適讀人群 :適合汽車底盤工程師閱讀使用,也適合高等院校汽車專業師生閱讀參考 1. 汽車底盤系統包括傳動系統、行駛系統、制動系統、轉向系統等部分。本書將對每一部分進行詳細介紹,闡述每一部分的 NVH特性、特征,以及對整車 NVH性能的影響和如何正確地進行 NVH性能設計。
2. 本書介紹的案例多是作者親自參與的研究,或者選自新的問題改進、課題研究報告。
3. 本書作為解決汽車振動噪聲問題、開展汽車產品設計的參考資料,適合汽車底盤工程師閱讀使用,也適合高等院校汽車專業師生閱讀參考
隨著我國汽車市場的高速發展,人們對汽車乘坐舒適性的要求越來越高。低噪聲、舒適的汽車產品越來越受到人們的青睞,成為汽車制造商不斷追求的目標。
底盤系統是汽車的承載系統,可實現動力傳遞、驅動、制動及轉向等功能,其結構復雜,包含大量的關鍵零部件。底盤系統自身存在大量的固有模態,在激勵傳遞過程中有時起到放大作用。底盤系統除了傳遞及切斷動力之外,其本身在工作過程中也會產生各種激勵,最典型的就是旋轉不平衡激勵。這些激勵會使振動及噪聲問題進一步惡化。
汽車底盤系統包括傳動系統、行駛系統、制動系統、轉向系統等部分。本書將對每一部分進行詳細介紹,闡述每一部分的 NVH特性、特征,以及對整車 NVH性能的影響和如何正確地進行 NVH性能設計。
本書介紹的案例多是筆者親自參與的研究,或者選自最新的問題改進、課題研究報告。由于編寫時間倉促且學識有限,書中難免存在疏漏及不足之處,真誠地歡迎讀者指正(郵箱地址為 liuxch_nvh@126.com)。
前 言
第一章 懸架系統振動與噪聲控制…… 1
第一節 懸架系統概述 …………… 1
一、工作原理 …………………… 1
二、懸架系統振動特性 ………… 2
第二節 懸架系統振動與路面噪聲…… 3
一、概述 ………………………… 3
二、研究方法 …………………… 4
三、懸架振動模態 ……………… 4
四、測試方法 …………………… 7
五、測試結果 …………………… 7
六、降低路噪的方法 …………… 8
七、總結 ………………………… 11
第三節 空氣彈簧懸架系統振動特性…… 12
一、帶副壓力箱的空氣彈簧分析模型 …… 12
二、基礎方程式 ………………… 12
三、試驗裝置和方法 …………… 14
四、試驗結果 …………………… 15
五、定性模型 …………………… 17
六、各參數的影響 ……………… 18
七、電磁閥的影響 ……………… 19
八、結論 ………………………… 19
第四節 板簧式懸架系統振動特性…… 20
一、兩段式剛度特性 …………… 20
二、構造 ………………………… 22
三、效果 ………………………… 24
四、總結 ………………………… 25
第二章 輪胎振動與噪聲控制………… 26
第一節 輪胎振動與噪聲特性 …… 26
一、輪胎的主要功能 …………… 26
二、輪胎的基本構造 …………… 26
三、輪胎相關的 NVH 現象 ……… 27
四、輪胎的基本特性 …………… 29
五、胎面花紋 …………………… 31
第二節 輪胎噪聲控制 …………… 32
一、輪胎噪聲的測試方法 ……… 33
二、輪胎噪聲現狀 ……………… 33
三、使用條件和輪胎噪聲 ……… 33
四、低噪聲輪胎設計要點 ……… 36
五、路面種類和輪胎噪聲 ……… 40
六、輪胎噪聲的發生原理 ……… 42
七、輪胎噪聲控制和性能平衡……… 45
第三節 輪輞振動特性 …………… 45
一、輪輞結構 …………………… 45
二、輪輞模態 …………………… 45
三、輪輞剛度 …………………… 46
第四節 路面噪聲的模擬方法 …… 47
一、等價路面粗糙度的定義 …… 48
二、數值計算 …………………… 52
三、總結 ………………………… 52
第三章 制動系統振動與噪聲控制…… 53
第一節 制動抖動 ………………… 53
一、制動盤熱變形測試 ………… 53
