⅰ梯形液壓懸置，對(duì)縱梁寬度要求低；外掛式左懸置，易于布置蓄電池；分體式下拉桿，有效減少升速噪音；點(diǎn)熄火、換擋沖擊等工況表現(xiàn)佳；推薦應(yīng)用于中型車；典型應(yīng)用：國產(chǎn)系列。31懸置零件模塊化設(shè)計(jì)（平臺(tái)化）鐘擺式方案

Ⅱ圓錐形液壓懸置；支臂式左懸置，不占用變速箱上部空間；分體式下拉桿，有效減少升速噪音；可實(shí)現(xiàn)多種降本方案；推薦應(yīng)用于小型/緊湊型車；典型應(yīng)用：國產(chǎn)系列。32懸置零件模塊化設(shè)計(jì)（平臺(tái)化）平衡扭矩軸式方案左右均采用液壓懸置，有效改善粗糙路面的舒適度；前后懸置采用襯套結(jié)構(gòu)；載荷分布均勻；推薦應(yīng)用于混合動(dòng)力系統(tǒng)、大扭矩車型；典型應(yīng)用：通用系列。33懸置零件模塊化設(shè)計(jì)（平臺(tái)化）懸置零件模塊化設(shè)計(jì)（平臺(tái)化）① 主簧結(jié)構(gòu)基于剛度要求和邊界條件選型，盡量共用；② 車身側(cè)結(jié)構(gòu)件根據(jù)載荷分檔，盡量共用減少分類；③ 支臂和連接支架在邊界允許的情況下支臂獨(dú)立，支架共用；④ 后拉桿本體支架根據(jù)載荷分檔，變速箱側(cè)支架根據(jù)變速箱匹配。模塊化設(shè)計(jì)-其它分離式X方向的限位撞塊側(cè)壓式梯形液壓懸置34懸置橡膠剛度預(yù)測橡膠懸置剛度預(yù)測ABAQUS

非線性分析C3D8H

單元全行程Hex

單元相關(guān)性硬度測試值

(N/mm)計(jì)算值（N/mm）X136.6106/1.2988.7/1.54113/1.21N60Y412.5431/0.95370/1.11463/0.89Z271300/0.90252/1.08332/0.8235懸置橡膠剛度預(yù)測橡膠懸置剛度預(yù)測從曲線對(duì)比看，常規(guī)用的隱式計(jì)算方法計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確，但是容易分析不收斂，不能完整的預(yù)測曲線；顯式計(jì)算方法可以計(jì)算完整的性能曲線，但是在曲線硬拐點(diǎn)后計(jì)算略微失真（偏軟）。隱式計(jì)算

X+顯式計(jì)算

X+分析方法性能曲線分析疲勞分析隱式計(jì)算適用于所有零件分析適用于所有零件分析顯示計(jì)算適用于懸置零件分析，撞塊厚度≥7mm適用于所有零件拉應(yīng)變分析，前提是需要加載位移；如果熱點(diǎn)表現(xiàn)為壓應(yīng)變，那么隱式分析時(shí)分析步未達(dá)到70%時(shí)，選用顯示分析。8000600040002000-12-70-2-20003813Force（N）-4000-6000Displacement(mm)

TEST顯式C3D8R顯式C3D8隱式36懸置類產(chǎn)品疲勞預(yù)測分析流程懸置橡膠疲勞預(yù)測1.

疲勞載荷轉(zhuǎn)化為疲勞位移2.建立FEA模型37懸置類產(chǎn)品疲勞預(yù)測分析流程3.應(yīng)力云圖懸置橡膠疲勞預(yù)測4.計(jì)算疲勞壽命38標(biāo)準(zhǔn)化疲勞對(duì)標(biāo)分析

A

to

B根據(jù)路譜采集載荷Block縮減獲取疲勞載荷。標(biāo)注規(guī)則：LE+拉壓狀態(tài)(T/C)+位置點(diǎn)(A/B…）+對(duì)數(shù)應(yīng)變值懸置橡膠疲勞預(yù)測Block1

