雙橫臂前懸架參數(shù)匹配與運(yùn)動(dòng)仿真設(shè)計(jì)【2011款比亞迪F6舒適型2.0L手動(dòng)擋】【說(shuō)明書(shū)+CAD+PROE+仿真】

雙橫臂前懸架參數(shù)匹配與運(yùn)動(dòng)仿真設(shè)計(jì)【2011款比亞迪F6舒適型2.0L手動(dòng)擋】【說(shuō)明書(shū)+CAD+PROE+仿真】,2011款比亞迪F6舒適型2.0L手動(dòng)擋,說(shuō)明書(shū)+CAD+PROE+仿真,雙橫臂前懸架參數(shù)匹配與運(yùn)動(dòng)仿真設(shè)計(jì)【2011款比亞迪F6舒適型2.0L手動(dòng)擋】【說(shuō)明書(shū)+CAD+PROE+仿真】,雙橫臂前,懸架 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中期檢查表 填表日期 2010年 4 月 20 日 迄今已進(jìn)行 8 周剩余 8 周 學(xué)生姓名 系部 汽車(chē)與交通工程學(xué)院 專(zhuān)業(yè)、班級(jí) 車(chē)輛工程07-2班 指導(dǎo)教師姓名 職稱(chēng) 講師 從事 專(zhuān)業(yè) 車(chē)輛工程 是否 外聘 □是■否 題目名稱(chēng) 高空作業(yè)車(chē)改裝設(shè)計(jì) 學(xué) 生 填 寫(xiě) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作進(jìn)度 已完成主要內(nèi)容 待完成主要內(nèi)容 1、雙橫臂獨(dú)立懸架零部件布置； 2、各部件的計(jì)算校核； 3、掌握ADAMS軟件使用； 4、使用ADAMS創(chuàng)建懸架物理模型； 1、 進(jìn)行ADAMS運(yùn)動(dòng)分析，根據(jù)生成運(yùn) 動(dòng)曲線(xiàn)，分析需要優(yōu)化的參數(shù)。 2、 將零部件變量參數(shù)化，進(jìn)行參數(shù)化分析，根據(jù)不同數(shù)值對(duì)應(yīng)參數(shù)值，合理選取數(shù)值。 3、 根據(jù)優(yōu)化后數(shù)值，創(chuàng)建pro/E實(shí)體模型。 4、 將三維模型轉(zhuǎn)化為二維工程圖。 存在問(wèn)題及努力方向 　1、ADAMS物理模型各部件約束關(guān)系，需要具體學(xué)習(xí)； 2、pro/E使用需要溫習(xí)和深入的學(xué)習(xí)掌握。 學(xué)生簽字： 指導(dǎo)教師 意 見(jiàn) 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 教研室 意 見(jiàn) 教研室主任簽字： 年 月 日 SY-025-BY-2 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū) 學(xué)生姓名 系部 汽車(chē)與交通工程 學(xué)院 專(zhuān)業(yè)、班級(jí) 車(chē)輛工程B07-2 指導(dǎo)教師姓名 職稱(chēng) 講師 從事 專(zhuān)業(yè) 車(chē)輛工程 是否外聘 □是■否 題目名稱(chēng) 雙橫臂前懸架參數(shù)匹配與運(yùn)動(dòng)仿真 一、設(shè)計(jì)目的、意義 目的：本課題研究的目的就在于運(yùn)用CAD/CAE技術(shù)對(duì)車(chē)輛雙橫臂式懸架的虛擬設(shè)計(jì)，在試制前的階段進(jìn)行設(shè)計(jì)和試驗(yàn)仿真，并且提出優(yōu)化設(shè)計(jì)的意見(jiàn)，獲得分析車(chē)輪垂直跳動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)與車(chē)輪前束角的變化等關(guān)系。獲得相關(guān)數(shù)據(jù)，在產(chǎn)品制造出之前，就可以發(fā)現(xiàn)并更正設(shè)計(jì)缺陷，完善設(shè)計(jì)方案，縮短開(kāi)發(fā)周期，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量和效率，為生產(chǎn)實(shí)際提供理論支持。 意義:懸架是車(chē)輛重要的組成部分。其主要任務(wù)是傳遞車(chē)輪與車(chē)架之間的力和力矩，并緩和沖擊、衰減振動(dòng)。對(duì)改善車(chē)輛的行駛平順性、減輕車(chē)輛自重以及減少對(duì)公路的破壞具有重要息義。在傳統(tǒng)懸架系統(tǒng)設(shè)計(jì)、試驗(yàn)、試制過(guò)程中必須邊試驗(yàn)邊改進(jìn)，從設(shè)計(jì)到試制、試驗(yàn)、定型，產(chǎn)品開(kāi)發(fā)成本較高，周期長(zhǎng)。運(yùn)用虛擬樣機(jī)技術(shù)，結(jié)合虛擬設(shè)計(jì)和虛擬試驗(yàn)，可以大大簡(jiǎn)化懸架系統(tǒng)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)過(guò)程，大幅度縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期，大量減少產(chǎn)品開(kāi)發(fā)費(fèi)用和成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)品的系統(tǒng)性能，獲得最優(yōu)設(shè)計(jì)產(chǎn)品。 二、設(shè)計(jì)內(nèi)容、技術(shù)要求（研究方法） 主要內(nèi)容：分析麥弗遜式懸架的結(jié)構(gòu)和懸架設(shè)計(jì)要求，在懸架設(shè)計(jì)中，根據(jù)整車(chē)的布置要求以及經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，確定懸架的整體空間數(shù)據(jù)和性能參數(shù)，運(yùn)用PRO/E建立三維物理模型，并在ADAMS軟件平臺(tái)上建立麥弗遜懸架的簡(jiǎn)化物理模型，進(jìn)行動(dòng)力學(xué)仿真分析，通過(guò)分析車(chē)輪垂直跳動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)與車(chē)輪前束角的變化等關(guān)系獲得相關(guān)數(shù)據(jù)，優(yōu)化相關(guān)參數(shù)，建立虛擬麥弗遜選件模型。 主要技術(shù)指標(biāo)： 1）車(chē)輪跳動(dòng)時(shí)，輪距變化不超過(guò)±4mm以防止輪胎早期磨損； 2）車(chē)輪跳動(dòng)時(shí)，前輪定位角變化特性合理； 3）轉(zhuǎn)彎時(shí)，車(chē)身在0.4g側(cè)向加速度作用下，車(chē)身側(cè)傾角不大于3—5°，并保證車(chē)輪與車(chē)身傾斜同向，以增加不足轉(zhuǎn)向效應(yīng)； 4）制動(dòng)及加速時(shí)，車(chē)身應(yīng)有“抗點(diǎn)頭”及“抗后坐”效應(yīng)； 5）應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度，以可靠地承受及傳遞除垂直力以外的力和力矩。 三、設(shè)計(jì)完成后應(yīng)提交的成果 （1）設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份，包括設(shè)計(jì)計(jì)算部分內(nèi)容； （2）通過(guò)虛擬軟件ADAMS/View 進(jìn)行仿真分析； （3）建立雙橫臂的PRO/E物理模型； （4）物理模型圖一套。 四、設(shè)計(jì)進(jìn)度安排 （1）調(diào)研、資料收集、完成開(kāi)題報(bào)告 第1、2周（2月28日～3月6日） (2) 根據(jù)給出的相關(guān)尺寸參數(shù)進(jìn)行相關(guān)部件的參數(shù)計(jì)算，并進(jìn)行驗(yàn)證 第 3、4周（3月7日～3月20日） (3) 在ADAMS軟件平臺(tái)上建立零件的等比例物理模型，進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析 第5、6、7周（3月21～ 4月10日） （4）利用部件的鏈接關(guān)系建立部件之間的裝配 第8、9、10、11周（4月11～5月8日） （5）設(shè)計(jì)1.5萬(wàn)字說(shuō)明書(shū)一份，零件圖一套（包括PRO/E零件圖）第12、13、14周（5月9日～5月29日） （6）畢業(yè)設(shè)計(jì)審核、修改 第15、16周（5月30日～6月12日） （7）畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯準(zhǔn)備及答辯 第17周（6月13日～6月 19日） 五、主要參考資料 （1）汽車(chē)教材：汽車(chē)構(gòu)造、 汽車(chē)?yán)碚?、汽?chē)設(shè)計(jì)、專(zhuān)用車(chē)設(shè)計(jì)等； （2）設(shè)計(jì)手冊(cè)類(lèi)書(shū)籍：汽車(chē)設(shè)計(jì)手冊(cè)、機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)等； （3）期刊文獻(xiàn)資料：中國(guó)期刊網(wǎng)（學(xué)校圖書(shū)館期刊）中雙橫臂懸架的相關(guān)資料（關(guān)鍵詞：雙橫臂前懸架；參數(shù)匹配；運(yùn)動(dòng)仿真；ADAMS；Pro/E ）； （4）新聞及網(wǎng)絡(luò)資料等。 六、備注 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 教研室主任簽字： 年 月 日 The Graduation Design for Bachelor's Degree Double wishbone independent suspension parameter matching and motion simulation Candidate：Hou Jinlong Specialty：Vehicle Engineering Class：B07-2 Supervisor：Lecturer. Yang Zhao Heilongjiang Institute of Technology 2011-06·Harbin 本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì) 雙橫臂獨(dú)立懸架參數(shù)匹配 與運(yùn)動(dòng)仿真 系部名稱(chēng)： 汽車(chē)與交通工程學(xué)院 專(zhuān)業(yè)班級(jí)： 車(chē)輛工程B07-2班 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 職 稱(chēng)： 講師 黑 龍 江 工 程 學(xué) 院 二○一一年六月 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告 設(shè)計(jì)（論文）題目:雙橫臂獨(dú)立懸架參數(shù)匹配與運(yùn)動(dòng)仿真 院 系 名 稱(chēng):汽車(chē)與交通工程學(xué)院 專(zhuān) 業(yè) 班 級(jí): 車(chē)輛工程07-2 學(xué) 生 姓 名: 導(dǎo) 師 姓 名: 開(kāi) 題 時(shí) 間: 2011年3月11日 指導(dǎo)委員會(huì)審查意見(jiàn)： 簽字： 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告 學(xué)生姓名 侯金龍 系部 汽車(chē)與交通工程學(xué)院 專(zhuān)業(yè)、班級(jí) 車(chē)輛工程07-2 指導(dǎo)教師姓名 楊兆 職稱(chēng) 講師 從事 專(zhuān)業(yè) 車(chē)輛工程 是否外聘 □是□否 題目名稱(chēng) 雙橫臂獨(dú)立懸架參數(shù)匹配與運(yùn)動(dòng)仿真 一、課題研究現(xiàn)狀、選題目的和意義 研究現(xiàn)狀： 懸架是現(xiàn)代汽車(chē)上的重要總成之一，它把車(chē)架和車(chē)身彈性的連接在一起，其性能優(yōu)劣直接影響到汽車(chē)行駛平順性、操縱穩(wěn)定性、轉(zhuǎn)向輕便性和輪胎的使用壽命。