二、制動抖動的發生原因及制動盤熱變形現象 …… 55
三、低熱變形制動盤的開發 …… 58
四、制動盤熱變形控制效果驗證…… 59
五、性能老化引起的制動抖動控制…… 61
第二節 制動嘯叫 ………………… 62
一、嘯叫模態 …………………… 62
二、制動系統各零部件的振動模態分析 …………… 62
三、共振系統的推測和確認 …… 63
四、制動系統振動特性和嘯叫的相關性 …………… 65
五、結構優化 …………………… 67
第四章 車架振動與噪聲控制………… 68
第一節 車架概述 ………………… 68
一、車架受力 …………………… 68
二、車架剛性 …………………… 68
三、車架類型 …………………… 69
第二節 車架振動 ………………… 70
一、車架振動特性 ……………… 70
二、車架模態 …………………… 72
第三節 副車架 …………………… 72
一、概述 ………………………… 72
二、模態 ………………………… 73
三、案例介紹 …………………… 76
第四節 車架的橫向力和結構分析…… 78
一、概述 ………………………… 78
二、車架構造 …………………… 79
三、車架橫向彎曲負荷 ………… 79
四、基于梁單元模型的橫向彎曲分析 ……………… 80
五、基于殼單元模型的橫向彎曲分析 ……………… 81
六、模態分析 …………………… 83
第五章 轉向系統振動與噪聲控制…… 85
第一節 轉向系統振動噪聲特性概述…… 85
一、概述 ………………………… 85
二、轉向系統振動特性 ………… 85
三、轉向系統異響 ……………… 85
第二節 轉向系統振動 …………… 86
一、轉向系統擺振 ……………… 87
二、轉向系統抖動 ……………… 90
第六章 底盤振動與噪聲性能集成…… 95
第一節 懸架系統 NVH 性能開發……… 95
一、懸架系統 NVH 目標 ………… 95
二、懸架系統模態測試 ………… 98
三、懸架系統異響控制 ………… 99
第二節 副車架減振系統設計……… 100
一、副車架模態 ……………… 101
二、副車架與加速噪聲 ……… 102
第三節 無級變速器(CVT)汽車加速沖擊改善 …… 103
一、概述 ……………………… 103
二、加速沖擊發生的原理 …… 104
三、FF-CVT 汽車加速沖擊振動仿真 ……………… 105
四、基于參數優化的主要相關要素調查 ………… 107
五、總結 ……………………… 108
第四節 貨車加速轟鳴噪聲 …… 108
一、問題描述 ………………… 108
二、問題發生原因探查 ……… 109
三、解決方案 ………………… 111
四、改進效果 ………………… 115
第五節 車輛起步時橫向搖擺振動分析 …………… 116
一、車輛前進時的橫向搖擺振動…… 116
二、整車模型 ………………… 117
三、橫向搖擺振動現象分析……… 118
第六節 懸架系統振動與乘坐舒適性 ……………… 121
一、乘坐舒適性相關的激勵源…… 121
二、現象分析 ………………… 121
三、評價方法基礎 …………… 122
四、車輛振動特性優化 ……… 125
五、總結 ……………………… 127
第七節 具有板簧懸架汽車的乘坐舒適性改進 …… 127
一、板簧懸架的激勵特性 …… 127
二、基于 2 自由度簡易模型的模擬仿真 ………… 130
三、乘坐舒適性改善結果 …… 132
四、總結 ……………………… 133
第八節 驅動系統扭振分析 …… 134
一、概述 ……………………… 134
二、建模 ……………………… 134
三、仿真分析 ………………… 143
四、優化分析 ………………… 143
第九節 貨車、公共汽車輪胎噪聲控制 …………… 145
一、輪胎噪聲及其發生原理……… 145
二、噪聲控制及輪胎設計要點…… 149
三、路面和輪胎噪聲 ………… 151