汽車前懸架優(yōu)化設計(共45頁)

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1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上 CAD/CAE課 程 設 計 汽車前懸架優(yōu)化設計 姓 名 _____________ 學 號 _____________ 專 業(yè) _____________ 班 級 _____________ 指導教師 _____________ 年 月 日 專心---專注---專業(yè) CAE課程設計任務書 第一組：參照ADAMS實例教程 出版社:北京理工大學出社。作者:李軍等編。建立第三章第二節(jié)汽車前懸架模型。數(shù)據(jù)可以是參考書上（主銷長度330mm，主銷

2、內(nèi)傾角10°，主銷后傾角2.5°，上橫臂長350mm，上橫臂在汽車橫向平面內(nèi)的傾角11°，上橫臂軸水平斜置角-5°，下橫臂長500mm，下橫臂在汽車橫向平面內(nèi)的傾角9.5°，下橫臂軸水平斜置角10°，車輪前束角0.2°）。同時要測試、細化和優(yōu)化前懸架模型（目標函數(shù)：車輪接地點側(cè)向滑移量）。 目 錄

3、 一、基礎資料 1.軟件簡介 ADAMS，即機械系統(tǒng)動力學自動分析(Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems)，該軟件是美國MDI公司(Mechanical Dynamics Inc.)開發(fā)的虛擬樣機分析軟件。目前，ADAMS己經(jīng)被全世界各行各業(yè)的數(shù)百家主要制造商采用。根據(jù)1999年機械系統(tǒng)動態(tài)仿真分析軟件國際市場份額的統(tǒng)計資料，ADAMS軟件銷售總額近八千萬美元、占據(jù)了51%的份額。 ADAMS軟件使用交互式圖形環(huán)境和零件庫、約束庫、力庫，創(chuàng)建完全參數(shù)化的機械系統(tǒng)幾何模型，其求解器采用多剛體系統(tǒng)動力學理論

4、中的拉格郎日方程方法，建立系統(tǒng)動力學方程，對虛擬機械系統(tǒng)進行靜力學、運動學和動力學分析，輸出位移、速度、加速度和反作用力曲線。ADAMS軟件的仿真可用于預測機械系統(tǒng)的性能、運動范圍、碰撞檢測、峰值載荷以及計算有限元的輸入載荷等。 ADAMS一方面是虛擬樣機分析的應用軟件，用戶可以運用該軟件非常方便地對虛擬機械系統(tǒng)進行靜力學、運動學和動力學分析。另一方面，又是虛擬樣機分析開發(fā)工具，其開放性的程序結(jié)構(gòu)和多種接口，可以成為特殊行業(yè)用戶進行特殊類型虛擬樣機分析的二次開發(fā)工具平臺。 ADAMS/View是ADAMS系列產(chǎn)品的核心模塊之一，采用以用戶為中心的交互式圖形環(huán)境，將圖標操作、菜單操作、鼠標點

5、擊操作與交互式圖形建模、仿真計算、動畫顯示、優(yōu)化設計、X－Y曲線圖處理、結(jié)果分析和數(shù)據(jù)打印等功能集成在一起。 ADAMS/View采用簡單的分層方式完成建模工作。采用Parasolid內(nèi)核進行實體建模，并提供了豐富的零件幾何圖形庫、約束庫和力/力矩庫，并且支持布爾運算、支持FORTRAN/77和FORTRAN/90中的函數(shù)。除此之外，還提供了豐富的位移函數(shù)、速度函數(shù)、加速度函數(shù)、接觸函數(shù)、樣條函數(shù)、1力/力矩函數(shù)、合力/力矩函數(shù)、數(shù)據(jù)元函數(shù)、若干用戶子程序函數(shù)以及常量和變量等。 ADAMS/View新版采用了改進的動畫/曲線圖窗口，能夠在同一窗口內(nèi)可以同步顯示模型的動畫和曲線圖；具有豐富的

6、二維碰撞副，用戶可以對具有摩擦的二維點－曲線、圓－曲線、平面－曲線，以及曲線－曲線、實體－實體等碰撞副自動定義接觸力；具有實用的Parasolid輸入/輸出功能，可以輸入CAD中生成的Parasolid文件，也可以把單個構(gòu)件、或整個模型、或在某一指定的仿真時刻的模型輸出到一個Parasolid文件中；具有新型數(shù)據(jù)庫圖形顯示功能，能夠在同一圖形窗口內(nèi)顯示模型的拓撲結(jié)構(gòu)，選擇某一構(gòu)件或約束(運動副或力)后顯示與此項相關的全部數(shù)據(jù)；具有快速繪圖功能，繪圖速度是原版本的20倍以上；采用合理的數(shù)據(jù)庫導向器，可以在一次作業(yè)中利用一個名稱過濾器修改同一名稱中多個對象的屬性，便于修改某一個數(shù)據(jù)庫對象的名稱及其

7、說明內(nèi)容；具有精確的幾何定位功能，可以在創(chuàng)建模型的過程中輸入對象的坐標、精確地控制對象的位置；多種平臺上采用統(tǒng)一的用戶界面、提供合理的軟件文檔；支持Windows NT平臺的快速圖形加速卡，確保ADAMS/View的用戶可以利用高性能OpenGL圖形卡提高軟件的性能；命令行可以自動記錄各種操作命令，進行自動檢查。 2.懸架介紹 懸架是車架（或承載式車身）與車橋（或車輪）之間的一切傳力連接裝置的總稱。它的功用是把路面作用于車輪上的垂直反力（支撐力）、縱向反力（驅(qū)動力和制動力）和側(cè)向反力以及這些反力所造成的力矩都要傳遞到車架（或承載式車身），以保證汽車的正常行駛。汽車懸架可分為非獨立懸架和獨立