X-Block1

X+LE-T_A:0.27 LE-T_B:0.21LE-C_A:0.32 LE-C_B:0.48疲勞載荷次數(shù)頻率（Hz)后懸置@X方

向Block最小值(N)最大值(N)1-2550105060000022-460020006000023-750055005000239懸置橡膠疲勞預(yù)測單軸試驗(yàn)典型的應(yīng)變?cè)茍D拉伸失效壓縮失效褶皺失效粘結(jié)失效40金屬支架強(qiáng)度預(yù)測41金屬支架強(qiáng)度評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比材料主機(jī)廠評(píng)價(jià)準(zhǔn)則載荷區(qū)別典型工況極限工況典型工況極限工況鑄鋁AP1<0.60*TYSP1<0.80*TYS11BP1<0.75*TYSP1<TYS11CP1<0.75*TYSPEEQ≤0.5%11.5鈑金AMises<0.80*TYSMises<TYS11BMises<TYSMises<0.9*TS11CMises<TYSPEEQ≤2.0%11.5注釋：1.TYS：屈服強(qiáng)度；TS:抗拉強(qiáng)度；PEEQ：等效塑性應(yīng)變。金屬支架強(qiáng)度預(yù)測鑄鋁件線性對(duì)地VS非線性預(yù)緊模型選擇分析模型根據(jù)分析需求進(jìn)行選擇，通過破壞力預(yù)測能力、位置匹配度、分析成本三個(gè)方向進(jìn)行比較。CAE模型類型變異系數(shù)位置匹配度螺栓失效CAE分析成本安全系數(shù)（基于推薦值）4核計(jì)算人工分析處理總計(jì)線性對(duì)地56%不能識(shí)別優(yōu)先推薦線性模型，安全系數(shù)兩者接近。0.222h5h7h螺栓預(yù)緊力非線性預(yù)緊最大主應(yīng)力P182%能識(shí)別4核計(jì)算人工分析處理總計(jì)服務(wù)器資源節(jié)省13倍，人工資源節(jié)省2倍。0.2426h10h36h接觸分析破壞力預(yù)測能力，根據(jù)評(píng)價(jià)指標(biāo)的波動(dòng)性來進(jìn)行判斷，指標(biāo)波動(dòng)越小，說明預(yù)測能力越強(qiáng)。由于分析類型和樣本數(shù)不同，此處選取變異系數(shù)進(jìn)行評(píng)價(jià)；線性分析模型基于推薦安全系數(shù)預(yù)估破壞力：X±

：1.4倍，Z+：1.2倍，Z-：1.8倍AlSi9Cu342常見內(nèi)應(yīng)力結(jié)構(gòu)金屬支架強(qiáng)度預(yù)測一體式本體支架① 骨架和殼體的過盈裝配② 第三點(diǎn)安裝間隙連接拉桿支架① 拉桿與襯套內(nèi)管的間隙連接② 拉桿與襯套外管的過盈連接①第三點(diǎn)安裝連接內(nèi)應(yīng)力 ②骨架與殼體過盈內(nèi)應(yīng)力第三點(diǎn)過盈量應(yīng)有底座兩孔輪廓度決定①支架與襯套內(nèi)管間隙 ②支架與襯套外管過盈連接內(nèi)應(yīng)力 連接內(nèi)應(yīng)力拉桿與小襯套內(nèi)管連接處間隙量=拉桿上偏差尺寸—

內(nèi)管下偏差尺寸43線性對(duì)地模型非線性對(duì)地模型A:P1=262B:P1=256A:P1=226B:P1=585截止載荷仍保持間隙螺栓失效：受切向載荷，滑移失效緊固件典型失效和分析從圖片看到特征孔附近有明顯撞擊印記，說明支臂有撞擊支架特征孔；在相同加載力對(duì)比下，線性模型A.B（失效點(diǎn)）應(yīng)力接近，非線性模型失效點(diǎn)B明顯大于支臂A點(diǎn)；通過動(dòng)畫對(duì)比，線性模型的支臂與支架仍保持間隙，

非線性模型支臂與支架發(fā)生撞擊，且當(dāng)發(fā)生撞擊后，

支架受力形式迅速發(fā)生改變，從而應(yīng)力迅速提升；非線性模型考慮了螺栓預(yù)緊力，能較好的識(shí)別螺栓發(fā)生滑移后零件的應(yīng)力狀態(tài)，所以精準(zhǔn)度有較大提升。44螺栓失效：受軸向向載荷，軸向張開失效線性對(duì)地模型非線性對(duì)地模型斷裂線斷裂線緊固件典型失效和分析從圖片可以看到斷裂線在約束面螺栓孔中線附近；在相同加載力對(duì)比下，線性對(duì)地模型斷裂線在約束面邊界，非線性對(duì)車模型斷裂線在螺栓孔中線附近，與失效位置一致；通過動(dòng)畫對(duì)比可以看出，線性模型在受載后，斷裂線未發(fā)生轉(zhuǎn)移，非線性預(yù)緊模型，在受載后，螺栓預(yù)緊力降低，導(dǎo)致斷裂線發(fā)生了轉(zhuǎn)移，并在螺栓孔中線附近產(chǎn)生應(yīng)力集中；45螺栓滑移校核方法緊固件典型失效和分析接頭單位支反力懸置28工況力接頭所需夾持力（典型，極限）安裝扭矩產(chǎn)生夾持力（典型，極限）計(jì)算滑移安全系數(shù)（典型，極限）計(jì)算張開安全系數(shù)（典型，極限）評(píng)判（典型，極限）懸置工況力（參考懸置系統(tǒng)技術(shù)報(bào)告）46Bolt