懸架的功用是把路面作用于車(chē)輪上的垂直反力、縱向反力和側(cè)向反力以及這些反力造成的力矩傳遞到車(chē)架上，并且緩和由不平等路面?zhèn)鹘o車(chē)架的沖擊載荷，衰減由此引起的承載系統(tǒng)的振動(dòng)，以保證汽車(chē)平順地行駛。從20世紀(jì)80年代后期開(kāi)始，為了提高行駛安全性，越來(lái)越多的高級(jí)轎車(chē)懸架采用了雙橫臂結(jié)構(gòu)。雙橫臂式獨(dú)立懸架的兩個(gè)擺臂長(zhǎng)度可以相等，也可以不等。車(chē)輪上下跳動(dòng)時(shí)，車(chē)輪輪軸繞兩個(gè)橫臂轉(zhuǎn)動(dòng)，因而兩個(gè)橫臂也稱(chēng)擺臂，在上部的稱(chēng)上擺臂，下部稱(chēng)下擺臂，由于兩個(gè)擺臂均為橫向布置，所以稱(chēng)為雙橫臂或雙擺臂?，F(xiàn)代汽車(chē)的斷開(kāi)式前橋系統(tǒng)大多數(shù)采用雙橫臂式獨(dú)立懸架機(jī)構(gòu)，以保證在各種行駛條件下獲得平順性和操縱穩(wěn)定性的最佳匹配。由于懸架性能對(duì)整車(chē)的平順性和操縱穩(wěn)定性的影響很大，所以采用計(jì)算機(jī)輔助計(jì)算，提高其設(shè)計(jì)質(zhì)量。傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法通常采用平面作圖法或是平面解析法，由于忽略了懸架機(jī)構(gòu)系統(tǒng)的空間布置形式，很難獲得較好的優(yōu)化結(jié)果。雙橫臂獨(dú)立懸架是目前汽車(chē)中使用最廣泛的獨(dú)立懸架之一。雙橫臂獨(dú)立懸架是一種比較復(fù)雜的多環(huán)路空間機(jī)構(gòu)、其運(yùn)動(dòng)直觀性差、參數(shù)確定相當(dāng)復(fù)雜，給運(yùn)動(dòng)分析帶來(lái)極大的困難，機(jī)械系統(tǒng)分析軟件ADAMS（Automatic Dynamic Analysis of Mechanical System）是世界上應(yīng)用廣泛的機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)仿真分析軟件。其中，在汽車(chē)工業(yè)中的應(yīng)用最為廣泛，目前已成為世界各主要汽車(chē)公司及其零部件供應(yīng)商的主要?jiǎng)恿W(xué)仿真軟件。對(duì)于機(jī)械系統(tǒng)的模型的建立，可以不再為機(jī)械系統(tǒng)的復(fù)雜而煩惱，因?yàn)槲覀冞\(yùn)用ADAMS軟件所要做的僅僅是將實(shí)際系統(tǒng)抽象為物理模型，并且將物理模型在ADAMS軟件的平臺(tái)上表現(xiàn)出來(lái)，剩下的諸如建立數(shù)學(xué)模型，求解都由ADAMS軟件來(lái)完成。通過(guò)ADAMS對(duì)樣車(chē)建模，并且仿真分析了在車(chē)輪轉(zhuǎn)向和車(chē)輪上下跳動(dòng)時(shí)前輪定位參數(shù)等性能參數(shù)的變化情況。對(duì)比了優(yōu)化前后的特性曲線(xiàn)，優(yōu)化之后的轉(zhuǎn)向梯形使車(chē)輪在轉(zhuǎn)向時(shí)左右車(chē)輪轉(zhuǎn)角更加符合理論轉(zhuǎn)角關(guān)系，從而降低了輪胎磨損，提高的行車(chē)平順性和安全性。對(duì)改善車(chē)輛的行駛平順性、減輕車(chē)輛自重以及減少對(duì)公路的破壞具有重要意義。在懸架系統(tǒng)在運(yùn)動(dòng)學(xué)性能分析過(guò)程中，主要反映為車(chē)輪受上下跳動(dòng)激勵(lì)時(shí)車(chē)輪定位角的變化情況。在車(chē)輪行駛過(guò)程中正常輪跳行程內(nèi)讓車(chē)輪定位參數(shù)在合理的范圍內(nèi)，以保證汽車(chē)設(shè)計(jì)所期望達(dá)到的性能。車(chē)輪定位參數(shù)主要包括主銷(xiāo)內(nèi)傾角、主銷(xiāo)后傾角、車(chē)輪外傾角和車(chē)輪前束量等。傳統(tǒng)懸架系統(tǒng)設(shè)計(jì)、試驗(yàn)、試制過(guò)程中必須邊試驗(yàn)邊改進(jìn)，從設(shè)計(jì)到試制、試驗(yàn)、定型，產(chǎn)品開(kāi)發(fā)成本較高，周期長(zhǎng)。運(yùn)用虛擬樣機(jī)技術(shù)，結(jié)合虛擬設(shè)計(jì)和虛擬試驗(yàn)，可以大大簡(jiǎn)化懸架系統(tǒng)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)過(guò)程，大幅度縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期，大量減少產(chǎn)品開(kāi)發(fā)費(fèi)用和成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)品的系統(tǒng)性能，獲得最優(yōu)設(shè)計(jì)產(chǎn)品。 目的及意義：通過(guò)分析研究雙橫臂獨(dú)立懸架的運(yùn)動(dòng)特性以及各組成部件的特性，提出一套實(shí)用的汽車(chē)前獨(dú)立懸架設(shè)計(jì)分析方法，運(yùn)用Pro E和ADAMS，對(duì)雙橫臂獨(dú)立懸架進(jìn)行建模和運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真分析，從而為設(shè)計(jì)和改進(jìn)提供快速、可靠的技術(shù)依據(jù)，達(dá)到大幅度降低設(shè)備研制成本的目的。在試制前的階段進(jìn)行設(shè)計(jì)和試驗(yàn)仿真，并提出優(yōu)化設(shè)計(jì)的意見(jiàn)，獲得分析車(chē)輪垂直跳動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)與車(chē)輪前束角的變化等關(guān)系。獲得相關(guān)數(shù)據(jù)，在產(chǎn)品制造出之前，就可以發(fā)現(xiàn)并更正設(shè)計(jì)的缺陷，完善設(shè)計(jì)方案，縮短開(kāi)發(fā)周期，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量和效率。在實(shí)際設(shè)計(jì)雙橫臂獨(dú)立懸架過(guò)程中定位參數(shù)設(shè)定復(fù)雜，通過(guò)ADAMS和Pro E參數(shù)匹配有效解決該問(wèn)題，為懸架設(shè)計(jì)者節(jié)省了時(shí)間和精力。 在此次懸架設(shè)計(jì)中，我將對(duì)雙橫臂獨(dú)立懸架有更為細(xì)致的認(rèn)識(shí)，把大學(xué)中所學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)系統(tǒng)的綜合運(yùn)用，這樣可以使我對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)進(jìn)一步的鞏固和提升，懸架設(shè)計(jì)難點(diǎn)在于個(gè)個(gè)參數(shù)的合理匹配，計(jì)算量相對(duì)比較大，需要反復(fù)的修正和匹配參數(shù)，從中我將會(huì)真正體會(huì)到今后工作中應(yīng)具背的心態(tài)。此外，在設(shè)計(jì)中我需要用到ADAMS軟件，我從未接觸過(guò)，需要自己獨(dú)立的進(jìn)行學(xué)習(xí)，這對(duì)我是個(gè)考驗(yàn)，也是能力提升的好機(jī)會(huì)，為今后的設(shè)計(jì)工作打下了良好的基礎(chǔ)。 二、設(shè)計(jì)（論文）的基本內(nèi)容、擬解決的主要問(wèn)題 基本內(nèi)容：分析雙橫臂獨(dú)立式懸架的結(jié)構(gòu)和懸架設(shè)計(jì)要求，在懸架設(shè)計(jì)中，根據(jù)整車(chē)的布置要求以及經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，確定懸架的整體空間數(shù)據(jù)和性能參數(shù)，運(yùn)用PRO/E建立三維物理模型，并在ADAMS軟件平臺(tái)上建立雙橫臂獨(dú)立懸架的簡(jiǎn)化物理模型，進(jìn)行動(dòng)力學(xué)仿真分析，通過(guò)分析車(chē)輪垂直跳動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)與車(chē)輪前束角的變化等關(guān)系獲得相關(guān)數(shù)據(jù)，優(yōu)化相關(guān)參數(shù)，建立虛擬雙橫臂獨(dú)立選件模型。 主要技術(shù)要求： 1、車(chē)輪跳動(dòng)時(shí)，輪距變化不超過(guò)±4mm以防止輪胎早期磨損。 2、車(chē)輪跳動(dòng)時(shí)，前輪定位角變化特性合理。 3、轉(zhuǎn)彎時(shí)，車(chē)身在0.4g側(cè)向加速度作用下，車(chē)身側(cè)傾角不大于3-5°，并保證車(chē)輪與車(chē)身傾斜同向，以增加不足轉(zhuǎn)向效應(yīng)。 4、制動(dòng)及加速時(shí)，車(chē)身應(yīng)有“抗點(diǎn)頭”及“抗后坐”效應(yīng)。 5、應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度，以可靠地承受及傳遞除垂直力以外的力和力矩。 解決的問(wèn)題： 1.ADAMS軟件沒(méi)有基礎(chǔ)，需要借助相關(guān)參考書(shū)進(jìn)行學(xué)習(xí)，在遇到無(wú)法獨(dú)立解決問(wèn)題是向老師請(qǐng)教，預(yù)計(jì)在一周內(nèi)掌握其基本操作，在設(shè)計(jì)過(guò)程中不斷深入了解。 2.雖然現(xiàn)在對(duì)懸架基本設(shè)計(jì)有了一定的頭緒，大體有了掌握，但細(xì)節(jié)上還不能完全深入體會(huì)，這就需要我多參照相關(guān)懸架設(shè)計(jì)參考書(shū)或文獻(xiàn)，不斷完善自己的設(shè)計(jì)。 