8、懸架。非獨立懸架的結(jié)構(gòu)特點是兩側(cè)車輪由一根整體式車橋相連，車輪連同車橋一起通過彈性懸架與車架(或車身)連接。當一側(cè)車輪因道路不平而發(fā)生跳動時，必然引起另一側(cè)車輪在汽車橫向平面內(nèi)發(fā)生擺動，故稱為非獨立懸架。獨立懸架的結(jié)構(gòu)特點是車橋做成斷開的，每一側(cè)的車輪可以單獨的通過彈性懸架與車架(或車身)連接，兩側(cè)車輪可以單獨跳動，互不影響，故稱為獨立懸架。 懸架結(jié)構(gòu)通常由彈性元件、阻尼元件、導向機構(gòu)等組成，個別結(jié)構(gòu)則還有緩沖塊、橫向穩(wěn)定桿等。彈性元件又有鋼板彈簧、空氣彈簧、螺旋彈簧、油氣彈簧、橡膠彈簧以及扭桿彈簧等形式。 零件功能： （1）阻尼元件 阻尼元件（又叫減振器）是產(chǎn)生阻尼力的主要元件,其作

9、用是加速衰減汽車的振動,改善汽車的行駛平順性,增強車輪和地面的附著力.另外,阻尼元件能夠降低車身部分的動載荷,延長汽車的使用壽命.目前在汽車上廣泛使用的減振器主要是筒式液力減振器,其結(jié)構(gòu)可分為雙筒式,單筒充氣式和雙筒充氣式三種。 在車輪上下跳過程中，減振器活塞在工作腔內(nèi)往復運動，使減振器液體通過活塞上的節(jié)流孔，由于液體有一定的粘性和液體通過節(jié)流孔時與孔壁間產(chǎn)生摩擦，使動能轉(zhuǎn)化成熱能散發(fā)到空氣中，從而達到衰減振動功能。 （2）彈性元件 支撐垂直載荷,緩和和抑止不平路面引起的振動和沖擊. 用具有彈性較高材料制成的零件，在車輪受到大的沖擊時，動能轉(zhuǎn)化為彈性勢能儲存起來，在車輪下跳或回復原行駛

10、狀態(tài)時釋放出來。 （3）導向機構(gòu) 導向機構(gòu)的作用是傳遞力和力矩,同時兼起導向作用。在汽車的行駛過程當中,使車輪按照一定軌跡相對車架和車身跳動。 此次優(yōu)化設計采用的是不等長雙橫臂式獨立懸架。雙橫臂式獨立懸架按上下橫臂是否等長，又分為等長雙橫臂式和不等長雙橫臂式兩種懸架。等長雙橫臂式懸架在車輪上下跳動時，能保持主銷傾角不變，但輪距變化大(與單橫臂式相類似)，造成輪胎磨損嚴重，現(xiàn)已很少用。對于不等長雙橫臂式懸架，只要適當選擇、優(yōu)化上下橫臂的長度，并通過合理的布置，就可以使輪距及前輪定位參數(shù)變化均在可接受的限定范圍內(nèi)，保證汽車具有良好的行駛穩(wěn)定性。 3.汽車使用性能 （1）操縱穩(wěn)定性 本

11、次前懸架模型優(yōu)化分析涉及到汽車的操縱穩(wěn)定性。汽車的操縱穩(wěn)定性，是指在駕駛員不感覺過分緊張、疲勞的條件下，汽車能按照駕駛員通過轉(zhuǎn)向系及轉(zhuǎn)向車輪給定的方向行駛，且當受到外界干擾時，汽車能抵抗干擾而保持穩(wěn)定行駛的性能。 （2）懸架與操縱穩(wěn)定性之間關系 有很多因素影響汽車操縱穩(wěn)定性，其中主要因素是在行駛系、轉(zhuǎn)向系及傳動系等方面。而行駛系中影響操縱穩(wěn)定性的主要因素有：前輪定位參數(shù)、后懸架結(jié)構(gòu)參數(shù)及橫向穩(wěn)定桿、輪胎、前軸或車架變形、懸架等。 前輪定位參數(shù)中的前輪外傾角隨負荷的變化而變化。當車輛轉(zhuǎn)向時，在離心力作用下，車身向外傾斜，外輪懸架處于壓縮狀態(tài)，車輪跳動量逐漸減小（向負外傾變化）；內(nèi)輪懸架處于

12、伸張狀態(tài)，使得本來對道路向負外傾變化的外傾角減弱。從而提高車輪承受側(cè)向力的能力，使汽車轉(zhuǎn)向時穩(wěn)定性大為提高。前輪前束不可過大，若前束過大，會使車輪跳動量、主銷后傾角變小，會使前輪出現(xiàn)擺頭現(xiàn)象，行駛中有蛇行，轉(zhuǎn)向操作不穩(wěn)。 前懸架導向機構(gòu)的幾何參數(shù)決定前輪定位參數(shù)的變化趨勢和變化率。在車輪跳動時，外傾角的變化包括由車身側(cè)傾產(chǎn)生的車輪外傾變化和車輪相對車身的跳動而引起的外傾變化兩部分。在雙橫臂獨立懸架中，前一種變化使車輪向車身側(cè)傾的方向傾斜，即外傾角增大，結(jié)果使輪胎側(cè)偏剛度變小，因而使整車不足轉(zhuǎn)向效果加大；后一種變化取決于懸架上、下臂運動的幾何關系，在雙橫臂結(jié)構(gòu)中，往往是外傾角隨彈簧壓縮行程的增

13、大而減小，這種變化與車身側(cè)傾引起的外傾角變化相反，會產(chǎn)生過度轉(zhuǎn)向趨勢。 懸架對操縱穩(wěn)定性影響是當車輛受到側(cè)向作用力時，汽車前、后軸垂直載荷變動量的大小影響操縱穩(wěn)定性。如果汽車前軸左、右車輪的垂直載荷變動量較大，汽車趨于增加不足轉(zhuǎn)向量；如果后軸的左、右車輪的垂直載荷變動量較大，汽車趨于減少不足轉(zhuǎn)向量。影響汽車前軸和后軸左、右車輪的垂直載荷變動量的主要因素有：前、后懸架的側(cè)偏剛度，懸掛質(zhì)量，質(zhì)心位置，前、后懸掛側(cè)傾中心位置等。這些參數(shù)也是懸架系統(tǒng)影響操縱穩(wěn)定性的參數(shù)。 橫向穩(wěn)定桿常用來提高懸架的側(cè)傾角剛度，或是調(diào)整前、后懸架側(cè)傾角剛度的比值。在汽車轉(zhuǎn)彎時，它可以防止車身產(chǎn)生很大的橫向側(cè)傾和橫向