SizePreLoadM0828M1044.5M1264.8M1480夾持系數(shù)1.8（1）摩擦系數(shù)AL-AL0.18說明-以bolt1

-Fx=1000N為例（四舍五入）1、單位側(cè)向力-Ftrans=1.02KN

(Fx與Fy合成)；2、工況側(cè)向力-

Ftrans=1.02

×9.6=9.8KN3、所需軸向力-Fz=9.8/0.18=54.5(KN)4、產(chǎn)生軸向力：a、

扭矩轉(zhuǎn)角法=64.8KNb、

扭矩法=64.8/1.8=36KN5、安全系數(shù)：產(chǎn)生軸向力/所需軸向力

Extreme

未考慮本身軸向力：36/54.5=0.7Extreme

考慮本身軸向力：（36-Fa)/54.5=0.73-M12單位力28工況*單位力安全系數(shù)計(jì)算支架動(dòng)剛度要求：懸置支架安裝點(diǎn)動(dòng)剛度要求參考金屬支架性能要求邊界平動(dòng)剛度(KN/mm)繞轉(zhuǎn)剛度(KN.mm/Radian)前后左右上下Transmission

side

on

Body1571040000Engine

Side

on

BodyTorque

StrutEngine

Block

and

Trans

case

Bosses200BellHousing/ClutchHousing/

Oil

Pan/PTUBosses100金屬支架性能主動(dòng)側(cè)支架被動(dòng)側(cè)支架抗扭拉桿支架發(fā)動(dòng)機(jī)側(cè)變速箱側(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)側(cè)變速箱側(cè)主動(dòng)側(cè)支架拉桿1st

對(duì)車模態(tài)（Hz)≥600≥700≥500≥500≥600≥90（彈性模態(tài)）動(dòng)剛度（KN/mm）≥10，≥15更佳47懸置常見失效和案例48序號(hào)風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)梯型液壓襯套式整體拉桿后果1支臂斷裂發(fā)動(dòng)機(jī)掉落，影響人車安全2鉚點(diǎn)開裂零件無法裝車，客戶嚴(yán)重投訴3蠕變車內(nèi)抖動(dòng)大，客戶抱怨4漏液/滲液車輛性能降級(jí)，客戶抱怨5異響挑剔客戶抱怨，工廠下線抱怨6焊接不良零件局部脫落，影響人車安全7主筋斷裂主簧或撞塊失效，性能降級(jí)，部分客戶抱怨8撞塊熔接痕9硫化支架開裂現(xiàn)場無法生產(chǎn)，報(bào)廢損失10襯套脫出零件功能降級(jí)，影響車輛工作11內(nèi)管脫膠懸置常見失效和案例-主簧開裂失效描述整改措施臺(tái)架試驗(yàn)約80%，左懸置襯套一條主筋斷裂，一條完好對(duì)橡膠結(jié)構(gòu)作調(diào)整：降低主簧筋的斜面，減小下壓過程中橡膠與外管的接觸摩擦更改前：更改后：失效機(jī)理橡膠主簧筋受力下壓過程中，其筋與外管接觸部分橡膠磨損嚴(yán)重，最終導(dǎo)致鐵件外露，主簧筋與外管切割產(chǎn)生切口，導(dǎo)致橡膠撕裂整改結(jié)果及其他1.客戶MTS臺(tái)架驗(yàn)證后零件完好；49懸置常見失效和案例-主簧壓塌失效描述整改措施三向剛度比例

接近1:1:1主簧較趴，預(yù)載下發(fā)生褶皺主簧外輪廓弧線由往內(nèi)凹改為向外凸減小此處圓角，改善疲勞更改前：更改后：1 12 2失效機(jī)理1.主簧較趴，外輪廓內(nèi)凹，易發(fā)生褶皺整改結(jié)果及其他無壓塌現(xiàn)象，蠕變測試合格50懸置常見失效和案例-支架斷裂失效描述整改方向左懸置支架強(qiáng)化路試中，出現(xiàn)A、B兩處斷裂，C處裂紋強(qiáng)度優(yōu)化：在零件工藝數(shù)?；A(chǔ)上做優(yōu)化，①增加零件壁厚、加強(qiáng)筋厚度；②法蘭面邊緣做包邊。更改前：更改后：ACB失效機(jī)理1、通過失效零件探傷分析、斷口硬度測試、材料分析，排除零件質(zhì)量問題導(dǎo)致失效；2、排查零件結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)實(shí)際零件與設(shè)計(jì)狀態(tài)有較大差異，該零件工藝數(shù)模的壁厚，加強(qiáng)筋明顯小于設(shè)計(jì)壁厚，工藝數(shù)模CAE分析Z+強(qiáng)度不合格設(shè)計(jì)數(shù)模結(jié)果（Z+）

工藝數(shù)模分析結(jié)果（Z+）整改結(jié)果及其他優(yōu)化結(jié)果：應(yīng)力由198MPa降到82MPa；零件臺(tái)架破壞驗(yàn)證：Z+向破壞接受標(biāo)準(zhǔn)≥17KN更改前：1#件