3.Pro E基本操作需要重新溫習(xí)，達(dá)到熟練掌握，Pro E還需進(jìn)一步深入了解和掌握，在平時(shí)練習(xí)外，還需要虛心向同學(xué)、老師請(qǐng)教。 4.此次設(shè)計(jì)需要?jiǎng)?chuàng)新，這就需要對(duì)雙橫臂獨(dú)立懸架結(jié)構(gòu)和參數(shù)之間的匹配有深刻的認(rèn)識(shí)，大量閱讀相關(guān)資料必不可少，將自己的理解整理好與導(dǎo)師請(qǐng)教，使自己對(duì)雙橫臂獨(dú)立懸架設(shè)計(jì)思想不斷升華。 三、技術(shù)路線(xiàn)（研究方法） 收集資料 完成開(kāi)題報(bào)告 初步計(jì)算懸架各部件尺寸，校核強(qiáng)度及壽命 采用ADAMS構(gòu)建等比例簡(jiǎn)化物理模型、運(yùn)動(dòng)學(xué)分析 根據(jù)最終確定參數(shù)繪制proe實(shí)體模型 Proe零件圖一套，裝配圖 完成說(shuō)明書(shū) 出圖 完成畢業(yè)設(shè)計(jì) 審核修改 四、進(jìn)度安排 （1）調(diào)研、資料收集、完成開(kāi)題報(bào)告 第1、2周（2月28日～3月6日） (2) 根據(jù)給出的相關(guān)尺寸參數(shù)進(jìn)行相關(guān)部件的參數(shù)計(jì)算，并進(jìn)行驗(yàn)證 第 3、4周（3月7日～3月20日） (3) 在ADAMS軟件平臺(tái)上建立零件的等比例物理模型，進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析 第5、6、7周（3月21～4月10日） （4）利用部件的鏈接關(guān)系建立部件之間的裝配 第8、9、10、11周（4月11～5月8日） （5）設(shè)計(jì)1.5萬(wàn)字說(shuō)明書(shū)一份，零件圖一套（包括PRO/E零件圖）第12、13、14周（5月9日～5月29日） （6）畢業(yè)設(shè)計(jì)審核、修改 第15、16周（5月30日～6月12日） （7）畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯準(zhǔn)備及答辯 第17周（6月13日～6月 19日） 五、參考文獻(xiàn) [1]陳家瑞主編 汽車(chē)構(gòu)造 下冊(cè)/ 第2版 機(jī)械工業(yè)出版社[M] 2005 [2]余志生主編 汽車(chē)?yán)碚? 第五版 機(jī)械工業(yè)出版社[M] 2009.3 [3]徐灝主編機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 第三卷 機(jī)械工業(yè)出版社 [4]劉維信主編 汽車(chē)設(shè)計(jì)第一版 清華大學(xué)出版社[M] 2001.7 [5]劉虹 王其東 基于ADAMS雙橫臂獨(dú)立懸架運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真分析[期刊論文]合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)[J] 2007.1 [6]李靜 初亮 魯和安 雙橫臂獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性[期刊論文] 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào)[J] 2002.3 [7]毛務(wù)本 韓銳 獨(dú)立懸架轉(zhuǎn)向梯形機(jī)構(gòu)斷開(kāi)點(diǎn)的優(yōu)化[期刊論文] 江蘇大學(xué)學(xué)報(bào)[J] 2004.3 [8]楊可楨 程光蘊(yùn) 李仲生主編 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 高等教育出版社[M] 2006.5 [9]王其東 陳無(wú)畏 何文輝 吳越俊 基于多體動(dòng)力學(xué)的雙橫臂獨(dú)立懸架線(xiàn)剛度的計(jì) 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào) [J] 2004.5 [10]周四新主編 Pro/ENGINEER Wildfire 3.0 實(shí)例教程 電子工業(yè)出版社[M] 2007.7 [11] 張亮亮 裴永生 吳丹丹 基于ADAMS的雙橫臂獨(dú)立懸架的仿真分析及優(yōu)化設(shè)計(jì)燕山大學(xué)車(chē)輛與能源學(xué)院 [J] 2010 [12]周松鶴 徐烈烜主編 工程力學(xué) 機(jī)械工業(yè)出版社[M] 2007.9 [13]李軍邢俊文譚文潔ADAMS實(shí)例教程[M]2002 [14]Using ADAMS/View Function Builder Version 12.0. MDI,[J]2002 [15]Keiichi Motoyama Ph D. Takashi Yamanaka A Study of Suspension Design Using Optimization Technique and DOE [J] 2000 六、備注 指導(dǎo)教師意見(jiàn)： 簽字： 年 月 日 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 摘 要 本設(shè)計(jì)是基于ADAMS/view雙橫臂獨(dú)立懸架的仿真與優(yōu)化，利用ADAMS多體力學(xué)軟件建立雙橫臂獨(dú)立懸架的多剛體模型，通過(guò)對(duì)模型中的車(chē)輪施加運(yùn)動(dòng)約束從而對(duì)其進(jìn)行運(yùn)動(dòng)性能的仿真分析，從而獲得該車(chē)輪定位角的變化，將其設(shè)計(jì)要求和分析結(jié)果對(duì)比，可以得出懸架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性及需要改進(jìn)的地方。 此外，對(duì)雙橫臂獨(dú)立懸架做了合理的簡(jiǎn)化，建立了雙橫臂獨(dú)立懸架力學(xué)及虛擬樣機(jī)的模型，并在虛擬樣機(jī)軟件ADAMS/view模塊上進(jìn)行仿真，在此基礎(chǔ)上對(duì)前懸架的各個(gè)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，使其得到懸架振動(dòng)達(dá)到最優(yōu)值，從而為設(shè)計(jì)和改進(jìn)提供快速、可靠的技術(shù)依據(jù)，達(dá)到大幅度降低設(shè)備研制成本，大大降低了輪胎的磨損情況的目的。 關(guān)鍵詞：雙橫臂獨(dú)立懸架 ；ADAMS ；運(yùn)動(dòng)仿真；參數(shù)匹配;；虛擬樣機(jī)  ABSTRACT The design is simulation and optimization of double wishbone suspension based on ADAMS/view, we modeling the multi-rigid of Double-wish-bone Independent suspension by using the modtion view ,and then ,start the simulation after constraining the vehicle wheels and we can get the change of the vehicle location angle ,finally,compare the simulation result with the design requirement , we will find whether the tesultment the dement of design which performence should be improved. Desides ,according to mechincs of vibration and dynamics of multi-body system ,a virtual prototype model of wishbone type independent front suspension was established model, the parameters of front suspension were optimized to minimize the vibration of front suspension. Thus, it provides a quick and reliable technical basis for designing and improveing, reduce cost of equipment developed and purpose of the tyre wear. Keywords : Double wishbone suspension; ADAMS; Movement Simulation; Matching parameters; Virtual prototype I 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 目 錄 摘 要 I Abstract II 第1章 緒 論 1 1.1懸架的概述 1 1.2 獨(dú)立懸架結(jié)構(gòu)、類(lèi)型和特點(diǎn) 2 1.3 課題的主要意義 5 1.4 設(shè)計(jì)內(nèi)容概述 5 第2章 雙橫臂獨(dú)立懸架設(shè)計(jì)計(jì)算 6 2.1選取同類(lèi)車(chē)型參數(shù) 6 2.2 懸架主要參數(shù)的確定 6 2.3 簧載質(zhì)量與非簧載質(zhì)量 7 2.4彈性元件計(jì)算 8 2.5減震器計(jì)算 12 2.5.1相對(duì)阻尼系數(shù) 12 2.5.2筒式減震器工作缸D確定 14 2.6導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 15 2.6.1側(cè)傾中心 15 2.6.2橫向平面內(nèi)上下橫臂軸布置方案 16 2.6.3水平面內(nèi)上下橫臂軸的布置方案 16 2.7上下橫臂長(zhǎng)度確定 17 2.8半軸計(jì)算 17 2.9 車(chē)輪計(jì)算 18 2.10本章小結(jié) 18 第3章 基于ADAMS/View的懸架優(yōu)化分析 19 3.1ADAMS介紹 19 3.2懸架建模關(guān)鍵點(diǎn)確定 20 3.3添加連接副 21 3.4添加移動(dòng)副 22 3.5測(cè)量參數(shù)值 23 3.6懸架的特性曲線(xiàn) 27 3.7仿真結(jié)果分析 30 3.8懸架部件尺寸參數(shù)化 30 3.9制定界面 35 3.10設(shè)計(jì)參數(shù)的研究分析 38 3.11優(yōu)化方案 46 3.12優(yōu)化結(jié)果分析 48 3.13本章小結(jié) 49 第4章 懸架實(shí)體建模 50 4.1Pro/E介紹 50 4.2懸架零件實(shí)體建模 50 4.2.1螺旋彈簧的創(chuàng)建 50 4.1.2輪胎的創(chuàng)建 51 4.1.3盤(pán)式制動(dòng)器創(chuàng)建 51 4.1.4轉(zhuǎn)向拉桿創(chuàng)建 52 4.1.5上橫臂的創(chuàng)建 53 4.1.6下橫臂創(chuàng)建 53 4.1.7半軸創(chuàng)建 53 4.1.8叉形件的創(chuàng)建 54 4.1.9轉(zhuǎn)向節(jié)創(chuàng)建 54 4.3懸架的裝配 54 4.4本章小結(jié) 54 結(jié) 論 55 參考文獻(xiàn) 56 致　 謝 57 附 錄 58 第1章 緒 論 1.1 懸架的概述 舒適性是轎車(chē)最重要的使用性能之一。