14、角振動，以保證汽車具有良好的行駛穩(wěn)定性。提高橫向穩(wěn)定桿的剛度后，前懸架的側(cè)傾角剛度增加，轉(zhuǎn)向時左右輪荷變化加大，前軸的每個車輪的平均側(cè)偏剛度減小，汽車不足轉(zhuǎn)向量有所增加。前懸架中采用較硬的橫向穩(wěn)定桿有助于提高汽車的不足轉(zhuǎn)向性，并能改善汽車的蛇行行駛性能。 輪胎是影響汽車操縱穩(wěn)定性的一個重要因素，增大輪胎的載荷能力，特別是后輪胎的載荷能力，例如加大輪胎尺寸或提高層級，或者后輪由單胎改為雙胎，都會改善汽車的穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向特性。改變后輪胎的外傾角，也可以改善汽車的操縱穩(wěn)定性，這是因為后輪胎的負外傾角可以增加后輪胎的側(cè)偏剛度，從而減小過多轉(zhuǎn)向趨勢。 二、創(chuàng)建前懸架模型 1.創(chuàng)建新模型 雙擊桌面上AD

15、AMS/View的快捷圖標，打開ADAMS/View，在歡迎對話窗中選擇“Create a new model”，在模型名稱（Model Name)欄中輸入：FRONT_SUSP，其它選項欄中選擇系統(tǒng)默認的選項，按“OK”設置工作環(huán)境 在ADAMS/View菜單欄中，選擇設置（Settings)菜單中的單位（Units）命令，將模型的長度單位、質(zhì)量單位、力的單位、時間單位、角度單位和頻率單位分別設置為毫米、千克、牛頓、秒、度和赫茲。 在ADAMS/View菜單欄中，選擇設置（Settings)菜單中的工作網(wǎng)格（Working Grid)命令，將網(wǎng)格X方向和Y方向的大小分別設置為750和80

16、0,將網(wǎng)格的間距設置為50。 在ADAMS/View菜單欄中，選擇設置(Settings)，將圖標的大小設置為50。 2.創(chuàng)建設計點 點擊ADAMS/View中零件庫的點(Point)，選擇“Add to Ground”和“Don’t Attach”，在工作窗口創(chuàng)建圖八個設計點，它們的名稱和位置見下表。 設計點 X坐標 Y坐標 Z坐標 LCA_outer 0 0 0 UCA_outer 57.25 324.68 14.39 UCA_inner 399.51 391.21 44.90 LCA_inner 485.65 81.27 -86.82 T

17、ie_rod_outer -26.95 100 -170.71 Tie_rod_inner 439.55 181.19 -252.50 Knuckle_inner 18.91 107.24 4.75 Knuckle_outer -235.05 102.81 3.86 表1 3.創(chuàng)建主銷 點擊ADAMS/View中零件庫的圓柱體（Cylinder),選擇“New Part”，定義圓柱體的半徑（Radius)20,選擇設計點“LCA_outer”和“UCA_outer”，創(chuàng)建主銷，將其重新命名為Kingpin。 4.創(chuàng)建上橫臂 點擊ADAMS/View中零件

18、庫的圓柱體（Cylinder)既選擇“New Part”，定義圓柱體的半徑（Radius)為20,選擇設計點“UCA_outer”和“UCA_inner”創(chuàng)建上橫臂，將其重新命名為UCA。 點擊ADAMS/View中零件庫的球體（Sphere)，選擇“Add to Part”，定義球體的半拉(Radius)為25，選擇上橫臂為參考物體，球體的位置為設計點“UCA_outer' 5.創(chuàng)建下橫臂 點擊ADAMS/View中零件庫的圓柱體（Cylinder)選擇“New Part”，定義圓柱體的半徑（Radius)為20,選擇設計點“LCA_outer”和“LCA_inner”，創(chuàng)建下橫臂，將

19、其重新命名為LCA。 點擊ADAMS/View中零件庫的球體（Sphere)，選擇“Add to Part”，定義球體的半徑(Radius)為25,選擇下橫臂為參考物體，球體的位置為設計點“LCA_outer”。 6.創(chuàng)建拉臂 點擊ADAMS/View中零件庫的圓柱體（Cylinder)，選擇“New Part”，定義圓柱體的半徑（Radius)為15,選擇設計點“Knuckle_inner”和“Tie_rod_outer”，創(chuàng)建拉臂，將其重新命名為“Pull_arm' 7.創(chuàng)建轉(zhuǎn)向拉桿 點擊ADAMS/View中零件庫的圓柱體（Cylinder),選擇“New Part'定義圓柱體

20、的半徑(Radius)為15,選擇設計點“Tie_rod_outer”和“Tle_rod_inner”，創(chuàng)建轉(zhuǎn)向拉桿，將其重新命名為Tie_rod。點擊ADAMS/View中零件庫的球體（Sphere)，選擇“Add to Part”，定義球體的半徑(Radius)為20,選擇轉(zhuǎn)向拉桿為參考物體，球體的位置分別為設計點“Tie_rod_outer”和Tie_rod_inner 8.創(chuàng)建轉(zhuǎn)向節(jié) 點擊ADAMS/View中零件庫的圓柱體(Cylinder)，選擇“New Part”，定義圓柱體的半徑（Radius)為20，選擇設計點“Knuckle_outer”和“Knuckle_inner'

21、創(chuàng)建轉(zhuǎn)向節(jié)，將其重新命名為Knuckle。 9.創(chuàng)建車輪 點擊ADAMS/View中零件庫的圓柱體（Cylinder)，選擇“New Part”，定義圓柱體的半徑（Radius)為375,定義圓柱體的長度（Length)為215 。 選擇設計點“Knuckle_outer”和“Knuckle_inner”（注意：不要把先后順序顛倒），創(chuàng)建車輪，將其重新命名為Wheel。 點擊ADAMS/View中零件庫的倒圓（Fillet)，定義倒圓半徑（Radius)為50，選擇車輪圓柱體的兩條圓邊，然后按鼠標右鍵，完成倒圓。 10.創(chuàng)建測試平臺 點擊ADAMS/Mew中零件庫的點（Point)