24KN，支架斷裂

2#件

23KN，支架開裂更改后：1#件

29.4KN，支架斷裂

2#件

28.5KN，支架開裂強(qiáng)度提升18.5%。51狀態(tài)圖片狀態(tài)描述主觀結(jié)果更改前臺(tái)架測試更改前平面過臺(tái)階路面時(shí)有明顯異響更改后 更改前懸置在懸下Z向加速（200-800Hz）幅值小于1.5m/s^2，零件裝車后無解耦異響更改后 更改前更改后解耦膜上加凸起，并增加三條細(xì)筋過臺(tái)階路面時(shí)無異響液壓懸置解耦膜異響案例懸置常見失效和案例52零件疲勞驗(yàn)證方法對(duì)比零件疲勞驗(yàn)證方法數(shù)據(jù)來源優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)定載荷幅值疲勞試驗(yàn)方法Benchmark快速驗(yàn)證零件的疲勞與路試相關(guān)性差路譜Block載荷疲勞試驗(yàn)方法路譜1、能夠較為真實(shí)的體現(xiàn)零件在實(shí)際車上不同工況下的受載情況；2、試驗(yàn)周期較道路路譜疲勞模擬方法短。1、雨流計(jì)數(shù)法對(duì)路譜分析過程中，丟失路譜頻域信息；

2、損傷等效過程中的人為參與因素較多，不同工程師的統(tǒng)計(jì)結(jié)果缺乏一致性。道路路譜疲勞模擬實(shí)驗(yàn)方法路譜能夠真實(shí)的體現(xiàn)零件在實(shí)際車上不同路面工況下的受載情況此試驗(yàn)方法的時(shí)間周期較長單軸三軸MAST路試53疲勞測試條件定義54注：本規(guī)則中“*g加速度工況”表示*倍的重力加速度下懸置所受載荷；右、左懸置橡膠疲勞測試條件方向坐標(biāo)系疲勞試驗(yàn)條件（85±3℃）疲勞試驗(yàn)接受標(biāo)準(zhǔn)Z向預(yù)載(N)疲勞工況名稱頻率(Hz)次數(shù)單壽命循環(huán)次數(shù)X整車TBDX向±3g或0.5*(1st/Rev)54,00010要求完成1個(gè)壽命后，零件須滿足：

1）懸置靜剛度衰減不超過20%(不超過圖紙定義的30%）；

2）橡膠裂紋尺寸不超過3mm；橡膠永久變形不超過3mm；無漏液。0～5/8*(2nd

wot)536,000Z整車Z向-1g±1.5g532,00010Z向-1g±2.5g57,900Z向-1g±3.5g1100后拉桿懸置橡膠疲勞測試條件方向坐標(biāo)系疲勞試驗(yàn)條件（90±3℃）疲勞工況名稱頻率(Hz)次數(shù)單壽命循環(huán)次數(shù)X懸置X向±3g或0.5*(1st/Rev)54,000105/8*(2nd

wot)～0536,000右、左懸置支架疲勞測試條件方向坐標(biāo)系疲勞試驗(yàn)條件（室溫）疲勞試驗(yàn)接受標(biāo)準(zhǔn)疲勞工況名稱頻率(Hz)次數(shù)X整車X向±6g或(1st/Rev)1520萬鋁/鑄鐵：疲勞20萬次無裂紋。鈑金/鑄鋼：疲勞20萬次裂紋尺寸不超過3mm。（或：加載點(diǎn)在動(dòng)態(tài)試驗(yàn)后的變形增量比不超過1.5）Z整車Z向-1g±5g1520萬后拉桿懸置支架疲勞測試條件方向坐標(biāo)系疲勞試驗(yàn)條件（室溫）疲勞工況名稱頻率(Hz)次數(shù)X懸置X向(1st/Rev)1520萬支架破壞測試條件定義55左、右懸置支架破壞測試條件方向坐標(biāo)系破壞試驗(yàn)條件（室溫）破壞試驗(yàn)接受標(biāo)準(zhǔn)(kN)破壞工況名稱試驗(yàn)方法鋁件/鑄鐵（無裂紋）鈑金件/鑄鋼(10mm)X+整車X向+22g加載至破壞后停止≥X-整車X向-22g≥Y+整車Y向+9g≥Y-整車Y向-9g≥Z+整車Z向+14g≥Z-整車Z向-16g（↑-20G？）≥后拉桿支架破壞測試條件方向坐標(biāo)系破壞試驗(yàn)條件（室溫）破壞試驗(yàn)

接受標(biāo)準(zhǔn)(kN)破壞工況名稱試驗(yàn)方法鋁件/鑄鐵（無裂紋）鈑金件/鑄鋼(10mm)X+懸置2倍

Rev

wot加載至破壞后停止≥X-懸置2倍

1st

wot≥方向坐標(biāo)系破壞試驗(yàn)條件（室溫）破壞試驗(yàn)

接受標(biāo)準(zhǔn)(kN)破壞工況名稱試驗(yàn)方法鋁件/鑄鐵（無裂紋）鈑金件/鑄鋼(10mm)W+懸置3倍

Rev

wot加載至破壞后停止≥W-懸置3倍

1st

wot≥前后懸置支架破壞測試條件臺(tái)架與路試結(jié)果對(duì)比案例56鐘擺式懸置系統(tǒng)耐久試驗(yàn)P/NADVP

&

臺(tái)架試驗(yàn)路試結(jié)論發(fā)動(dòng)機(jī)懸置Z向疲勞測試：

預(yù)載：Z向-950N載荷：±2800N頻率：5Hz溫度：90℃次數(shù):