舒適性與車(chē)身的固有振動(dòng)特性有關(guān)，而車(chē)身的固有振動(dòng)特性又與懸架的特性相關(guān)。所以，汽車(chē)懸架是保證乘坐舒適性的重要部件。同時(shí)，汽車(chē)懸架做為車(chē)架(或車(chē)身)與車(chē)軸(或車(chē)輪)之間作連接的傳力機(jī)件，又是保證汽車(chē)行駛安全的重要部件。 一般懸架由彈性元件、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、減振器和橫向穩(wěn)定桿組成。彈性元件用來(lái)承受并傳遞垂直載荷，緩和由于路面不平引起的對(duì)車(chē)身的沖擊。彈性元件種類(lèi)包括鋼板彈簧、螺旋彈簧、扭桿彈簧、油氣彈簧、空氣彈簧和橡膠彈簧。減振器用來(lái)衰減由于彈性系統(tǒng)引起的振，減振器的類(lèi)型有筒式減振器，阻力可調(diào)式新式減振器，充氣式減振器。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)用來(lái)傳遞車(chē)輪與車(chē)身間的力和力矩，同時(shí)保持車(chē)輪按一定運(yùn)動(dòng)軌跡相對(duì)車(chē)身跳動(dòng)，通常導(dǎo)向機(jī)構(gòu)由控制擺臂式桿件組成。種類(lèi)有單桿式或多連桿式的。鋼板彈簧作為彈性元件時(shí)，可不另設(shè)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，它本身兼起導(dǎo)向作用。有些轎車(chē)和客車(chē)上，為防止車(chē)身在轉(zhuǎn)向等情況下發(fā)生過(guò)大的橫向傾斜，在懸架系統(tǒng)中加設(shè)橫向穩(wěn)定桿，目的是提高橫向剛度，使汽車(chē)具有不足轉(zhuǎn)向特性，改善汽車(chē)的操縱穩(wěn)定性和行駛平順性。 現(xiàn)代汽車(chē)懸架的發(fā)展十分快，不斷出現(xiàn)，嶄新的懸架裝置。按控制形式不同分為被動(dòng)式懸架和主動(dòng)式懸架。目前多數(shù)汽車(chē)上都采用被動(dòng)懸架，如下圖所示也就是汽車(chē)姿態(tài)（狀態(tài)）只能被動(dòng)地取決于路面及行駛狀況和汽車(chē)的彈性元件，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)以及減振器這些機(jī)械零件。20世紀(jì)80年代以來(lái)主動(dòng)懸架開(kāi)始在一部分汽車(chē)上應(yīng)用，并且目前還在進(jìn)一步研究和開(kāi)發(fā)中。主動(dòng)懸架可以能動(dòng)地控制垂直振動(dòng)及其車(chē)身姿態(tài)，根據(jù)路面和行駛工況自動(dòng)調(diào)整懸架剛度和阻尼，如圖1.1。 1彈性元件 2減震器 縱向推力桿 橫向推力桿 3橫向穩(wěn)定器 圖1.1 懸架圖 根據(jù)汽車(chē)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)不同懸架種類(lèi)又可分為獨(dú)立懸架，非獨(dú)立懸架。如下圖1.2所示： (a)非獨(dú)立懸架 (b)獨(dú)立懸架 圖1.2 非獨(dú)立懸架與獨(dú)立懸架示意圖 非獨(dú)立懸架如上圖(a)所示。其特點(diǎn)是兩側(cè)車(chē)輪安裝于一整體式車(chē)橋上，當(dāng)一側(cè)車(chē)輪受沖擊力時(shí)會(huì)直接影響到另一側(cè)車(chē)輪上，當(dāng)車(chē)輪上下跳動(dòng)時(shí)定位參數(shù)變化小。若采用鋼板彈簧作彈性元件，它可兼起導(dǎo)向作用，使結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化，降低成本。目前廣泛應(yīng)用于貨車(chē)和大客車(chē)上，有些轎車(chē)后懸架也有采用的。非獨(dú)立懸架由于非簧載質(zhì)量比較大，高速行駛時(shí)懸架受到?jīng)_擊載荷比較大，平順性較差。 獨(dú)立懸架是兩側(cè)車(chē)輪分別獨(dú)立地與車(chē)架（或車(chē)身）彈性地連接，當(dāng)一側(cè)車(chē)輪受沖擊，其運(yùn)動(dòng)不直接影響到另一側(cè)車(chē)輪，獨(dú)立懸架所采用的車(chē)橋是斷開(kāi)式的。這樣使得發(fā)動(dòng)機(jī)可放低安裝，有利于降低汽車(chē)重心，并使結(jié)構(gòu)緊湊。獨(dú)立懸架允許前輪有大的跳動(dòng)空間，有利于轉(zhuǎn)向，便于選擇軟的彈簧元件使平順性得到改善。同時(shí)獨(dú)立懸架非簧載質(zhì)量小，可提高汽車(chē)車(chē)輪的附著性。如上圖(b)所示。 1.2 獨(dú)立懸架結(jié)構(gòu)、類(lèi)型和特點(diǎn) 1、單橫臂式 這種懸架在車(chē)輪跳動(dòng)時(shí)．車(chē)輪傾角有顯著的變化，側(cè)滑量大、輪胎磨損嚴(yán)重，轉(zhuǎn)向輪采用這種懸架對(duì)轉(zhuǎn)向操縱有一定影響因此很少用于的前懸架。對(duì)后懸架來(lái)說(shuō)．汽車(chē)在小向心加速度行駛時(shí)車(chē)輪外傾角變化將增加汽車(chē)不足轉(zhuǎn)向因素．而在大向心加速度時(shí)車(chē)身產(chǎn)生“舉升”現(xiàn)象。單橫臂式懸架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、質(zhì)量小、成本低，在早期轎車(chē)后懸架上采用得比較多，目前已很少使用。 2、單縱臂式 單縱臂式懸架在車(chē)輪跳動(dòng)時(shí)，車(chē)輪外傾角和前束不變，但后傾角變化較大，因此多用于不轉(zhuǎn)向的后輪。轉(zhuǎn)彎行駛時(shí)，由于車(chē)輪隨車(chē)身一起向外傾斜，后懸架采用這種懸架容易出現(xiàn)過(guò)多轉(zhuǎn)向趨勢(shì)。單縱臂式懸架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、質(zhì)量小，可以得到較大的室內(nèi)空間，所以在前輪驅(qū)動(dòng)汽車(chē)的后懸架上應(yīng)用的比較多，目前被單斜臀式、麥弗遜式獨(dú)立懸架所代替。 3、單斜臂式 介于單橫臂式和單縱臂式之間的一種懸架結(jié)構(gòu)。擺臂的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(xiàn)與汽車(chē)縱軸線(xiàn)所成角度在0o-90o之間。單斜臂式懸架自60年代初問(wèn)世以來(lái)，在后輪驅(qū)動(dòng)汽車(chē)的后懸架上得到了廣泛應(yīng)用。目前由于對(duì)汽車(chē)干順性和操縱穩(wěn)定性提出了更高要求，有些汽車(chē)采用了結(jié)構(gòu)更復(fù)雜的雙橫臂式或多桿式獨(dú)立懸架。今后伴隨著后輪驅(qū)動(dòng)汽的減少，單斜臂式懸架應(yīng)用會(huì)逐漸減少。 4、縱臂扭轉(zhuǎn)梁式 這種懸架主要優(yōu)點(diǎn)是，車(chē)輪運(yùn)動(dòng)特性比較好，左、右車(chē)輪在等幅正向或反向跳動(dòng)時(shí)，車(chē)輪外傾角、前束及輪距無(wú)變化，汽車(chē)具有良好的操縱穩(wěn)定性。但這種懸梁在側(cè)向力作用時(shí)。呈過(guò)多轉(zhuǎn)向趨勢(shì)。另外，扭轉(zhuǎn)梁因強(qiáng)度關(guān)系，允許承受的載荷受到限制。扭轉(zhuǎn)梁式懸架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、在一些前置前驅(qū)動(dòng)汽車(chē)的后懸架上應(yīng)用得比較多。 5、多桿式 多桿式懸架主要優(yōu)點(diǎn)是，利用多桿控制車(chē)輪的空間運(yùn)動(dòng)軌跡，以便更好地控制車(chē)輪定位參數(shù)變化規(guī)律，得到更為滿(mǎn)意的汽車(chē)順從轉(zhuǎn)向特性，最大限度滿(mǎn)足汽車(chē)操縱性和平順性要求。缺點(diǎn)是零件數(shù)量多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、要求精度高。多桿式懸架是目前最為先進(jìn)的懸架結(jié)構(gòu)。 6、麥弗遜式 它可看成是上擺臂等效無(wú)限長(zhǎng)的雙橫臂式獨(dú)立懸架。它的突出優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)，減小了質(zhì)量，節(jié)省了空間，有利于前部地板構(gòu)造和發(fā)動(dòng)機(jī)布置。它的缺點(diǎn)是：由于自由度少，懸架運(yùn)動(dòng)特性的可設(shè)計(jì)性不如雙橫臂懸架；振動(dòng)通過(guò)上支點(diǎn)傳遞給汽車(chē)頭部，需采取相應(yīng)的措施隔離振動(dòng)、噪聲；減震器的活塞桿與導(dǎo)向套之間存在摩擦力，使得懸架的動(dòng)剛度增加，彈性特性變差，小位移時(shí)這一影響更加顯著；對(duì)輪胎的不平衡性較敏感；減震器緊貼車(chē)輪布置，其空間很小，有些情況下不便于采用寬胎或加裝防滑鏈。 7、雙橫臂式 雙橫臂式獨(dú)立懸架按其上、下橫臂的長(zhǎng)短又分為等長(zhǎng)雙橫臂式和不等長(zhǎng)雙橫臂式兩種。等長(zhǎng)雙橫臂式懸架在其車(chē)輪作上、下跳動(dòng)時(shí)，可保持主銷(xiāo)傾角不變，但輪距卻有較大的變化，會(huì)使輪胎磨損嚴(yán)重，故已很少采用，多為不等長(zhǎng)雙橫臂式懸架所取代。后一種形式的懸架在其車(chē)輪上、下跳動(dòng)時(shí)，只要適當(dāng)?shù)剡x擇上、下橫臂的長(zhǎng)度，并合理布置，即可使輪距及車(chē)輪定位參數(shù)的變化量限定在允許的范圍內(nèi)。這種不大的輪距改變，不引起車(chē)輪沿路面的側(cè)滑，而為輪胎的彈性變形所補(bǔ)償。因此，不等長(zhǎng)雙橫臂獨(dú)立懸架能保證汽車(chē)有良好的行駛穩(wěn)定性，已為中高級(jí)轎車(chē)的前懸架所廣泛采用。 雙橫臂懸架的突出優(yōu)點(diǎn)在于設(shè)計(jì)的靈活性，可以通過(guò)合理的選擇空間導(dǎo)向桿系的鉸接點(diǎn)的位置及導(dǎo)向臂的長(zhǎng)度，使得懸架具有合適的運(yùn)動(dòng)特性，并且形成恰當(dāng)?shù)膫?cè)傾中心和縱傾中心。 為了隔離振動(dòng)和噪聲并補(bǔ)償空間導(dǎo)向機(jī)構(gòu)由于上、下橫臂擺動(dòng)軸線(xiàn)相交帶來(lái)的運(yùn)動(dòng)干涉，在個(gè)鉸接點(diǎn)處一般采用橡膠支承。顯然，各點(diǎn)處受力越小，則橡膠支承的變形越小，車(chē)輪的導(dǎo)向和定位也就越精確。