22、，選擇Add to Ground”和“Don’t Attach”創(chuàng)建設計點“POINT_1，它的位置為（-350,-320,-200)。 點擊ADAMS/View中零件庫的長方體（Box)O,選擇“New Part”，將長方體的長度(Length)、高度（Height)和厚度（Depth)分別設置為500、45和400,選擇設計點“POINT_1”，創(chuàng)建長方體。 點擊ADAMS/View中零件庫的圓柱體（Cylinder)，選擇“Add to Part”，定義圓柱體的長度（Length)為350,半徑（Radius)為30，選擇長方體“PART_1”為參考物體，選擇長方體的質(zhì)心位置為圓柱體

23、的起始點，垂直向下創(chuàng)建圓柱體，它與長方體組合構(gòu)成測試平臺，將其重新命名為Test_Catch。 11.創(chuàng)建彈簧 點擊ADAMS/View中零件庫的點命令，選擇“Add to Part”和“Don't Attach”，在上橫臂(UCA)上創(chuàng)建設計點“Spring_lower”，它的位置為(174.6,347.89,24.85)。 點擊ADAMS/View中零件庫的點命令，選擇“Add to Ground”，和“Don't Attach ”,創(chuàng)建設計點“Spring_upper”，它的位置為(174.6,637.89,24.85)。 點擊ADAMS/View中力庫的彈簧(Spring)，設

24、置彈簧的剛度(K)和阻尼(C)分別為129.8和6000，選擇設計點“Spring_lower”和“Spring_upper"，創(chuàng)建彈簧。 12.創(chuàng)建球副 點擊ADAMS/View中約束庫的球副( Spherical Joint )，設置球副的選項為“2 Bod-1Loc”和“Normal To Grid"。選擇上橫臂(UCA)和主銷(Kingpin)為參考物體，選擇設計點“UCA_outer”為球副的位置點，創(chuàng)建上橫臂和主銷之間的約束副。 點擊ADAMS/View中約束庫的球副( Spherical Joint )，設置球副的選項為“2Bod-1Loc”和“Normal To Grid

25、 ",選擇下橫臂(LCA)和主銷(Kingpin)為參考物體，選擇設計點“LCA_outer”為球副的位置點，創(chuàng)建下橫臂和主銷之間的約束副。 點擊ADAMS/View中約束庫的球副( Spherical Joint )，設置球副的選項為“2Bod-1Loc”和“Normal To Grid "，選擇轉(zhuǎn)向拉桿(Tie_rod)和拉臂(Pull_arm)為參考物體，選擇設計點“Tie_ rod _outer”為球副的位置點，創(chuàng)建轉(zhuǎn)向拉桿和拉臂之間的約束副。 點擊ADAMS/View中約束庫的球副(Spherical Joint )，設置球副的選項為“1Location"和“Normal To

26、Grid "，選擇設計點“Tie_rod_inner”為球副的位置點，創(chuàng)建轉(zhuǎn)向拉桿和大地之間的約束副。 13.創(chuàng)建固定副 點擊ADAMS/View中約束庫的固定副(Fixed Joint)，設置固定副的選項為“2Bod-1 Loc”和"Normal To Grid"。選擇拉臂( Pull_arm)和主銷( Kingpin )為參考物體，選擇設計點“Knuckle_inner”為固定副的位置點，創(chuàng)建拉臂和主銷之間的約束副。 點擊ADAMS/View中約束庫的固定副〔Fixed Joint)，設置固定副的選項為“2Bod-1 Loc”和“Normal To Grid"，選擇轉(zhuǎn)向節(jié)(Knuck

27、le)和主銷( Kingpin)為參考物體，選擇設計點“Knuckle_inner"為固定副的位置點，創(chuàng)建轉(zhuǎn)向節(jié)和主銷之間的約束副。 點擊ADAMS/View中約束庫的固定副(Fixed Joint)，設置固定副的選項為“2 Bod-1Loc”和“Normal To Grid"，選擇車輪(Wheel)和轉(zhuǎn)向節(jié)(Knuckle)為參考物體，選擇設計點“Knuckle_inner”為固定副的位置點，創(chuàng)建車輪和轉(zhuǎn)向節(jié)之間的約束副。 14.創(chuàng)建旋轉(zhuǎn)副 首先將視圖方向設置為前視圖，這個視圖方向是下面調(diào)整旋轉(zhuǎn)副方向時的基準。點擊ADAMS/View中約束庫的旋轉(zhuǎn)副(Revolute Joint )

28、，設置旋轉(zhuǎn)副的選項為“1Location”和“Normal To Grid ”。 選擇設計點“UCA _inner"為旋轉(zhuǎn)副的位置點，放置旋轉(zhuǎn)副后，直接在菜單欄的“Edit"菜單中選擇“Modify”命令，修改剛剛創(chuàng)建的旋轉(zhuǎn)副。系統(tǒng)彈出修改旋轉(zhuǎn)副對話窗。 點擊改變位置(Change Position)按鈕，系統(tǒng)彈出移動目標對話窗。如圖1。 在Rotate一欄中，輸入5，點選Z坐標方框，將旋轉(zhuǎn)副的方向旋轉(zhuǎn)5度，滿足上橫臂軸水平斜置角為-5度的要求。 保持模型的視圖為前視圖，點擊ADAMS/View中約束庫的旋轉(zhuǎn)副(Revolute Joint)，設置旋轉(zhuǎn)副的選項為“1 Locatio

29、n”和“Normal To Grid ”，選擇設計點“LCA_ inner”為旋轉(zhuǎn)副的位置點，放置旋轉(zhuǎn)副后，直接在“Edit"萊單中選擇“Modify”命令，在修改旋轉(zhuǎn)副對話窗中點擊改變位置(Change Positian)按鈕，系統(tǒng)彈出移動目標對話窗，在Rotate一欄中，輸入10，點選Z坐標方框，將旋轉(zhuǎn)副的方向旋轉(zhuǎn)10度，，滿足下橫臂軸水平斜置角為10度的要求。 圖1 15.創(chuàng)建移動副 點擊ADAMS/View中約束庫的移動副(Translational Jaint) ，設置移動副的選項為“1Location”和“Pick Feature”，。選擇測試平臺(Test_Patc