400K1.35

life100%路試無裂紋Z向耐久條件為-1g+/-3g時(shí),臺(tái)架試驗(yàn)滿足1.35life時(shí)，零件就能滿足路試100%的要求變速箱懸置Z向疲勞測試：預(yù)載：Z向-1180N載荷：±3500N頻率：5Hz

溫度：90℃次數(shù):

400K1.55

life100%路試無裂紋Z向耐久條件為-1g+/-3g時(shí),臺(tái)架試驗(yàn)滿足1.55life時(shí)，零件就能滿足路試100%的要求后拉桿懸置X向疲勞測試：

振幅：±3600N頻率：5Hz溫度：90℃次數(shù):

400K0.85

life100%路試無裂紋X向耐久條件為?*1st

/REV

WOT時(shí),臺(tái)架試驗(yàn)滿足0.85life時(shí)，零件就能滿足路試100%的要求對(duì)于支撐懸置，Z向臺(tái)架試驗(yàn)壽命（耐久條件為-1g+/-3g）大于1.35

life可以滿足路試要求；

對(duì)于抗扭懸置，X向臺(tái)架試驗(yàn)壽命（

?*1st/REV

WOT

）大于0.85

life可以滿足路試要求；臺(tái)架與路試結(jié)果對(duì)比案例57平衡扭矩軸懸置系統(tǒng)耐久試驗(yàn)P/NADVP

&

臺(tái)架試驗(yàn)路試結(jié)論發(fā)動(dòng)機(jī)懸置預(yù)載:

-1500N載荷:

±2550N頻率:5Hz溫度:90℃

次數(shù):

400K1.9

life100%路試無裂紋Z向耐久條件為-1g+/-1.7g時(shí),臺(tái)架試驗(yàn)滿足1.9life時(shí)，零件就能滿足路試100%的要求變速箱懸置預(yù)載:-1350N

載荷:

±2295N頻率:5Hz溫度:90℃

次數(shù):

400K3

life100%路試無裂紋Z向耐久條件為-1g+/-1.7g時(shí),臺(tái)架試驗(yàn)與路試均未失效，相關(guān)性不明確發(fā)動(dòng)機(jī)懸置預(yù)載:-1350N

載荷:

±2295N頻率:5Hz溫度:90℃

次數(shù):

400K3

life100%路試無裂紋Z向耐久條件為-1g+/-1.7g時(shí),臺(tái)架試驗(yàn)與路試均未失效，相關(guān)性不明確變速箱懸置預(yù)載:-1000N

載荷:

±1700N頻率:5Hz溫度:90℃

次數(shù):

400K3

life100%路試無裂紋Z向耐久條件為-1g+/-1.7g時(shí),臺(tái)架試驗(yàn)與路試均未失效，相關(guān)性不明確對(duì)于支撐懸置，Z向臺(tái)架試驗(yàn)壽命（耐久條件為-1g+/-1.7g）大于1.9

life可以滿足路試要求；臺(tái)架與路試結(jié)果對(duì)比案例鐘擺式懸置系統(tǒng)耐久試驗(yàn)P/NADVP

&

臺(tái)架試驗(yàn)路試結(jié)論發(fā)動(dòng)機(jī)懸置路譜3軸迭代疲勞溫度:80℃1

life1.國內(nèi)試車場8000KM

苛刻路面------OK2.德國路試100,000KM綜合路面------OK臺(tái)架試驗(yàn)與路試均未失效，相關(guān)性不明確58三缸發(fā)動(dòng)機(jī)懸置系統(tǒng)設(shè)計(jì)混合動(dòng)力汽車懸置系統(tǒng)設(shè)計(jì)純電動(dòng)汽車懸置系統(tǒng)設(shè)計(jì)三缸發(fā)動(dòng)機(jī)和新能源懸置系統(tǒng)設(shè)計(jì)三缸機(jī)的應(yīng)用現(xiàn)狀603-CylinderEngineFORDPSAGMGMBMWVovloHondaFCCGAIGHaimaDisplacement1.01.21.01.01.51.51.01.01.01.51.01.01.2Turbo√√√√√√√√√√√√√TransMT/DCTATMT/ATMT/DCTMTATMass(Kg)979099Torque

(Nm)170230160166220265180200170150Power

(Ph)125136111117136129120102Ban

Axis×√√××√√××√×××TVDUnbanHeavy

massTBDTBDFlywheelDualUnbanDualDualTBDDualDualTiming

BeltWetWetAppicationFocus/EcoSportFocus308S/DS…CAVALIERSail/Aveo/EncoreCMA/GeelyDMA/GeelyCivic