分析表明，為了減小鉸接點(diǎn)處的作用力，應(yīng)盡量增大上、下橫臂間的垂直距離。當(dāng)然，上下橫臂各鉸接點(diǎn)位置的確定還要綜合考慮布置是否方便以及懸架的運(yùn)動(dòng)特性是否合適，如圖1.3。 1，6-下擺臂及上擺臂；2,5-球頭銷(xiāo)；3-半軸等速萬(wàn)向節(jié)；4-立柱；7，8-緩沖塊 圖1.3 無(wú)主銷(xiāo)前轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋的雙橫臂懸架 1.3課題的主要意義 懸架是車(chē)輛重要的組成部分。其主要任務(wù)是傳遞車(chē)輪與車(chē)架之間的力和力矩，并緩和沖擊、衰減振動(dòng)。對(duì)改善車(chē)輛的行駛平順性、減輕車(chē)輛自重以及減少對(duì)公路的破壞具有重要息義。傳統(tǒng)的汽車(chē)設(shè)計(jì)是由最初的設(shè)計(jì)→試驗(yàn)→設(shè)計(jì)。在制造出樣品產(chǎn)品后，進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試合格，制造出產(chǎn)品。如果不合格，重新設(shè)計(jì)，直到合格為止。在從設(shè)計(jì)到制造要經(jīng)過(guò)多次的重試，需要很長(zhǎng)的時(shí)間，浪費(fèi)了大量的人力和物力，并且延長(zhǎng)了新產(chǎn)品的上市時(shí)間。 本課題研究的主要意義就在于運(yùn)用ADAMS軟件對(duì)車(chē)輛雙橫臂獨(dú)立式懸架進(jìn)行 虛擬設(shè)計(jì)，在試制前的階段進(jìn)行設(shè)計(jì)和試驗(yàn)仿真，并且提出優(yōu)化設(shè)計(jì)的意見(jiàn)，獲得分析車(chē)輪垂直跳動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)與車(chē)輪前束角的變化等關(guān)系。獲得相關(guān)數(shù)據(jù)，在產(chǎn)品制造出之前，就可以發(fā)現(xiàn)并更正設(shè)計(jì)缺陷，完善設(shè)計(jì)方案，縮短開(kāi)發(fā)周期，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量和效率，為生產(chǎn)實(shí)際提供理論支持。運(yùn)用虛擬樣機(jī)技術(shù)，結(jié)合虛擬設(shè)計(jì)和虛擬試驗(yàn)，可以大大簡(jiǎn)化懸架系統(tǒng)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)過(guò)程，大量減少產(chǎn)品開(kāi)發(fā)費(fèi)用和成本，提高產(chǎn)品系統(tǒng)性能，獲得最優(yōu)設(shè)計(jì)產(chǎn)品。 1.4設(shè)計(jì)內(nèi)容概述 分析雙橫臂獨(dú)立式懸架的結(jié)構(gòu)和懸架設(shè)計(jì)要求，在懸架設(shè)計(jì)中，根據(jù)整車(chē)的布置要求以及經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，確定懸架的整體空間數(shù)據(jù)和性能參數(shù)，在ADAMS軟件平臺(tái)上建立雙橫臂獨(dú)立懸架的簡(jiǎn)化物理模型，進(jìn)行動(dòng)力學(xué)仿真分析，通過(guò)分析車(chē)輪垂直跳動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)與車(chē)輪前束角的變化等關(guān)系獲得相關(guān)數(shù)據(jù)，優(yōu)化相關(guān)參數(shù)建立虛擬雙橫臂獨(dú)立選件 模型。運(yùn)用PRO/E建立三維實(shí)體模型，如圖1.4所示。 收集材料，完成開(kāi)題報(bào)告 初步計(jì)算懸架零部件尺寸 校核強(qiáng)度和使用壽命 否 運(yùn)用ADAMS創(chuàng)建簡(jiǎn)化物理模型并運(yùn)動(dòng)分析 是 根據(jù)有優(yōu)化后的尺寸繪制P ro/E實(shí)體模型 創(chuàng)建Pro/E二維工程圖及實(shí)體裝配圖一套 修改 檢查、審核 編輯說(shuō)明書(shū)，完成畢業(yè)設(shè)計(jì) 是 圖1.4 畢業(yè)設(shè)計(jì)流程圖 第2章 雙橫臂獨(dú)立懸架計(jì)算 2.1 選取同類(lèi)車(chē)型參數(shù) 本次設(shè)計(jì)選用車(chē)型為2011款比亞迪F6舒適型2.0L手動(dòng)擋，設(shè)計(jì)前懸架參考的主要參數(shù)如下表2.1。 表2.1 參考車(chē)型主要參數(shù) 車(chē)身長(zhǎng)/寬/高（mm） 4850/1822/1465 整車(chē)整備質(zhì)量 （kg） 1435 總質(zhì)量 （kg） 1435+570=1785 前輪距（mm） 1551 后輪距 （mm） 1551 前輪胎規(guī)格 205/65R15 前輪輞規(guī)格 6.5J15 最小離地間隙 （mm） 150 2.2懸架主要參數(shù)的確定 1.懸架靜撓度 懸架靜撓度是指汽車(chē)滿(mǎn)載靜止時(shí)懸架上的載荷與此時(shí)懸架剛度之比，即 （2.1） 對(duì)于大多數(shù)汽車(chē)而言，其懸掛質(zhì)量分配系數(shù),因而可以近似地認(rèn)為，即前后橋上方車(chē)身部分的集中質(zhì)量的垂向振動(dòng)是相互獨(dú)立的。并用偏頻表示各自的自由振動(dòng)頻率。一般采用鋼制彈簧的轎車(chē)，約為(次/min),約為（次/min）非常接近人體步行時(shí)的自然頻率。為了避免汽車(chē)的角振動(dòng)，一般汽車(chē)前后懸架偏頻之比約為:。 取, 因此 在允許范圍 當(dāng)時(shí)，汽車(chē)前后橋上方車(chē)身部分的垂向振動(dòng)頻率為： （2.2） （2.3） 式中 ——重力加速度，； ——前后懸架剛度，； ——前后懸架懸掛質(zhì)量，。 由上式得到： （2.4） （2.5） 式中的單位。 2、懸架的動(dòng)撓度 懸架的動(dòng)撓度是指從滿(mǎn)載靜平衡位置開(kāi)始懸架壓縮到結(jié)構(gòu)允許的最大變形（通常指緩沖塊壓縮到其自由高度的或）時(shí)，車(chē)輪中心相對(duì)車(chē)架（或車(chē)身）的垂直位移。要求懸架應(yīng)有足夠大的動(dòng)撓度，以防止在壞路面上行駛時(shí)經(jīng)常碰撞緩沖塊。乘用車(chē)，取。 取 對(duì)于一般轎車(chē)而言，懸架總的工作行程即靜撓度與動(dòng)撓度之和應(yīng)當(dāng)不小于。 2.3 簧載質(zhì)量與非簧載質(zhì)量 非簧載質(zhì)量：根據(jù)是否由徐昂家彈簧支撐，汽車(chē)的總質(zhì)量可以分為懸掛質(zhì)量和非懸掛質(zhì)量?jī)刹糠?，非懸掛質(zhì)量即為非簧載質(zhì)量。 對(duì)于轎車(chē)驅(qū)動(dòng)橋：采用獨(dú)立懸架的非懸掛質(zhì)量為。 表1.2懸掛質(zhì)量與非懸掛質(zhì)量 懸架類(lèi)型 雙橫臂，螺旋彈簧，中央制動(dòng)器 13% 87% 6.7 14.9% DE Dion橋，螺旋彈簧，中央制動(dòng)器 15% 85% 5.7 17.6% 雙橫臂，螺旋彈簧 18% 82% 4.6 22% 縱臂，螺旋彈簧 18% 82% 4.6 22% DE Dion橋，螺旋彈簧 20% 80% 4.0 25% 整體剛性橋，導(dǎo)向桿系，螺旋彈簧 22% 78% 3.5 28.2% 整體剛性橋，鋼板彈簧 26% 74% 2.8 35.1% 因此簧載質(zhì)量。 現(xiàn)代汽車(chē)質(zhì)量分配系數(shù)接近于1。 。 非簧載質(zhì)量。 單個(gè)車(chē)輪的非簧載質(zhì)量為 (滿(mǎn)足要求) 2.4 彈性元件計(jì)算 1、螺旋彈簧的初步選擇 材料：油淬火回火硅錳彈簧鋼絲； 牌號(hào)：60si2MnA； 推薦溫度范圍:。 2、彈簧的設(shè)計(jì) 彈簧剛度 3、設(shè)計(jì)載荷時(shí)彈簧受力 4、初選彈簧高度 初步選擇； 懸架在壓縮行程極限位置時(shí)的彈簧高度為180mm 5、初步選擇彈簧中徑 初選中徑： 端部結(jié)構(gòu)形式：兩端兩端碾細(xì)。 6、參考相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)確定臺(tái)架實(shí)驗(yàn)時(shí)伸張及壓縮極限位置相對(duì)于設(shè)計(jì)載荷位置的彈簧變形量 7、確定彈簧壽命 圓柱螺旋彈簧按所受載荷情況可分為三類(lèi)： 第一類(lèi)————受循環(huán)載荷作用次數(shù)在1次以上的彈簧； 第二類(lèi)————受循環(huán)載荷作用次數(shù)在1~1次范圍內(nèi)及受沖擊載荷的彈簧； 第三類(lèi)————受靜載荷及受循環(huán)載荷次數(shù)1以下的彈簧。 汽車(chē)圓柱彈簧應(yīng)選取第二類(lèi)。 8、初選鋼絲直徑 d=14mm 根據(jù)直徑材料選取許用拉應(yīng)力[]=1569Mpa。 9、求解彈簧工作圈數(shù)i 彈簧剛度； 軸向載荷P作用下變形； 式中 Dm——彈簧中徑， d ——彈簧鋼絲直徑， i ——彈簧工作圈數(shù)； G ——彈簧材料剪切彈性模量取。 圈 （2.6） 壓縮彈簧 i取值為9圈 彈簧完全并緊時(shí)的高度，總?cè)珨?shù)。 兩端碾細(xì) 總?cè)?shù) : 圈 （2.7） 完全并緊時(shí)的高度 : （2.8） 式中 1.01 ——螺旋角的補(bǔ)償系數(shù)； t ——端部碾細(xì)時(shí)的端末厚度t=d/3。 10、彈簧完全并緊時(shí)的高度 11、由、、及求出彈簧在完全壓緊時(shí)載荷，臺(tái)架試驗(yàn)伸張、壓縮極限位置對(duì)應(yīng)載荷、以及工作壓縮極限位置的載荷分別為： （2.9） =2261.4 （2.10） （2.11） （2.12） 彈簧指數(shù) 旋繞比C范圍 （滿(mǎn)足要求）。 曲率系數(shù)是考慮簧圈曲率對(duì)強(qiáng)度影響的系數(shù): 12、剪切應(yīng)力計(jì)算、、、 （2.13） ； ； ； 13、校核臺(tái)架試驗(yàn)條件下彈簧壽命 給定試驗(yàn)條件下循環(huán)次數(shù)可估算： （2.14） 式中 ； 因此： （滿(mǎn)足要求）。 14、確定彈簧自由高度 （2.15） 取。 15、最小工作高度 （2.16） 式中 ——與彈簧指數(shù)有關(guān)的系數(shù)有關(guān)的系數(shù)： (2.17) 14、穩(wěn)定性校核 又細(xì)又高的彈簧在大載荷作用下會(huì)失穩(wěn)，失穩(wěn)的臨界載荷不僅與高度和直徑之比: （兩端固定）。 取C0=1 (不同支撐方式下C0取值見(jiàn)劉維信汽車(chē)設(shè)計(jì)圖13-66) (2.18) =1.2748 由于H0已經(jīng)設(shè)計(jì)出得 H0=320mm f為螺旋彈簧在其軸向載荷P作用下變形 (2.19) (2.20) 因此： （彈簧穩(wěn)定）。 2.5 減震器計(jì)算 懸架用得最多的減震器是內(nèi)部充有液體的液力式減震器。