30、h)質(zhì)心的Marker(Test_Patch.cm)為移動副的位置點，垂直向上(或向下)創(chuàng)建測試平臺和大地之間的約束副。 16.創(chuàng)建點—面約束副 點擊ADAMS/View中約束庫的點—面約束副(Inplane Joint Primitive )，設置點--面約束副的選項為“2Bodys -1 Location”和“Pick Geometry Feature”。選擇車輪(Wheel )和測試平臺(Testes Patch )為參考物體(注意:選擇物體的順序不要顛倒)，選擇測試平臺(Test_ Patch)質(zhì)心的Marker(Test_Patch.cm)為點—面約束副的位置點，選擇垂直向上的方

31、向為約束副的方向，創(chuàng)建車輪和測試平臺之間的約束副。 17.保存模型 在ADAMS/View中，選擇“File”菜單中的“Save Datebase”命令，將前懸架模型保存在工作目錄中。 圖2 二．測量車輪接地點側(cè)向滑移量 1.添加驅(qū)動 點擊ADAMS/View中驅(qū)動庫的直線驅(qū)動(Translational Joint Motion )按鈕，選擇測試平臺和大地的移動副約束，創(chuàng)建直線驅(qū)動(TRANS_MOTION_1)。創(chuàng)建直線驅(qū)動后，直接在“Edit”菜單中選擇“Modify”可以修改直線驅(qū)動，在添加驅(qū)動對話窗的“F ( time )=”欄中，輸入驅(qū)動的函數(shù)表達式:100*si

32、n(360d*time)，它表示車輪的上跳和下跳行程均為100mm。 圖3 在ADAMS/View的主工具箱中，選擇仿真按鈕，設置終止時間為1，工作步為100。然后點擊開始按鈕，進行仿真。觀察前懸架模型的運動仿真情況。如圖3所示。 圖4 2.測量車輪接地點側(cè)向滑移量 首先在車輪上創(chuàng)建Marker，修改它的位置為（-150，-270,0）；然后，在大地創(chuàng)建Marker。 在菜單欄中，創(chuàng)建新的測量函數(shù)，在函數(shù)編輯器對話窗中輸入測量名稱，編輯車輪接地點 側(cè)向滑移量的函數(shù)表達式：DX 其中，“TO Maarker”選擇車輪在（-150，-270,0）處的Marker，“From

33、 Marker”選擇大地在（-150，-270,0）處的Maarker 。 圖5 按ok，創(chuàng)建車輪接地點側(cè)向滑移量的測量函數(shù)。系統(tǒng)生成測量曲線，設置終止時間為1，工作步為100，進行仿真。 圖6 三.細化前懸架模型 1.創(chuàng)建設計變量 在ADAMS/View菜單欄中，選擇Build>Design Variable> New,如圖7所示。創(chuàng)建設計變量,系統(tǒng)彈出創(chuàng)建設計變量對話窗，變量名稱(Name)取系統(tǒng)默認的“DV_1”(此變量代表主銷長度)，變量類型(Type)選擇“Real”，變量單位(units)選擇“l(fā)ength”,變量的標準值(Standard Value)取330，在

34、“Value Range by ”欄中選擇“Absolute Min and Max Values”,輸入變量的最小值(Min. Value)為310,輸入變量的最大值(Max. Value)為350，按“Apply”，創(chuàng)建設計變量“DV_1”。如圖7所示。 圖7 圖8 在創(chuàng)建設計變量對話窗中，變量名稱(Name)取系統(tǒng)默認的“DV_2”(此變量代表主銷內(nèi)傾角)，變量類型(Type)選擇“Real”，變量單位(Units)選擇“angle”,變量的標準值(Standard Value)取10，在“Value Range by”欄中選擇“Absolute Min and Max V

35、alues”,輸入變量的最小值(Min. Value)為5，輸入變量的最大值(Max. Value)為15，按“Apply”，創(chuàng)建設計變量DV_2。 在創(chuàng)建設計變量對話窗中，變量名稱(Name)取系統(tǒng)默認的“DV_3”(此變量代表主銷后傾角)，變量類型(Type)選擇“Real”，變量單位(Units )選擇“angle”，變量的標準值(Standard Value)取2.5，在“Value Range by”欄中選擇"Absolute Min and Max Values",輸入變量的最小值(Min. Value)為0，輸入變量的最大值(Max. Value)為6，按“Apply”。創(chuàng)建設

36、計變量“DV_3”。 在創(chuàng)建設計變量對話窗中，變量名稱(Name)取系統(tǒng)默認的“DV_4”(此變量代表上橫臂長度)，變量類型(Type)選擇“Real”，變量單位(Units)選擇“l(fā)ength”，變量的標準值(Standard Value )取350，在“Value Range by”欄中選擇“Absolute Min and Max Values”,輸入變量的最小值(Min. Value)為300,輸入變量的最大值(Max. Value )為400，按“Apply”，創(chuàng)建設計變量DV_4。 在創(chuàng)建設計變量對話窗中，變量名稱(Name )取系統(tǒng)默認的“DV_5”(此變量代表上橫臂在汽車橫

37、向平面的傾角)，變量類型(Type)選擇“Real”，變量單位(Units )選擇“angle”,變量的標準值(Standard Value)取11，在“Value Range by”欄中選擇" Absolute Min and Max Values ",輸入變量的最小值(Min. Value)為8，輸入變量的最大值(Max. Value)為15,按“Apply”，創(chuàng)建設計變量DV_5。 在創(chuàng)建設計變量對話窗中，變量名稱(Name )取系統(tǒng)默認的“DV_6”(此變量代表上橫臂的水平斜置角)，變量類型(Type)選擇“Real”，變量單位(Units )選擇“angle”,變量的標準值(Sta

38、ndard Value)取5，在“Value Range by”欄中選擇" Absolute Min and Max Values ",輸入變量的最小值(Min. Value)為0，輸入變量的最大值(Max. Value)為10,按“Apply”，創(chuàng)建設計變量DV_6。 在創(chuàng)建設計變量對話窗中，變量名稱(Name)取系統(tǒng)默認的“DV_7”(此變量代表下橫臂長度)，變量類型(Type)選擇“Real”，變量單位(Units)選擇“l(fā)ength”，變量的標準值(Standard Value )取500，在“Value Range by”欄中選擇“Absolute Min and Max Valu

