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1. 研究目的与意义(文献综述)
1.1目的及意义
转向节是汽车的重要零部件之一,在汽车零部件设计中有十分重要的地位和代表性。转向节将汽车的悬架系统、转向系统、轮毂和制动器有效的连接起来,是汽车底盘上至关重要的安全零部件,其结构形状、功能作用、制造过程、受载形式等在汽车零部件设计制造均具有典型的代表性[1]。第一,由于转向节在汽车底盘中所处的位置以及特定的连接功能,导致其形状结构异常复杂;第二,转向节的复杂形状结构也导致了其加工工艺复杂、方法多样,甚至涉及到部分先进制造技术;第三,由于转向节的特定连接功能,其所受到的载荷情况也相当复杂多变,承受的负载、各零件之间的约束及路面传递上来的冲击等等都对转向节的静强度、冲击强度、疲劳强度和可靠性提出了严格的要求。因此对转向节进行复杂负荷下的强度分析和模态分析,为转向节的设计优化提供一定的参考,就具有重大意义。
目前,制约汽车工业发展的两大难题分别是环境污染和能源危机,为解决上述问题,电动汽车应运而生。制约电动汽车发展的最大瓶颈是其续航里程,而电动汽车轻量化是提高续航能力的重要措施[2]。转向节是汽车整车的重要零部件,通过对其进行结构分析和优化,可以在保证转向节各项基本性能的情况下,减轻转向节的质量,从而减少整车的质量,提高电动汽车的整车动力性能。
2. 研究的基本内容与方案
2.1设计的主要内容
针对上汽通用雪佛兰畅巡2020款电动车底盘,根据已有参数,确定转向节的尺寸,并建立三维模型,绘制二维图纸。利用有限元的方法对转向节在不同的工况下(如三种典型工况、三种组合工况等)的强度进行分析、不同模态下的应力应变进行分析,主要包括形变情况、应力情况和振动特性。并对分析结果进行讨论分析,提出改进和优化建议,对优化后的转向节进行有限元分析,对比前后结果,最后完成设计说明书。
2.2技术要求
3. 研究计划与安排
| 周次(时间) | 工作内容 |
| 1-2(7 学期第18、19周) | 确定毕业设计选题、完善毕业设计任务书(相关参数)、校内外资料收集 |
| 3-4(8 学期第1-2周) | 方案构思、文献检索、完成开题报告 |
| 5(8学期第3周) | 外文翻译、资料再收集 |
| 6(8学期第4周,3月19日) | 开题答辩 |
| 7~8(8学期第5-6周) | 设计计算、草图绘制 |
| 9~11(8学期第7-9周) | 图样绘制、编写设计计算说明书(论文) |
| 12~15(8学期第10-13周) | 图样及论文整理 |
| 毕业实习两周(8学期第11-12周) | 校外实习或线上实习、资料收集、完成实习报告 |
| 16(8学期第14周) | 学生提出答辩申请,作答辩准备,资料袋整理;答辩资格审查,查重 |
| 17(8学期15周) | 参加答辩 |
4. 参考文献(12篇以上)
[1] 袁旦. 汽车转向节有限元分析与优化设计[d].浙江工业大学, 2010.
[2] 闫闯. 基于局部拓扑优化技术的纯电动汽车车架轻量化研究[d].电子科技大学, 2019.
[3] 李万敏, 王彦, 朱有地. 基于ansys的纯电动城市客车转向节有限元分析[j]. 兰州工业学院学报, 2018,25(02): 61-65.