汽車(chē)車(chē)身和車(chē)輪振動(dòng)時(shí)，減震器的液體在流經(jīng)阻尼孔時(shí)的摩擦和液體的粘性摩擦形成了振動(dòng)阻力，將振動(dòng)能量轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽⑸l(fā)到周?chē)目諝庵腥?，達(dá)到迅速衰減振動(dòng)的目的。如果能量的耗散僅僅是在壓縮行程或者是在伸張行程進(jìn)行，這把這種減震器稱(chēng)為單向作用式減震器；反之稱(chēng)為雙向作用式減震器。本設(shè)計(jì)選用雙向作用式減震器。 根據(jù)結(jié)構(gòu)形式不同，減震器分為搖臂式和筒式兩種筒式減震器又分為單筒式、雙筒式和充氣筒式三種。由于雙筒充氣液力減振器具有工作穩(wěn)定、干摩擦阻力小、噪聲低、總長(zhǎng)度短等優(yōu)點(diǎn)，因此在乘用車(chē)上得到了越來(lái)越多的應(yīng)用。所以選擇的減振器形式為雙筒充氣式液力減振器。 2.5.1 相對(duì)阻尼系數(shù) 用相對(duì)阻尼系數(shù)的大小來(lái)評(píng)定振動(dòng)衰減的快慢程度。值大，振動(dòng)能迅速衰減，同時(shí)又能將較大的路面沖擊力傳到車(chē)身；值小則反之。 式中——阻力， ——減振器阻尼系數(shù)。 式中 c ——懸架剛度， ——簧載質(zhì)量。 減振器的阻尼力作用在不同剛度c和簧載質(zhì)量式會(huì)產(chǎn)生不同的阻尼效果，值大，振動(dòng)能衰減的快，同時(shí)也會(huì)將較大的路面沖擊傳到車(chē)身。值小則相反，振動(dòng)衰減的比較慢，但是傳到車(chē)身的沖擊也較小。因此通常取減振器的壓縮行程的值取小些，伸張行程時(shí)的取的大些。并保持=（0.25～0.50）的關(guān)系，設(shè)計(jì)時(shí)取與的平均值，的范圍時(shí)～0.35。 初取=0.30。 1、減振器阻尼系數(shù)的確定 減震器阻尼系數(shù)。因懸架系統(tǒng)固有振動(dòng)頻率，所以理論上。實(shí)際上，應(yīng)根據(jù)減震器的布置特點(diǎn)確定減震器的阻尼系數(shù)，如圖2.1 。 圖2.1減振器安裝位置 (2.21) 式中：n ——雙橫臂懸架的下臂長(zhǎng)； a ——減震器在下橫臂上的連接點(diǎn)到下橫臂在車(chē)身上鉸鏈點(diǎn)之間距離； ——減震器軸線(xiàn)與鉛垂線(xiàn)之間的夾角，取，。 2、最大卸荷力的確定 為減小傳到車(chē)身上的沖擊力，當(dāng)減振器活塞振動(dòng)速度達(dá)到一定值時(shí)，減振器打開(kāi)卸荷閥，此時(shí)活塞的速度為卸荷速度。為求出減震器的最大卸荷力，先求出當(dāng)減震器打開(kāi)卸荷閥時(shí)活塞的速度即卸荷速度。 （2.22） 式中：一般都在； A車(chē)身振幅，取40mm； 因此可求得在伸張時(shí)的最大卸荷力： （2.23） 2.5.2 筒式減震器工作缸D的確定 根據(jù)伸張行程的最大卸荷力F0計(jì)算工作缸直徑D為 （2.24） 式中 [P]為工作缸最大允許壓力， ；取 λ為連桿直徑與缸筒直徑之比，雙筒式減震器取， 取0.45 =32.43 減震器的工作缸直徑D有20mm、30mm、40mm、（45mm）、50mm、65mm等幾種。選取時(shí)按標(biāo)準(zhǔn)選用，相見(jiàn)QC/T491——1999《汽車(chē)筒式減震器 尺寸系列及技術(shù)條件》。 取D值40mm。 貯油筒直徑Dc=（1.30-1.50）D,壁厚取為2mm，材料為可選20鋼。 Dc取值50mm。 2.6.導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 2.6.1 側(cè)傾中心 雙橫臂獨(dú)立懸架的側(cè)傾中心由下圖所示得出。將上下橫臂內(nèi)外轉(zhuǎn)動(dòng)點(diǎn)的連線(xiàn)延長(zhǎng)，一邊得到極點(diǎn)P同時(shí)活的P點(diǎn)的高度。將P點(diǎn)與車(chē)輪接地點(diǎn)N連接，即可在汽車(chē)軸線(xiàn)上或的側(cè)傾中心W。 圖2.2 雙橫臂獨(dú)立懸架側(cè)傾中心W的確定 雙橫臂獨(dú)立懸架的側(cè)傾中心高度為： (2.25) 式中 ： (2.26) =2371.15 (2.27) =200mm 因此 =63.07mm 前懸架側(cè)傾中心高度在范圍內(nèi)，所以滿(mǎn)足要求。 2.6.2 橫向平面內(nèi)上、下橫臂軸布置方案 將上、下橫臂內(nèi)外轉(zhuǎn)動(dòng)點(diǎn)的連線(xiàn)延長(zhǎng)，以便得到極點(diǎn)P，并同時(shí)獲得P點(diǎn)的高度。將P點(diǎn)與車(chē)輪接地點(diǎn)P連接，即可在汽車(chē)軸線(xiàn)上獲得側(cè)傾中心。 圖2.3 上下橫臂在橫向平面內(nèi)的布置方案 2.6.3 水平面內(nèi)上下橫臂軸的布置方案 上下橫臂軸線(xiàn)在水平面內(nèi)的布置方案為三種 a）和皆為正 b）為正值，為零 c）為正值，為負(fù)值 圖2.4 上下橫臂水平面布置方案圖 大多數(shù)前置發(fā)動(dòng)機(jī)汽車(chē)懸架下橫臂軸的斜置角為正值，而上橫臂軸的斜置角有正值、零值和負(fù)值三種布置方案。上、下橫臂軸斜置角不同的組合方案，對(duì)車(chē)輪跳動(dòng)時(shí)前輪定位參數(shù)的變化規(guī)律有很大的影響。如車(chē)輪上跳，下橫臂軸斜置角為正，上橫臂軸斜置角為負(fù)值或零值時(shí)，主銷(xiāo)后傾角隨車(chē)輪的上跳而增大。如組合方案為上、下橫臂都為正值時(shí)，則主銷(xiāo)后傾角隨車(chē)輪的上跳有較小增加甚至減小。本設(shè)計(jì)選擇方案（b），選擇下橫臂軸的斜置角為正值，上橫臂軸的斜置角為零值。取值：，。 2.7 上下橫臂長(zhǎng)度確定 雙橫臂式懸架上、下橫臂的長(zhǎng)度對(duì)車(chē)輪上、下跳動(dòng)時(shí)的定位參數(shù)影響很大?，F(xiàn)代乘用車(chē)所用的雙橫臂式前懸架，一般設(shè)計(jì)成上橫臂短，下橫臂長(zhǎng)。下圖為下橫臂長(zhǎng)度保持不變，改變上橫臂長(zhǎng)度，使分別為0.4，0.6，0.8，1.0，1.2時(shí)計(jì)算得到懸架運(yùn)動(dòng)特性曲線(xiàn)。 圖2.5 上、下橫臂長(zhǎng)度之比改變時(shí)懸架運(yùn)動(dòng)特性圖 美國(guó)克萊斯勒和通用公司分別認(rèn)為，上、下橫臂長(zhǎng)度之比取和為最佳，根據(jù)我國(guó)乘用車(chē)設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)，在初選尺寸時(shí)取上、下橫臂長(zhǎng)度之比為0.65為宜。本設(shè)計(jì)初選尺寸下擺臂長(zhǎng)度=400mm，因，上擺臂長(zhǎng)度。 2.8 半軸計(jì)算 半軸根據(jù)其車(chē)輪端的支撐方式不同，可分為半浮式，3/4浮式和全浮式三種形式。此次設(shè)計(jì)為全浮式半軸。 全浮式半軸的計(jì)算載荷可按車(chē)輪附著力矩計(jì)算，即: (2.28) 其中——負(fù)荷轉(zhuǎn)移系數(shù)，取值1.2； ——驅(qū)動(dòng)橋的最大靜載荷； ——滾動(dòng)半徑，可近似為車(chē)輪半徑； ——附著系數(shù)，取值0.8； 全浮式半軸軸桿部直徑可按下面公式選擇 (2.29) =21.80mm k為直徑系數(shù)，取，取0.21，d取22mm。 2.9 車(chē)輪的計(jì)算 輪胎規(guī)格 205/65 R15； 輪胎寬度 ； 扁平率 0.65； 輪胎高度 205； 輪輞直徑 15英寸 ； 因此車(chē)輪直徑D為。 2.10 本章小結(jié) 本章計(jì)算了懸架彈性元件、減震器、側(cè)傾中心、上下橫臂、半軸、輪胎等基本尺寸及校核，這些是懸架設(shè)計(jì)必不可少的尺寸要求，對(duì)本次設(shè)計(jì)后期的仿真分析奠定了基礎(chǔ)。其中懸架上下橫臂斜置角、長(zhǎng)度等的初選是根據(jù)試驗(yàn)曲線(xiàn)選出，是經(jīng)驗(yàn)數(shù)值。為初選值提供理論支持。 第3章 基于ADAMS/View的懸架優(yōu)化分析 3.1 ADAMS介紹 ADAMS (Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems)，原由美國(guó) MDI 公司(Mechanical Dynamics Inc.)開(kāi)發(fā)，目前已被美國(guó) MSC 公司收購(gòu)成為 MSC/ ADAMS，是最著名的虛擬樣機(jī)分析軟件。它使用交互式圖形環(huán)境和零件庫(kù)、約束庫(kù)、力庫(kù)，創(chuàng)建完全參數(shù)化的機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型，利用拉格朗日第一類(lèi)方程建立系統(tǒng)最大量坐標(biāo)動(dòng)力學(xué)微分－代數(shù)方程，求解器算法穩(wěn)定，對(duì)剛性問(wèn)題十分有效，可以對(duì)虛擬機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行靜力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析，后處理程序可輸出位移、速度、加速度和反作用力曲線(xiàn)以及動(dòng)畫(huà)仿真。 ADAMS 軟件由核心模塊、功能擴(kuò)展模塊、專(zhuān)業(yè)模塊、工具箱和接口模塊 5 類(lèi)模塊組成。ADAMS 一方面是虛擬樣機(jī)分析的應(yīng)用軟件，用戶(hù)可以運(yùn)用該軟件非常方便地對(duì)虛擬機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行靜力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析。另一方面，又是虛擬樣機(jī)分析開(kāi)發(fā)工具，其開(kāi)放性的程序結(jié)構(gòu)和多種接口，可以成為特殊行業(yè)用戶(hù)進(jìn)行特殊類(lèi)型虛擬樣機(jī)分析的二次開(kāi)發(fā)工具平臺(tái)。 ADAMS軟件一方面是機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真軟件的應(yīng)用軟件，用戶(hù)可以運(yùn)用該軟件非常方便地對(duì)虛擬樣機(jī)進(jìn)行靜力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)進(jìn)行分析。另一方面，又是機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真分析開(kāi)發(fā)工具，其開(kāi)放性的程序結(jié)構(gòu)和多種接口，可以成為特殊行業(yè)用戶(hù)進(jìn)行特殊類(lèi)型機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真分析的二次開(kāi)發(fā)工具平臺(tái)。