39、es”,輸入變量的最小值(Min. Value)為480,輸入變量的最大值(Max. Value )為550，按“Apply”，創(chuàng)建設計變量DV_7。 在創(chuàng)建設計變量對話窗中，變量名稱(Name )取系統(tǒng)默認的“DV_8”(此變量代表下橫臂在汽車橫向平面的傾角)，變量類型(Type)選擇“Real”，變量單位(Units )選擇“angle”,變量的標準值(Standard Value)取9.5，在“Value Range by”欄中選擇" Absolute Min and Max Values ",輸入變量的最小值(Min. Value)為5，輸入變量的最大值(Max. Value)為15

40、,按“Apply”，創(chuàng)建設計變量DV_8。 在創(chuàng)建設計變量對話窗中，變量名稱(Name )取系統(tǒng)默認的“DV_9”(此變量代表下橫臂軸的水平斜置角)，變量類型(Type)選擇“Real”，變量單位(Units )選擇“angle”,變量的標準值(Standard Value)取10，在“Value Range by”欄中選擇" Absolute Min and Max Values ",輸入變量的最小值(Min. Value)為5，輸入變量的最大值(Max. Value)為15,按“Apply”，創(chuàng)建設計變量DV_9。 2.將設計點參數(shù)化 將光標放置在設計點“UCA_outer”處，按鼠

41、標右鍵，選擇"Modify"，系統(tǒng)彈出列表編輯器，選擇設計點“UCA_outer"的X坐標，在列表編輯器頂部的輸入窗中，按鼠標右鍵，選擇Parameterize > Expression Builder，使用函數(shù)編輯器輸入設計點坐標的函數(shù)表達式。 系統(tǒng)彈出函數(shù)編輯器，如圖所示， 圖9 需要輸入設計點“UCA_outer”的X坐標的函數(shù)表達式： .FRONT_SUSP.ground.LCA_outer.loc_x+.FRONT_SUSP.DV_1*cos(.FRONT_SUSP.DV_3)*sin(.FRONT_SUSP.DV_2)。如圖10所示。 圖10 函數(shù)編輯器 重復

42、以上步驟，在設計點“UCA_outer”的Y坐標欄中輸入表達式: .FRONT_SUSP.ground.LCA_outer.loc_y+.FRONT_SUSP.DV_1*cos(.FRONT_SUSP.DV_3)*cos(.FRONT_SUSP.DV_2)。 在設計點“UCA_outer”的Z坐標欄中輸入表達式: .FRONT_SUSP.ground.LCA_outer.loc_z+.FRONT_SUSP.DV_1*sin(.FRDNT_SUSP.DV_ 3)。 在設計點“UCA_inner”的X坐標欄中輸入表達式; .FRONT_SUSP.ground.UCA_outer.

43、loc_x+.FRONT_SUSP.DV_4*cos(.FRONT_SUSP.DV_6)*cos(.FRONT_SUSP.DV_5)。 在設計點“UCA_inner”的Y坐標欄中輸入表達式: .FRONT_SUSP.ground.UCA_outer.loc_y+.FRONT_SUSP.DV_4*cos(.FRONT_SUSP.DV_6)*sin(.FRONT_SUSP.DV_5)。 在設計點“UCA_inner”的Z坐標欄中輸入表達式: .FRONT_SUSP.ground.UCA_outer.loc_z+.FRONT_SUSP.DV_4*sin(.FRDNT_SUSP.DV_ 6)。

44、 在設計點“LCA_inner”的X坐標欄中輸入表達式: .FRONT_SUSP.ground.LCA_outer.loc_x+.FRONT_SUSP.DV_7*cos(.FRONT_SUSP.DV_9)*cos(.FRONT_SUSP.DV_8)。 在設計點“LCA_inner的Y坐標欄中輸入表達式: .FRONT_SUSP.ground.LCA_outer.loc_y+.FRONT_SUSP.DV_7*cos(.FRONT_SUSP.DV_9)*sin(.FRONT_SUSP.DV_8)。 在設計點"LCA_inner”的Z坐標欄中輸入表達式: .FRONT_SUSP.grou

45、nd.LCA_outer.loc_z+.FRONT_SUSP.DV_7*sin(.FRDNT_SUSP.DV_ 9)。 在設計點“Knuckle_inner”的X坐標欄中輸入表達式: .FRONT_SUSP.ground.LCA_outer.loc_x+109*cos(.FRONT_SUSP.DV_3)*sin(.FRONT_SUSP.DV_2)。 在設計點“Knuckle_inner”的Y坐標欄中輸入表達式: .FRONT_SUSP.ground.LCA_outer.loc_y+109*cos(.FRONT_SUSP.DV_3)*cos(.FRONT_SUSP.DV_2)。 在設計

46、點“Knuckle_ inner”的Z坐標欄中輸入表達式: .FRONT_SUSP.ground.LCA_outer.loc_z+109*sin(.FRONT_SUSP.DV_3)。 在設計點“Knuckle_outer”的x坐標欄中輸入表達式: .FRONT_SUSP.ground.Knuckle_inner.loc_x-254*cos(0.2d)*cos(1d)。 在設計點“Knuckle_outer”的Y坐標欄中輸入表達式: .FRONT_SUSP.ground.Knuckle_inner.loc_y-254*cos(0.2d)*sin(1d)。 在設計點“Knuckle

47、outer”的Z坐標欄中輸入表達式: .FRONT_SUSP.ground.Knuckle_inner.loc_z-254*sin(0.2d)。 完成以上的函數(shù)表達式輸入后,按列表編輯器的“OK”將設計點進行了參數(shù)化。 圖11 3.將物體參數(shù)化 在ADAMS/View的工作窗口中，將光標放置在主銷(Kingpin)上，按鼠標右鍵，如圖10所示，修改主銷的圓柱體。在修改圓柱體對話窗中，將圓柱體的長度(Length)設置為變量DV_1. 按“OK”,完成主銷的參數(shù)化。同樣，將上橫臂(UCA)的圓柱體長度(Length)設置為變量“DV_4”，將下橫臂(LCA)圓柱體的長度(Leng