10A

BlueGS3S5S5三缸機(jī)激勵(lì)發(fā)動(dòng)機(jī)工作載荷三缸機(jī)四缸機(jī)載荷比較三缸機(jī)四缸機(jī)不平衡的力旋轉(zhuǎn)質(zhì)量慣性力不平衡的旋轉(zhuǎn)質(zhì)量都可通過布置曲軸平衡塊解決不平衡的旋轉(zhuǎn)質(zhì)量都可通過布置曲軸平衡塊解決N/AN/A往復(fù)質(zhì)量慣性力一階、二階往復(fù)慣性力自平衡一階往復(fù)慣性力自平衡二階Z向往復(fù)力不平衡，加2平衡軸N/A2階Z向不平衡的力矩旋轉(zhuǎn)質(zhì)量慣性力矩旋轉(zhuǎn)慣性力矩不平衡，加平衡塊解決旋轉(zhuǎn)慣性力矩自平衡N/AN/A往復(fù)質(zhì)量慣性力矩一階、二階往復(fù)質(zhì)量慣性力矩不平衡（主要是一階Rx、Rz

）平衡策略：1.加平衡塊，平衡Rx、Rz；2.加平衡軸，可消除Rx、Rz往復(fù)質(zhì)量慣性力矩自平衡1階Rx1階RzN/A傾覆力矩活塞慣性質(zhì)量產(chǎn)生的傾覆力矩三缸機(jī)慣性傾覆力矩主要是3

階Ry四缸機(jī)慣性傾覆力矩主要是2

階Ry3階Ry2階Ry氣缸壓力產(chǎn)生的傾覆力矩三缸機(jī)氣缸壓力傾覆力矩主要是1

.

5

階Ry四缸機(jī)氣缸壓力傾覆力矩主要是2

階Ry1.5階Ry2階Ry61三缸機(jī)的激勵(lì)平衡平衡軸平衡塊示意圖激勵(lì)形式往復(fù)慣性力矩傾覆力矩√0%Roll,

0%Yaw平衡軸平衡塊PitchN/A1.5階,3階

Ry×100%Roll,

0%Yaw平衡塊YawRollPitch1階

Rx1.5階,3階

Ry×(100-n)%Roll,

n%Yaw1階

Rx;

1階

Rz1.5階,3階

Ry×0%Roll,

100%Yaw1階

Rz1.5階,3階

Ry62三缸機(jī)激勵(lì)頻率和剛體模態(tài)設(shè)計(jì)1.0T

Idle

860rpmRx/Rz

1階激勵(lì)頻率14.3Hz隔振頻率（激勵(lì)頻率/1.414）<10.1HzRx

/

Rz

的模態(tài)頻率大于隔振頻率，此方向激勵(lì)處于放大區(qū)；Ry

的模態(tài)頻率可以設(shè)計(jì)在隔振區(qū)內(nèi)。Ry1.5階激勵(lì)頻率21.5Hz隔振頻率（激勵(lì)頻率/1.414）<15.2Hz三缸機(jī)剛體模態(tài)設(shè)計(jì)Roll和Yaw需要避開1階激勵(lì)頻率，有四個(gè)選擇。模態(tài)頻率偏上，懸置設(shè)計(jì)剛度偏大，可能存在的問題。結(jié)構(gòu)上不易實(shí)現(xiàn)；懸置剛度偏大，隔振性能不易滿足20dB的要求。模態(tài)頻率偏下，懸置設(shè)計(jì)剛度偏小，可能存在的問題。剛度偏小，耐久性能變差；剛度偏小，啟動(dòng)熄火抖動(dòng)問題。三缸機(jī)激勵(lì)頻率車身敏感度63三缸機(jī)激勵(lì)頻率和剛體模態(tài)設(shè)計(jì)KX

FMX&&固有頻率、解耦率的要求MX&&

KX

0位移控制KX

F懸置支撐點(diǎn)的動(dòng)反力MX&&

KX

FX

?Min

F

[I

r%]X懸置動(dòng)態(tài)支反力懸置動(dòng)反力要求：已初始剛度下完全平衡時(shí)懸置的動(dòng)反力為目標(biāo)，要求優(yōu)化后懸置的動(dòng)反力小于優(yōu)化前的目標(biāo)值。懸置動(dòng)態(tài)支反力+6DOF模態(tài)解耦懸置系統(tǒng)支反力模型6DOF解耦模型設(shè)計(jì)目標(biāo)：支反力最小80%設(shè)計(jì)目標(biāo)：模態(tài)頻率、解耦率20%聯(lián)合目標(biāo)64三缸機(jī)懸置系統(tǒng)策略3

Cylinder

Engine1.0L/1.0TMT/DCTw/o

balance

shaft

100%Yaw

0%Rollw/o

balance

shaft75%Yaw

25%RollATw/

balance

shaft1.5T/Dieselw/

balance

shaft?3

Cylinder

Enginew/o

balance

shaft100%Yaw0%RollRoll

>

1

Order

Yaw<

1

OrderRHS/LHS:

Kx↓Roll

>

1

Order

Yaw>

1

OrderNo

Special75%Yaw25%RollRoll

>

1

Order

Yaw>

1

OrderRHS:Damping↑Roll

<

1

Order

Yaw>

1

OrderRHS/LHS:

Kz↓①②③④?65三缸機(jī)懸置系統(tǒng)策略EcoSportRHSLHSRRStaticKd/KsStaticKd/KsStaticKd/Ks104/106/1532.250/183/2321.651121.38方案案例右懸置左懸置 備注倒置相比正置圓錐X方向剛度更低倒置X/Z≥0.45正置X/Z≥0.65①②FocusRHSLHSRRStaticKd/KsStaticKd/KsStaticKd/Ks122/94/1563.386/118/3121.432121.76③CavalierRHSLHSRRStaticKd/KsStaticKd/KsStaticKd/Ks130/130/1701.6105/105/1551.41601.25④右懸置:

半主動(dòng)懸置左懸置:

低動(dòng)剛度Kz*怠速設(shè)置:

1階和1.5階次，低動(dòng)剛度行駛設(shè)置:10~14Hz，高阻尼阻尼上升：小振幅下66阻尼特性，過盈式15~25°即非解耦式，解耦式3~6°即浮動(dòng)式三缸機(jī)NVH問題一覽600900120015001800210024001020 253035401階Roll/yaw質(zhì)量慣性力矩不平衡2階Pitch扭矩波動(dòng)低轉(zhuǎn)速行駛離合器鎖止行駛怠速轉(zhuǎn)速動(dòng)力總成剛體模態(tài)車身1階彎曲繞轉(zhuǎn)模態(tài)45頻率Hzrpm發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速3缸發(fā)動(dòng)機(jī)4

缸發(fā)動(dòng)機(jī)身彎曲頻率區(qū)域1)4)2)

1.5階扭矩波動(dòng)4)4)

低速行駛激勵(lì)頻率處于車車身側(cè)共振懸架前后共振懸架共振導(dǎo)致起步振動(dòng)3)

怠速轉(zhuǎn)速激勵(lì)頻率處于動(dòng)總剛體模態(tài)區(qū)域Fr-strut上下共振6)155)4)4)367142三缸機(jī)NVH問題匯總68工況問題描述原因分析解決方案備注點(diǎn)熄火點(diǎn)火座椅振動(dòng)大懸置剛度不合理懸置線性段設(shè)計(jì)不合理啟動(dòng)電機(jī)功率雙質(zhì)量飛輪模態(tài)動(dòng)力總成剛體模態(tài)耦合升速起步座椅抖動(dòng)大懸置剛度不合理懸置線性段設(shè)計(jì)不合理車身存在模態(tài)問題怠速怠速座椅振動(dòng)大懸置剛度不合理懸置線性段設(shè)計(jì)不合理其他系統(tǒng)傳遞（傳動(dòng)系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)等）NVH調(diào)試案例一：點(diǎn)火座椅沖擊優(yōu)化問題描述點(diǎn)火工況沖擊偏大，主要表現(xiàn)為X/Z向振動(dòng)偏大，X向動(dòng)力總成晃動(dòng)，Y向車身晃動(dòng)原因分析X向剛度偏低不能有效約束動(dòng)力總成懸置Z向剛度偏大導(dǎo)致Z向隔振不夠電機(jī)啟動(dòng)功率偏小導(dǎo)致啟動(dòng)時(shí)間較長雙質(zhì)量飛輪模態(tài)與起動(dòng)機(jī)激勵(lì)耦合懸置線性段不夠?qū)е聸_擊偏大方向XYZ點(diǎn)火沖擊0.710.210.49解決方案確保懸置在點(diǎn)火工況處于線性段區(qū)間優(yōu)化懸置3個(gè)方向線性剛度啟動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)速優(yōu)化雙質(zhì)量飛輪模態(tài)優(yōu)化(客戶端驗(yàn)證）點(diǎn)火XYZ原狀態(tài)0.710.210.49方案10.440.320.58方案20.380.130.25方案30.270.090.2317.000.00s

(Time)0.80-0.80m/s2RealF 24:SR:-X17.000.00s

(Time)0.80-0.80m/s2RealF25:SR:-Y17.000.00s

(Time)0.80-0.80m/s2RealF26:SR:+Z69NVH調(diào)試案例二：升速1600RPM座椅振動(dòng)優(yōu)化原因分析懸置整體X整體剛度較大車身前端存在整體模態(tài)50001300200040003000rpm0.70.50.40.30.20.0m/s2Amplitude

(RMS)1581.630.66m/s^2Curve

1581.63

rpmFOrder

1.50

SR:+Z50001300200040003000rpm0.40.30.20.10.0m/s2Amplitude

(RMS)FOrder

1.50

SR:-Y50001300200040003000rpm0.40.30.20.10.0m/s2Amplitude

(RMS)問題描述升速工況座椅在1600RPM左右存在振動(dòng)峰值，主要表現(xiàn)為X向和Z向F Order

1.50

SR:-X70NVH調(diào)試案例二：升速1600RPM座椅振動(dòng)優(yōu)化解決方案改進(jìn)方案發(fā)動(dòng)機(jī)懸置X向線性段增大3mm變速箱懸置X向撞塊增大后懸置更改結(jié)構(gòu)車身中通道增加Damper原結(jié)構(gòu)新結(jié)構(gòu)性能曲線050010001500200030000 1000

F

200005001000150020003000K0 1000

F

200001002003004005006003000K0 1000

F

200071NVH調(diào)試案例二：升速1600RPM座椅振動(dòng)優(yōu)化實(shí)車驗(yàn)證50001300200040003000rpm0.00.70.4m/s2Amplitude

