金陵科技学院学士学位论文 第一章 绪论
为提高液压悬置在高频的降噪能力，人们进而开发出惯性通道式液压悬置，通过控制惯性通道长度与通道截面直径之比，可以控制液压阻尼。在惯性通道式液压悬置上加解耦器之后就形成解耦器—惯性通道是液压悬置，该液压悬置可以在高频内通过调整内部液压的流量和流向，从而降低高频动刚度，进而降低高频振动时的车内噪声。
八十年代后期，人们开始设计半主动式、主动式动力总成悬置元件，现在已成功地开发出了半主动式和主动控制式液压悬置，并在四缸发动机上得到应用，取得令人满意的效果。半主动式液压悬置是根据输入信号，利用低功率作动器，调整悬置的内部参数及其工作状态，优化其动特性，从而实现减振降噪目的。主动式液压悬置是利用控制单元将外部振动输入信号转换，并通过作功器输出与外部激励同频等幅、反相响应，以实现减振降噪目的的液压悬置。
现在应用的主要有节流孔型和惯性通道型液阻悬置、惯性通道—固定解耦膜型和惯性通道—活动解耦膜型液阻悬置等几种。
目前运用最为广泛的是惯性通道—解耦膜式液阻悬置。惯性通道—解耦膜式液阻悬置的物理模型见图1-1
图1-1 液压悬置结构简图
主动式液压悬置已经有应用。同时，液压悬置也用到汽车的其他部位如驾驶室等。在开发液压悬置的同时，人们对液压悬置进行了大量的理论分析和实验研究，因液压悬置具有非线性刚度和阻尼，非线性系统的分析方法应用到液压悬置的分析上来。
1.2.2动力总成悬置系统国内外发展概况
现代汽车动力总成大都是通过弹性支承安装在车架上的，这种弹性支承称为“悬置”。汽车动力总成和悬置一起构成了汽车动力总成悬置系统。
动力总成的悬置装置可对在动力总成和车架间传递的振动进行双向的隔离，以降低车内的振动和噪声。由于动力总成悬置装置的体积较小，在隔振理论的发展初期并没有引起
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金陵科技学院学士学位论文 第一章 绪论
设计者的过多的重视。但随着车辆向高速、轻型、大功率方向的迈进，使得车身的刚度减小，动力总成振动激励增大，特别是采用了平衡性较差的动力总成前置前驱动的四缸四行程动力总成，都使车内的振动和噪声加大。随着人们对乘坐舒适性的提高，这些现象就必须加以解决。在解决问题的过程中，人们逐渐认识到了动力总成悬置装置的作用，并可以利用力学知识建立起各种模型。
随着人们对橡胶产品的认识，其在汽车的隔振上得到了广泛的应用。橡胶悬置元件直到现在仍是汽车发动机悬置的首选元件。
1962年，美国通用汽车公司率先申请了液压悬置的专利。从20世纪70年代开始，世界各大汽车企业相继开展了液压悬置的研究和应用。1979年德国的Audi公司率先在Audi五缸发动机上应用了液压悬置。之后仅几年时间，美国、日本、法国、韩国等国家都设计开发了液压悬置。国外液压悬置经过多年的发展，结构由简单到复杂，由被动式液压悬置发展到半主动式和主动式液压悬置阶段。
近年来，随着各国学者的不断努力，对于动力总成悬置装置的隔振性能形成了比较完善的评价指标：降低动力总成低频和动力总成多阶次激励引起的振动；降低车内噪声；降低动力总成启动、熄火、加减速时动力总成的瞬态振动等。
在国内，由于历史的原因，我国的汽车科研工作起步较晚，但在改革开放后随着我国汽车工业的飞速发展，各项科研取得了长足的进展，这其中也包括了对悬置系统的研究。从八十年代开始我国已经开始了悬置系统的研究，但在九十年代后取得了更大的成绩。国内对液压悬置的应用始于20世纪90年代。1991年液压悬置随着一汽Audi轿车的引进带入我国汽车界。
1.3本文的工作重点
本研究的目的，是以轿车动力总成悬置系统为研究对象，来提高轿车乘坐的舒适性，提高轿车的品质。本文研究的主要内容有以下几项：
1 主要介绍动力总成悬置系统的隔振原理，包括隔振的初步分析和引起动力总成振动的振源的介绍。