48、th)設置為變量“DV_7”。將拉臂(Pull_arm)的圓柱體長度(Length)用函數(shù)表達式: SQRT((.FRONT_SUSP.ground.Knuckle_inner.loc_x-.FRONT_SUSP.ground.Tie_rod_outer.loc_x)**2+(.FRONT_SUSP.ground.Knuckle_inner.loc_y-.FRONT_SUSP.ground.Tie_rod_outer.loc_y)**2+(.FRONT_SUSP.ground.Knuckle_inner.loc_z-.FRONT_SUSP.ground.Tie_rod_outer.loc_

49、z)**2)表示，如圖20所示。 圖12 主銷參數(shù)化 圖13 通過以上步驟，對受設計點參數(shù)化影響的主銷、上橫臂、下橫臂和拉臂的長度進行了參數(shù)化。 4.保存模型 在ADAMS/View的“File”菜單中，選擇“Save Database”命令，保存前懸架模型。 四.定制界面 1.創(chuàng)建修改主銷參數(shù)對話窗 在ADAMS/View菜單欄中，選擇Tools> Dialog Box>Create，系統(tǒng)彈出對話窗制作器，在對話窗制作器中，選擇“Dialog Box”菜單中的“New”命令，系統(tǒng)彈出創(chuàng)建新對話窗窗

50、口。在創(chuàng)建新對話窗窗口中，輸入對話窗的名稱(Name)" Modify_Kingpin_Parameter "，在創(chuàng)建按鈕( Create Buttons)選項中選擇“OK”“Apply”和“Cancel”。確認。系統(tǒng)創(chuàng)建修改主銷參數(shù)對話窗(Modify_Kingpin_Parameter)。 選擇對話窗制作器“Create”菜單中的命令，在修改主銷參數(shù)對話窗中創(chuàng)建三個滑動條: “Slider_1”,“Slider_2”和“Slider_3”。 雙擊滑動條“slider_1”，在對話窗制作器的屬性(Attributes)欄中，選擇“Layout ".輸入滑動條"slider_1”的左邊距(

51、Left)為160,寬度(Width)為200,頂邊距(Top)為25, 高度(Height)為30，如圖12所示，按“Apply”，定義了滑動條“slider_1”的大小和位置。 在對話窗制作器的屬性(Attributes)欄中,選擇“'Value”,輸入滑動條“slider_1”的標準值(Value)為330,最小值(Min. Value)為310，最大值(Max. Value)為350，如圖13所示，按“Apply”。 圖14 圖15 在對話窗制作器的屬性(Attributes)欄中，選擇“Commands”,輸入滑

52、動條“slider_1”的 圖16 命令：variable set variable =.FRONT_SUSP.DV_1 real=$slider_1。點選對話窗底部的“Execute commands while sliding”，如圖14所示。按“Apply”，將滑動條“slider_1”的值賦予設計變量“DV_1”。 雙擊滑動條“slider_2”，在對話窗制作器的屬性(Attributes)欄中，選擇“Layout ".輸入滑動條"slider_2”的左邊距(Left)為160,寬度(Width)為200，頂邊距(Top)為70, 高度(Height)為30，按“Apply”，定

53、義了滑動條“slider_2”的大小和位置。 在對話窗制作器的屬性(Attributes)欄中,選擇“'Value”,輸入滑動條“slider_2”的標準值(Value)為10,最小值(Min. Value)為5，最大值(Max. Value)為15,按“Apply”。 在對話窗制作器的屬性(Attributes)欄中，選擇“commands”,輸入滑動條“slider_2"的命令: variable set variable =.FRONT_SUSP.DV_2 real=$slider_2 點選對話窗底部的“Execute commands while sliding”，按“Apply

54、”，將滑動條“slider_2”的值賦予設計變量“DV_2”。 雙擊滑動條“slider_3”，在對話窗制作器的屬性(Attributes)欄中，選擇“Layout ".輸入滑動條"slider_3”的左邊距(Left)為160,寬度(Width)為200，頂邊距(Top)為115, 高度(Height)為30，按“Apply”，定義了滑動條“slider_3”的大小和位置。 在對話窗制作器的屬性(Attributes)欄中,選擇“'Value”,輸入滑動條“slider_3”的標準值(Value)為2.5,最小值(Min. Value)為0，最大值(Max. Value)為6,按“App

55、ly”。 在對話窗制作器的屬性(Attributes)欄中，選擇“commands”,輸入滑動條“slider_3"的命令: variable set variable =.FRONT_SUSP.DV_3 real=$slider_3 點選對話窗底部的“Execute commands while sliding”，按“Apply”，將滑動條“slider_3”的值賦予設計變量“DV_3”。創(chuàng)建滑動條對話窗。 在對話窗制作器中，選擇“Create”菜單中的“Lable”命令，在修改主銷參數(shù)對話窗中創(chuàng)建三個標簽:“l(fā)able_1”，“l(fā)able_2”和“l(fā)able_3”。 雙擊標簽“l(fā)a

56、ble_1”，在對話窗制作器的屬性(Attributes)欄中，選擇“Layout”輸入標簽“l(fā)able_ 1”的左邊距( Left)為20,寬度(width)為120，頂邊距(Top)為25,高度(length)為30，按“Apply”。 在對話窗制作器的屬性(Attributes)欄中,選擇“Appearance”，輸入標簽“l(fā)able_ 1”的文字符號(Lable Text)為“Kingpin Length”，按“Apply”。 雙擊標簽“l(fā)able_2”，在對話窗制作器的屬性(Attributes)欄中，選擇“Layout”輸入標簽“l(fā)able_ 2”的左邊距( Left)為20,

57、寬度(width)為120，頂邊距(Top)為70,高度(length)為30，按“Apply”。 在對話窗制作器的屬性(Attributes)欄中,選擇“Appearance”，輸入標簽“l(fā)able_ 2”的文字符號(Lable Text)為“Kingpin Inclination”，按“Apply”。 雙擊標簽“l(fā)able_3”，在對話窗制作器的屬性(Attributes)欄中，選擇“Layout”輸入標簽“l(fā)able_3”的左邊距( Left)為20,寬度(width)為120，頂邊距(Top)為115,高度(length)為30，按“Apply”。 在對話窗制作器的屬性(Attr