在產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，工程師通過(guò)應(yīng)用ADAMS軟件會(huì)收到明顯效果傳統(tǒng)懸架系統(tǒng)設(shè)計(jì)、試驗(yàn)、試制過(guò)程中必須邊試驗(yàn)邊改進(jìn)，從設(shè)計(jì)到試制、試驗(yàn)、定型，產(chǎn)品開(kāi)發(fā)成本較高周期長(zhǎng)。運(yùn)用機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析軟件ADAMS進(jìn)行仿真分析以及優(yōu)化設(shè)計(jì)，可以大大簡(jiǎn)化懸架系統(tǒng)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)過(guò)程。大幅度縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期，大量減少產(chǎn)品開(kāi)發(fā)費(fèi)用和成本，明顯提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高產(chǎn)品的系統(tǒng)及性能獲得最優(yōu)化和創(chuàng)新的設(shè)計(jì)產(chǎn)品。 本文應(yīng)用多體動(dòng)力學(xué)軟件ADAMS/View建立了某輕型汽車(chē)的前雙橫臂式獨(dú)立懸架模型，進(jìn)而進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，得到了上橫臂長(zhǎng)度主銷(xiāo)長(zhǎng)度、上橫臂在汽車(chē)橫向平面的傾角、下橫臂長(zhǎng)度和下橫臂在汽車(chē)橫向平面的傾角的值最終優(yōu)值，從而為設(shè)計(jì)和改進(jìn)提供快速、可靠的技術(shù)依據(jù)，達(dá)到大幅度降低設(shè)備研制成本，大大降低了輪胎的磨損情況的目的。 3.2 懸架建模關(guān)鍵點(diǎn)的確定 根據(jù)橫臂橫向、縱向 水平的布置方案及坐標(biāo)系位置可大致確定各部件空間硬點(diǎn)位置，各硬點(diǎn)位置如下： 表3.1創(chuàng)建硬點(diǎn)坐標(biāo)值 LOC_X LOC_Y LOC_Z LCA_outer 0 0 0 LCA_inner 393.92 0 69.46 UCA_outer 45.90 326.59 -11.40 UCA_inner 303.37 290.41 -11.40 Knuckle_outer -140.53 138.55 -4.84 Knuckle_inner 19.47 138.55 -4.84 Tie_rod_outer 19.47 138.55 -144.84 Tie_rod_inner 319.47 138.55 -144.84 1、創(chuàng)建主銷(xiāo) 點(diǎn)擊ADAMS/View零件庫(kù)中的圓柱體（Cylinder），選擇New part 定義圓柱體的半徑為20mm。 選擇硬點(diǎn)LCA_outer和UCA_outer創(chuàng)建主銷(xiāo)。 2、創(chuàng)建上橫臂 點(diǎn)擊ADAMS/View零件庫(kù)中的圓柱體（Cylinder），選擇New part 定義圓柱體的半徑為20mm。 選擇硬點(diǎn)UCA_outer和UCA_inner創(chuàng)建上橫臂。 用同樣方式可創(chuàng)建下橫臂、轉(zhuǎn)向拉桿和轉(zhuǎn)向節(jié)。 3、創(chuàng)建車(chē)輪 點(diǎn)擊ADAMS/View零件庫(kù)中的圓柱體（Cylinder），選擇New part 定義圓柱體的半徑為323.75mm 長(zhǎng)度為205mm。 分別將創(chuàng)建體重命名為：上橫臂（UCA）下橫臂（LCA）主銷(xiāo)（king pin）拉臂（pull_arm） 拉桿（tie_rod）車(chē)輪（wheel）。 4、創(chuàng)建試驗(yàn)臺(tái) 點(diǎn)擊ADAMS/View中零件庫(kù)的點(diǎn)（Point），選擇“Add to Ground”和“Don’t Attach”，在（-340.53，-225.2，-204.84）處建一個(gè)點(diǎn)，并以該點(diǎn)為對(duì)角點(diǎn)建立一個(gè)長(zhǎng)400mm寬400mm高40mm的長(zhǎng)方體，并以長(zhǎng)方體的質(zhì)心為中心創(chuàng)建一個(gè)直徑為30mm高300mm的圓柱體，它與長(zhǎng)方體組成測(cè)試平臺(tái)。將圓柱體和長(zhǎng)方體合為一體。 3.3 添加連接副 根據(jù)各部件間連接關(guān)系創(chuàng)建連接副，各部件連接方式如下： 1、創(chuàng)建球副 上橫臂與主銷(xiāo)之間添加球接觸 選擇2-Bod-1 loc和Normal To Grid選擇上橫臂（UCA）和主銷(xiāo)（Kingpin）為參考物體，選擇設(shè)計(jì)點(diǎn)“UCA_outer”為球副的位置點(diǎn)，創(chuàng)建上橫臂和主銷(xiāo)之間的連接副。 下橫臂與主銷(xiāo)之間添加球接觸 選擇2-Bod-1 loc和Normal To Grid選擇下橫臂（UCA）和主銷(xiāo)（Kingpin）為參考物體，選擇設(shè)計(jì)點(diǎn)“UCA_outer”為球副的位置點(diǎn)，創(chuàng)建下橫臂和主銷(xiāo)之間的連接副。 轉(zhuǎn)向拉桿（tie-rod）與拉桿（pull_arm）添加球接觸，選擇2-Bod-1 loc和Normal To Grid選擇轉(zhuǎn)向拉桿和拉臂為參考物體，選擇設(shè)計(jì)點(diǎn)“tie-rod”為球副的位置點(diǎn)，創(chuàng)建轉(zhuǎn)向拉桿和拉臂之間的連接副。 設(shè)置球副的選項(xiàng)為“1Location”和“Normal To Grid”選擇設(shè)計(jì)點(diǎn)“Tie_rod_inner”，創(chuàng)建拉桿和大地之間的球副。 2、創(chuàng)建旋轉(zhuǎn)副 點(diǎn)擊ADAMS/View中約束庫(kù)的設(shè)置旋轉(zhuǎn)副的選項(xiàng)為1-loction和Normal To Grid，選擇上橫臂點(diǎn)（UCA_inner）為位置點(diǎn)。添加旋轉(zhuǎn)副，同理，創(chuàng)建下橫臂旋轉(zhuǎn) 副。 3、創(chuàng)建固定副 點(diǎn)擊ADAMS/View中約束庫(kù)的，設(shè)置固定副的選項(xiàng)為2-Bod-1 loc和Normal To Grid，選擇車(chē)輪（wheel）和轉(zhuǎn)向節(jié)（knuckle）為參考物體，添加固定副，同理，創(chuàng)建主銷(xiāo)和轉(zhuǎn)向節(jié)、轉(zhuǎn)向節(jié)和拉臂固定副。 4、創(chuàng)建點(diǎn)、面約束 在試驗(yàn)臺(tái)和車(chē)輪間要?jiǎng)?chuàng)建點(diǎn)面約束，右鍵點(diǎn)擊ADAMS/View中約束庫(kù)彈出對(duì)話(huà)框（a）點(diǎn)擊，將彈出對(duì)話(huà)框（b）選擇點(diǎn)、面約束，選擇約束參考物車(chē)輪（wheel）和試驗(yàn)臺(tái)（順序不可顛倒）選擇按鈕，將約束旋轉(zhuǎn)90。 (a)約束庫(kù)圖 (b)點(diǎn)面約束圖 圖3.1 操作截圖 3.4 添加移動(dòng)副 點(diǎn)擊ADAMS/View中約束庫(kù)的在測(cè)試平臺(tái)和大地之間創(chuàng)建一個(gè)移動(dòng)副，移動(dòng)副位置為測(cè)試平臺(tái)的中心位置，設(shè)置移動(dòng)副的選項(xiàng)為1-loctionPickFeature，方向垂直向上（向下）Adams創(chuàng)建物理模型如下圖： 圖3.2簡(jiǎn)化模型 點(diǎn)擊ADAMS/View中驅(qū)動(dòng)庫(kù)中的直線(xiàn)驅(qū)動(dòng),選擇測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)和大地移動(dòng)副，創(chuàng)建直線(xiàn)驅(qū)動(dòng)后，直接在Edit和Modify，修改直線(xiàn)驅(qū)動(dòng)，在添加驅(qū)動(dòng)對(duì)話(huà)框”F(time)=（）”中輸入驅(qū)動(dòng)函數(shù)表達(dá)式“100*sin(360d*time)”如下圖所示： 圖3.3操作截圖 點(diǎn)擊ADAMS/View中，設(shè)置終止時(shí)間為1，工步為200，點(diǎn)擊仿真按鈕，進(jìn)行仿真。 在ADAMS/View中點(diǎn)擊File菜單中選擇Save Datebase As 命令將前懸架模型保存在工作目錄下。 3.5測(cè)量參數(shù)值 對(duì)主銷(xiāo)，車(chē)輪、等參數(shù)值進(jìn)行測(cè)量。 1、測(cè)量主銷(xiāo)內(nèi)傾角 在ADAMS/View菜單欄中，選擇Build>Measure>Function>New，創(chuàng)建新的測(cè)量函數(shù)。 在函數(shù)編輯器對(duì)話(huà)窗中的測(cè)量名稱(chēng)（Measure Name）欄輸入：Kingpin_Inclination，一般屬性（General Attributes）的單位（Units）欄中選擇“angle”。 輸入反正切函數(shù)“ATAN（）選擇“Displacement”中的“Displacement along X”，測(cè)量?jī)牲c(diǎn)在X軸方向的距離，點(diǎn)擊件，彈出對(duì)話(huà)框，在“To Marker”欄中輸入主銷(xiāo)上標(biāo)志點(diǎn)marker_29, 在“From Marker”欄中輸入主銷(xiāo)下標(biāo)記點(diǎn)marker_6,點(diǎn)擊ok，系統(tǒng)自動(dòng)生成測(cè)量 兩點(diǎn)在X軸方向距離的表達(dá)式。 圖3.4操作截圖 同理測(cè)量?jī)牲c(diǎn)在Y軸方向的距離。點(diǎn)擊“OK”鍵。完成測(cè)量主銷(xiāo)內(nèi)傾角的表達(dá)式輸入。 圖3.5操作截圖 圖3.6操作截圖 同時(shí)，點(diǎn)擊仿真鍵，系統(tǒng)生成主銷(xiāo)內(nèi)傾角變化的測(cè)量曲線(xiàn)，曲線(xiàn)如下： 圖3.7 主銷(xiāo)內(nèi)傾角變化曲線(xiàn)圖 由圖可以看看出主銷(xiāo)內(nèi)傾角并不是在固定不變，而是在范圍內(nèi)變化。 2、測(cè)量主銷(xiāo)后傾角 在ADAMS/View菜單欄中，選擇Build>Measure>Function>New，創(chuàng)建新的測(cè)量函數(shù)。 