(RMS)FOrder

1.50

SR:-XFOrder

1.50

SR:-X50001300200040003000rpm0.70.40.20.0m/s2Amplitude

(RMS)FOrder

1.50

SR:-YFOrder

1.50

SR:-Y50001300200040003000rpm0.00.70.4m/s2Amplitude

(RMS)FOrder

1.50

SR:+ZFOrder

1.50

SR:+Z原狀態(tài)新狀態(tài)72NVH調(diào)試案例三：怠速座椅振動(dòng)優(yōu)化-其他系統(tǒng)影響問題描述怠速充電工況車內(nèi)座椅振動(dòng)偏大原因分析怠速動(dòng)力總成振動(dòng)通過懸置外的途徑傳遞到車內(nèi)怠速工況懸置剛度不合理解決方案冷卻系統(tǒng)水箱墊優(yōu)化懸置線性剛度優(yōu)化實(shí)車驗(yàn)證水箱墊優(yōu)化結(jié)果懸置剛度優(yōu)化結(jié)果Seat

Rail

XSeat

Rail

YSeat

Rail

ZSR

RSS0.0360.0170.0960.104Seat

Rail

XSeat

Rail

YSeat

Rail

ZSR

RSS0.0220.0130.0610.066Seat

Rail

XSeat

Rail

YSeat

Rail

ZSR

RSS0.0140.0150.0510.055Seat

Rail

XSeat

Rail

YSeat

Rail

ZSR

RSS0.0360.0170.0960.104Seat

Rail

XSeat

Rail

YSeat

Rail

ZSR

RSS0.0220.0130.0610.06673特例：三缸機(jī)混合動(dòng)力特性概述（w/o

balance

shaft）序號(hào)特點(diǎn)懸置系統(tǒng)的影響1怠速充電模式下的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速（1000~1500rpm）高于純?nèi)装l(fā)動(dòng)機(jī)的怠速轉(zhuǎn)速

(850~900rpm)懸置系統(tǒng)頻率可以設(shè)計(jì)低于三缸發(fā)動(dòng)機(jī)怠速一階頻率，主階次1.5階和系統(tǒng)模態(tài)頻率的比值更大，對(duì)怠速車內(nèi)振動(dòng)有利。2ISG電機(jī)起步?jīng)]有三缸發(fā)動(dòng)機(jī)提速(1000~1300rpm)一階激勵(lì)通過Roll模態(tài)產(chǎn)生的振動(dòng)問題，但需要關(guān)注電機(jī)起步的聳動(dòng)問題。3發(fā)動(dòng)機(jī)的排量小，缸體變輕，容易產(chǎn)生結(jié)構(gòu)聲，發(fā)動(dòng)機(jī)本體噪聲變大。懸置系統(tǒng)需要有較高的隔振率，但動(dòng)力總成質(zhì)量較傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)大，導(dǎo)致懸置剛度需要提高。43缸發(fā)動(dòng)機(jī)的一階激勵(lì)平衡策略建議更多平衡Roll方向的一階激勵(lì)，因?yàn)檐嚿韺?duì)Z向的激勵(lì)更加敏感，即平衡75%Roll、25%Yaw。左右懸置可以采用不解耦的液壓懸置，降低成本。 74混合動(dòng)力特性概述混合動(dòng)力特性概述序號(hào)部件改善燃油經(jīng)濟(jì)性技術(shù)NV現(xiàn)象懸置對(duì)策1發(fā)動(dòng)機(jī)效率的改善-高膨脹比循環(huán)-減小摩擦損耗-減輕重量-發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲-隔振和吸收，懸置的隔振率>20dB2發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)控制-輕載，純電模式驅(qū)動(dòng)-駐車，發(fā)動(dòng)機(jī)熄火-HEV，發(fā)動(dòng)機(jī)頻繁啟停-發(fā)電機(jī)噪聲和馬達(dá)振動(dòng)-發(fā)動(dòng)機(jī)啟停振動(dòng)-車內(nèi)瞬間沖擊影響大-控制懸置系統(tǒng)最低固有頻率，Tip

in/out方向懸置高剛度-優(yōu)先選擇鐘擺式懸置布局-發(fā)動(dòng)機(jī)低轉(zhuǎn)速、高扭矩工作（電機(jī)充電模式）-車身振動(dòng)和低速嗡嗡聲-怠速充電，動(dòng)力總成剛體模態(tài)解耦-懸置的隔振率>20dB-加速時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)高轉(zhuǎn)速-發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲-隔振和吸收，懸置的隔振率>20dB3電機(jī)/發(fā)電機(jī)-再生制動(dòng)-電機(jī)/發(fā)電機(jī)的電磁噪聲-電機(jī)制動(dòng)力矩施加時(shí)間過長，發(fā)生反向敲擊-懸置的反向限位段需要足夠大-懸置的靜剛度不能過低，限位不能過“軟”混合動(dòng)力NVH性能要求POWERTRAIN

DEGREE

OFFREEDOMMAX.

PT

C.G.MOTION

(mm)

OR(deg.)Fore/aft±13Lateral±7.5