2 根据动力总成悬置系统优化设计的需要，测定一些相关的实验，测定了动力总成的主要激振力、质量、质心位置、转动惯量以及各个悬置支承的位置。
3 应用ProE软件建立了悬置系统的动力学模型，通过ADAMS软件对模型进行仿真。
4 对动力总成悬置系统进行优化设计，得到比较合理地性能参数匹配。
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金陵科技学院学士学位论文 第一章 绪论
2动力总成悬置系统理论分析
2.1 动力总成悬置元件模型
2.1.1 橡胶悬置模型
只在受力方向发生弹性位移而不引起其它方向位移，称此力作用方向为橡胶元件的弹性主轴方向。沿弹性主轴方向的三维弹性主轴相交于一点，称其为弹性中心。沿弹性主轴方向的刚度为主刚度。橡胶悬置块可以简化为一端固定在发动机动力总成上，另一端固定在车架上的粘弹性体。动力总成在空间做任意方向的运动时，橡胶悬置都将阻止这种运动。因此，橡胶悬置在空间三维方向上都有弹性，具有扭簧的作用。但考虑到动力总成各悬置之间的距离比起悬置本身的尺寸要大的多，它的扭簧作用不很显著，因此可以忽略不计，在此条件下，橡胶悬置块的三维中心总是存在的，可将橡胶悬置等效为固定于动力总成与车架之间的粘弹性弹簧。橡胶悬置有三个正交的弹性主轴。u ,v ,w，弹性主轴线的交点。为弹性中力平行于弹性主轴并通过弹性中心时，悬置只产生平移而不产生角位
移。其动力学模型见图2-1。 图2-1橡胶悬置的三维理学模型
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金陵科技学院学士学位论文 第二章 动力总成悬置系统理论分析
2.1.2液压悬置模型
由于液压悬置是一个非常复杂的隔振元件，它的动特性受很多参数的影响，存在时变特性（阻尼与振动速度有关）和频变特性（动刚度和阻尼随激振频率变化），因此它的精确模型建立起来将非常复杂。在动力总成液压悬置系统分析时，如果将液压悬置的复杂模型考虑进去，则导致动力总成液压悬置系统动力学方程无法求解，同时液压悬置的模型建得过于复杂也没有必要。因此在动力总成液压悬置系统分析中，我们只考虑液压悬置表现出来的外特性，如动刚度和阻尼。实验表明，液压悬置的流体部分只对悬置的垂直方向的动特性有影响，而对其他两个方向基本没有什么影响。因此，本文将采用图2-2所示的当量力学模型来表征液压悬置的垂向动特性，其余两个方向均按橡胶悬置对待。在图2-2所示的模型中，液压悬置的刚度和阻尼滞后角均为激振频率的函数，具体的函数表达式要通过拟和或插值实验数据获得。
2-2 液压悬置的当量力学模型
2.2动力总成悬置系统的布置形式及特点
2.2.1悬置系统弹性支承常用的布置形式
任意布置的悬置形式会导致悬置元件各向刚度的相互耦合，在工程实际中，一般总是让悬置系统带有一定的规律性和对称性。一般汽车应用的悬置系统有以下几种基本形式：
1.平置式：
这是一种常见的、传统的布置方式，它布局简单、安装容易。在这种布置方式中，每个弹性支承的三个相互垂直的刚度轴各自对应地平行于所选取的参考坐标轴。
2.斜置式：
这是一种目前汽车发动机中用得最多的布置方式。在这种布置方式中，每个弹性支承的三个相互垂直的刚度轴相对于参考坐标轴的布置是：除一个轴平行与参考坐标外，其他两个轴分别与参考坐标有一夹角，一般斜置式的弹性支承都是成对地对称布置于垂向纵剖面的两侧，但每对之间的夹角可以不同，坐标位置也可任意。这种布置方式的最大优点是：它既有较强的横向刚度，又有足够的横摇柔度，因此特别适用于像汽车发动机这样既要求有较大的横向稳定性，又要求有较低的横摇固有频率以隔振由不均匀扭矩引起的横摇振动。此外，它可以通过斜置角度，布置位置以及悬置两个方向上的刚度比等适当配合来达到横向和平摇相互解耦的目的，这是平置式较难做到的。
3.会聚式：
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