在函數(shù)編輯器對(duì)話(huà)窗中的測(cè)量名稱(chēng)（Measure Name）欄輸入：Caster_Anger，一般屬性（General Attributes）的單位（Units）欄中選擇“angle”， 輸入反正切函數(shù)“ATAN（）選擇“Displacement”中的“Displacement along Z”，測(cè)量?jī)牲c(diǎn)在Z軸方向的距離，點(diǎn)擊件，彈出對(duì)話(huà)框，在“To Marker”欄中輸入主銷(xiāo)上標(biāo)志點(diǎn)marker_29, 在“From Marker”欄中輸入主銷(xiāo)下標(biāo)記點(diǎn)marker_6,點(diǎn)擊ok，系統(tǒng)自動(dòng)生成測(cè)量 兩點(diǎn)在Z軸方向距離的表達(dá)式。 同理同理測(cè)量?jī)牲c(diǎn)在Y軸方向的距離。點(diǎn)擊“OK”鍵。完成測(cè)量主銷(xiāo)后傾角的表達(dá)式輸入。 函數(shù)表達(dá)式為： ATAN( DZ(MARKER_29, MARKER_6)/DY(MARKER_29, MARKER_6)) 點(diǎn)擊仿真鍵，系統(tǒng)生成主銷(xiāo)后傾角變化的測(cè)量曲線(xiàn)，曲線(xiàn)圖為： 圖3.8 主銷(xiāo)后傾角變化曲線(xiàn)圖 由圖可以看出主銷(xiāo)后傾角在之間變化。 3、測(cè)量車(chē)輪外傾角 函數(shù)表達(dá)式為： ATAN( DY(MARKER_12, MARKER_23)/DX(MARKER_12, MARKER_23)) 點(diǎn)擊仿真鍵，系統(tǒng)生成主銷(xiāo)后傾角變化的測(cè)量曲線(xiàn)，曲線(xiàn)圖為： 圖3.9 車(chē)輪外傾角變化曲線(xiàn) 從圖中可以看出外傾角在范圍內(nèi)變化。 4、測(cè)量前輪前束角 函數(shù)表達(dá)式為： ATAN( DZ(MARKER_12, MARKER_23)/DX(MARKER_12, MARKER_23)) 點(diǎn)擊仿真鍵，系統(tǒng)生成主銷(xiāo)后傾角變化的測(cè)量曲線(xiàn)，曲線(xiàn)圖為： 圖3.10 前輪前束角變化曲線(xiàn) 從圖中可以看出外傾角在范圍內(nèi)變化。 5、測(cè)量車(chē)輪接地點(diǎn)側(cè)向滑移量 創(chuàng)建標(biāo)記點(diǎn) MARKER_42 在車(chē)輪上，坐標(biāo)值為（-140.53，-185.2，-4.84） 創(chuàng)建標(biāo)記點(diǎn)MARKER_43與大地連接，坐標(biāo)值與MARKER_42相同 在函數(shù)編輯器對(duì)話(huà)窗中的測(cè)量名稱(chēng)（Measure Name）欄輸入：Sideways_Displacement;單位（Units）欄中選擇“l(fā)ength” 運(yùn)用函數(shù)編輯器提供的基本函數(shù)，編輯函數(shù)表達(dá)式： DX（MARKER_42, MARKER_43） 點(diǎn)擊仿真鍵，系統(tǒng)生成主銷(xiāo)后傾角變化的測(cè)量曲線(xiàn)，曲線(xiàn)圖為： 圖3.11車(chē)輪接地點(diǎn)側(cè)向滑移量變化曲線(xiàn) 6、 測(cè)量車(chē)輪跳動(dòng)量 運(yùn)用函數(shù)編輯器提供的基本函數(shù)，編輯函數(shù)表達(dá)式： DY（MARKER_42, MARKER_43） 點(diǎn)擊仿真鍵，系統(tǒng)生成主銷(xiāo)后傾角變化的測(cè)量曲線(xiàn)，曲線(xiàn)圖為： 圖3.12車(chē)輪跳動(dòng)量變化曲線(xiàn) 3.6 懸架的特性曲線(xiàn) 選擇，進(jìn)入定制曲線(xiàn)界面，選擇data，彈出對(duì)話(huà)框選擇Kingpin_Inclination，點(diǎn)擊ok鍵。在選擇Wheel_Travel，點(diǎn)擊Add Curves鍵 ，即可生成以主銷(xiāo)內(nèi)傾角為X軸，車(chē)輪跳動(dòng)量為Y軸的特性曲線(xiàn)。 圖3.13創(chuàng)建函數(shù)曲線(xiàn)操作截圖 圖3.14操作截圖 生成特性曲線(xiàn)如下圖： 圖3.15主銷(xiāo)內(nèi)傾角隨車(chē)輪跳動(dòng)的變化曲線(xiàn) 根據(jù)以上方法生成其他特性曲線(xiàn)： 圖3.16主銷(xiāo)后傾角隨車(chē)輪跳動(dòng)的變化曲線(xiàn) 圖3.17車(chē)輪外傾角隨車(chē)輪跳動(dòng)變化曲線(xiàn) 圖3.18車(chē)輪側(cè)向滑移量隨車(chē)輪跳動(dòng)變化曲線(xiàn) 圖3.19前輪前束角隨車(chē)輪跳動(dòng)量變化曲線(xiàn) 3.7 仿真結(jié)果分析 主銷(xiāo)內(nèi)傾角變化曲線(xiàn)，主銷(xiāo)內(nèi)傾角隨車(chē)輪跳動(dòng)曲線(xiàn)可以看出，車(chē)輪從最低點(diǎn)到最高點(diǎn)過(guò)程中主銷(xiāo)內(nèi)傾在范圍內(nèi)變化，在允許范圍內(nèi)。 主銷(xiāo)后傾角曲線(xiàn)分析，主銷(xiāo)后傾角隨車(chē)輪跳動(dòng)曲線(xiàn)可以看出，車(chē)輪從最低點(diǎn)跳到最高點(diǎn)過(guò)程中主銷(xiāo)后傾角在范圍內(nèi)變化，基本符合要求不大于。 車(chē)輪外傾角變化曲線(xiàn)分析，其隨車(chē)輪跳動(dòng)曲線(xiàn)可以看出，范圍內(nèi)變化，數(shù)值范圍稍大，需要優(yōu)化。 車(chē)輪側(cè)向滑移量變化曲線(xiàn)分析，其隨車(chē)輪跳動(dòng)曲線(xiàn)可以看出，車(chē)輪從最低點(diǎn)到最高點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，車(chē)輪側(cè)向滑移變化范圍-2.3mm~16mm。 前輪前束角變化曲線(xiàn)分析，前輪前束角隨車(chē)輪跳動(dòng)曲線(xiàn)可以看出，車(chē)輪從最低點(diǎn)到最高點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，前輪前束角變化范圍。 3.8懸架部件尺寸參數(shù)化 1、創(chuàng)建設(shè)計(jì)變量 在ADAMS/View菜單欄中，選擇Build~Design Variable~New，設(shè)置變量名，及其變化范圍值。操作如下圖： 圖3.20操作截圖 起初系統(tǒng)彈出對(duì)話(huà)框，取其最初默認(rèn)變量名DV_1,此變量名記作主銷(xiāo)長(zhǎng)度，變量類(lèi)型選擇“Real”，變量單位選擇“l(fā)ength”，變量的標(biāo)準(zhǔn)值取330，在“Value Range by”欄中選擇“Absolute Min and Max Values”，輸入變量的最小值為280，輸入變量的最大值為380，點(diǎn)擊apply，完成了主銷(xiāo)長(zhǎng)度參數(shù)化。 取其默認(rèn)變量名DV_2,此變量名記作上橫臂長(zhǎng)度，變量類(lèi)型選擇“Real”，變量單位選擇“l(fā)ength”，變量的標(biāo)準(zhǔn)值取260，在“Value Range by”欄中選擇“Absolute Min and Max Values”，輸入變量的最小值為210，輸入變量的最大值為310，點(diǎn)擊apply。 取其默認(rèn)變量名DV_3,此變量名記作下橫臂長(zhǎng)度，變量類(lèi)型選擇“Real”，變量單位選擇“l(fā)ength”，變量的標(biāo)準(zhǔn)值取400，在“Value Range by”欄中選擇“Absolute Min and Max Values”，輸入變量的最小值為350，輸入變量的最大值為450，點(diǎn)擊apply。 取其默認(rèn)變量名DV_4,此變量名記作主銷(xiāo)內(nèi)傾角，變量類(lèi)型選擇“Real”，變量單位選擇“angle”，變量的標(biāo)準(zhǔn)值取，在“Value Range by”欄中選擇“Absolute Min and Max Values”，輸入變量的最小值為，輸入變量的最大值為，點(diǎn)擊apply。 取其默認(rèn)變量名DV_5,此變量名記作主銷(xiāo)后傾角，變量類(lèi)型選擇“Real”，變量單位選擇“angle”，變量的標(biāo)準(zhǔn)值取，在“Value Range by”欄中選擇“Absolute Min and Max Values”，輸入變量的最小值為，輸入變量的最大值為，點(diǎn)擊apply。 取其默認(rèn)變量名DV_6,此變量名記作上橫臂橫向平面傾斜角，變量類(lèi)型選擇“Real”，變量單位選擇“angle”，變量的標(biāo)準(zhǔn)值取，在“Value Range by”欄中選擇“Absolute Min and Max Values”，輸入變量的最小值為，輸入變量的最大值為，點(diǎn)擊apply。 取其默認(rèn)變量名DV_7,此變量名記作上橫臂斜置角，變量類(lèi)型選擇“Real”，變量單位選擇“angle”，變量的標(biāo)準(zhǔn)值取，在“Value Range by”欄中選擇“Absolute Min and Max Values”，輸入變量的最小值為，輸入變量的最大值為，點(diǎn)擊apply。 取其默認(rèn)變量名DV_8,此變量名記作下橫臂橫向平面傾斜角，變量類(lèi)型選擇“Real”，變量單位選擇“angle”，變量的標(biāo)準(zhǔn)值取，在“Value Range by”欄中選擇“Absolute Min and Max Values”，輸入變量的最小值為，輸入變量的最大值為，點(diǎn)擊apply。 取其默認(rèn)變量名DV_9,此變量名記作下橫臂斜置角，變量類(lèi)型選擇“Real”，變量單位選擇“angle”，變量的標(biāo)準(zhǔn)值取，在“Value Range by”欄中選擇“Absolute Min and Max Values”，輸入變量的最小值為，輸入變量的最大值為，點(diǎn)擊apply。 2、硬點(diǎn)參數(shù)化 取硬點(diǎn)UCA_outer，右鍵，選擇Modify，將彈出修改對(duì)話(huà)框，選擇設(shè)計(jì)點(diǎn)“UCA_outer”的X坐標(biāo)，右鍵，選擇Parameterize ~Expression~Builder，使用函數(shù)編輯器輸入硬點(diǎn)坐標(biāo)的函數(shù)表達(dá)式。 在函數(shù)編輯器下部的“Getting Object Date”欄中選擇“Design Point”，輸入硬點(diǎn)“LCA_OUTER”的名稱(chēng)（可以通過(guò)鼠標(biāo)右鍵拾?。?，點(diǎn)擊Get Date Owned ByObject可以獲得硬點(diǎn)的相關(guān)數(shù)據(jù)。 彈出選擇數(shù)據(jù)對(duì)話(huà)框，選擇“Loc_X”，按?“OK”，系統(tǒng)選硬點(diǎn)LCA_OUTER的坐標(biāo)值：“LCA_OUTER.loc_x”。 在“Getting Object Date”欄中選擇“Design Variable”，輸入設(shè)計(jì)變量“DV_1”的名稱(chēng)，按“Insert Object Date”按鈕，系統(tǒng)選取設(shè)計(jì)變量DV_1的值。同樣可以獲取“DV_4”和“DV_5”的值。 (LCA_OUTER.loc_x+DV_1*COS(DV_5)*SIN(DV_4)) 表達(dá)式編輯完成后，按“Evaluat