58、ibutes)欄中,選擇“Appearance”，輸入標簽“l(fā)able_ 3”的文字符號(Lable Text)為“Caster Angle”，按“Apply”。如圖15所示。 圖17 2.創(chuàng)建修改上橫臂參數(shù)對話窗 在ADAMS/View菜單欄中，選擇Tools> Dialog Box>Create，系統(tǒng)彈出對話窗制作器，在對話窗制作器中，選擇“Dialog Box”菜單中的“New”命令，系統(tǒng)彈出創(chuàng)建新對話窗窗口。在創(chuàng)建新對話窗窗口中，輸入對話窗的名稱(Name)" Modify_UCA_Parameter "，在創(chuàng)建按鈕( Create Buttons)選項中選擇“OK”“App

59、ly”和“Cancel”。確認。系統(tǒng)創(chuàng)建修改主銷參數(shù)對話窗(Modify_UCA_Parameter)。 選擇對話窗制作器“Create”菜單中的命令，在修改上橫臂參數(shù)對話窗中創(chuàng)建三個滑動條: “Slider_4”,“Slider_5”和“Slider_6”。 雙擊滑動條“slider_4”，在對話窗制作器的屬性(Attributes)欄中，選擇“Layout ".輸入滑動條"slider_4”的左邊距(Left)為160,寬度(Width)為200,頂邊距(Top)為25, 高度(Height)為30，按“Apply”，定義了滑動條“slider_4”的大小和位置。 在對話窗制作器的屬

60、性(Attributes)欄中,選擇“'Value”,輸入滑動條“slider_4”的標準值(Value)為350,最小值(Min. Value)為300，最大值(Max. Value)為400，按“Apply”。 在對話窗制作器的屬性(Attributes)欄中，選擇“Commands”,輸入滑動條“slider_4”的 命令：variable set variable =.FRONT_SUSP.DV_4 real=$slider_4。 點選對話窗底部的“Execute commands while sliding”。按“Apply”，將滑動條“slider_4”的值賦予設計變量“DV

61、_4”。 雙擊滑動條“slider_5”，在對話窗制作器的屬性(Attributes)欄中，選擇“Layout ".輸入滑動條"slider_5”的左邊距(Left)為160,寬度(Width)為200，頂邊距(Top)為70, 高度(Height)為30，按“Apply”，定義了滑動條“slider_5”的大小和位置。 在對話窗制作器的屬性(Attributes)欄中,選擇“'Value”,輸入滑動條“slider_5”的標準值(Value)為11,最小值(Min. Value)為8，最大值(Max. Value)為15,按“Apply”。 在對話窗制作器的屬性(Attributes)

62、欄中，選擇“commands”,輸入滑動條“slider_5"的命令: variable set variable =.FRONT_SUSP.DV_5 real=$slider_5。 點選對話窗底部的“Execute commands while sliding”，按“Apply”，將滑動條“slider_5”的值賦予設計變量“DV_5”。 雙擊滑動條“slider_6”，在對話窗制作器的屬性(Attributes)欄中，選擇“Layout ".輸入滑動條"slider_6”的左邊距(Left)為160,寬度(Width)為200，頂邊距(Top)為115, 高度(Height)為30，按

63、“Apply”，定義了滑動條“slider_6”的大小和位置。 在對話窗制作器的屬性(Attributes)欄中,選擇“'Value”,輸入滑動條“slider_6”的標準值(Value)為5,最小值(Min. Value)為0，最大值(Max. Value)為10,按“Apply”。 在對話窗制作器的屬性(Attributes)欄中，選擇“commands”,輸入滑動條“slider_6”的命令: variable set variable =.FRONT_SUSP.DV_6 real=$slider_6。 點選對話窗底部的“Execute commands while sliding

64、”，按“Apply”，將滑動條“slider_6”的值賦予設計變量“DV_6”。創(chuàng)建滑動條對話窗。 在對話窗制作器中，選擇“Create”菜單中的“Lable”命令，在修改主銷參數(shù)對話窗中創(chuàng)建三個標簽:“l(fā)able_4”，“l(fā)able_5”和“l(fā)able_6”。 雙擊標簽“l(fā)able_4”，在對話窗制作器的屬性(Attributes)欄中，選擇“Layout”輸入標簽“l(fā)able_4”的左邊距( Left)為20,寬度(width)為120，頂邊距(Top)為25,高度(length)為30，按“Apply”。 在對話窗制作器的屬性(Attributes)欄中,選擇“Appearance

65、”，輸入標簽“l(fā)able_4”的文字符號(Lable Text)為“UCA Length”，按“Apply”。 雙擊標簽“l(fā)able_5”，在對話窗制作器的屬性(Attributes)欄中，選擇“Layout”輸入標簽“l(fā)able_5”的左邊距( Left)為20,寬度(width)為120，頂邊距(Top)為70,高度(length)為30，按“Apply”。 在對話窗制作器的屬性(Attributes)欄中,選擇“Appearance”，輸入標簽“l(fā)able_5”的文字符號(Lable Text)為“UCA Angle(XY)”，按“Apply”。 雙擊標簽“l(fā)able_6”，在對話

66、窗制作器的屬性(Attributes)欄中，選擇“Layout”輸入標簽“l(fā)able_6”的左邊距( Left)為20,寬度(width)為120，頂邊距(Top)為115,高度(length)為30，按“Apply”。 在對話窗制作器的屬性(Attributes)欄中,選擇“Appearance”，輸入標簽“l(fā)able_6”的文字符號(Lable Text)為“UCA Angle(XZ)”，按“Apply”。如圖16所示。 圖18 3.創(chuàng)建修改下橫臂參數(shù)對話窗 在ADAMS/View菜單欄中，選擇Tools> Dialog Box>Create，系統(tǒng)彈出對話窗制作器，在對話窗制作器中，選擇“Dialog Box”菜單中的“New”命令，系統(tǒng)彈出創(chuàng)建新對話窗窗口。在創(chuàng)建新對話窗窗口中，輸入對話窗的名稱(Name)" Modify_LCA_Parameter "，在創(chuàng)建按鈕(Create Buttons)選項中選擇“OK”“Apply”和“Cancel”。確認。系統(tǒng)創(chuàng)建修改主銷參數(shù)對話窗(Modify_LCA_Parameter)。 選擇對話窗制作器“Create”菜單中