【正文】 整備質(zhì)量（ kg） 2730 5 ：前懸 / 后懸（ mm） 1005/1235 13：驅(qū)動(dòng)形式 前置后驅(qū) 6：軸荷（數(shù)目與軸數(shù)對(duì)應(yīng)）（ kg） 1730/2250 14 ：最高車速（ km/h） 130 7：軸數(shù) 2 15：排放水平 國(guó) III 8:輪胎數(shù) 4 16：防抱死制動(dòng)系統(tǒng) ABS 9：總質(zhì)量（ kg） 3980 17：發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào) 南京依維柯汽車有限公司發(fā)動(dòng)機(jī)分公司 2798 92 輪胎規(guī)格： 215/75R16LT 215/75R16CT 確定懸架剛度 若不考慮輪胎和減震器的影響，則車身固有頻率 n0，可按下式計(jì)算。最后利用仿真軟件 ADAMS 對(duì)懸架系統(tǒng)進(jìn)行了仿真分析，接著對(duì)懸架系統(tǒng)中的有關(guān)安裝，長(zhǎng)度，位置的 16 個(gè)參數(shù)（變量）進(jìn)行了優(yōu)化分析 ， 使得懸架的各定位參數(shù)都能達(dá)到要求的范圍內(nèi)。 本文首先通過(guò)查閱相關(guān)資料以及到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)地觀察以了解麥弗遜懸架的結(jié)構(gòu)。 在現(xiàn)代的工程研究領(lǐng)域，計(jì)算機(jī)仿真己成為熱門研究課題。然而從某種意義上講，整車對(duì)于汽車產(chǎn)業(yè)不是最重要的，最重要的還是汽車關(guān)鍵零部件的創(chuàng)新和發(fā)展。現(xiàn)代轎車大都是采用獨(dú)立式懸架，按其結(jié)構(gòu)形式的不同，獨(dú)立懸架又可分為橫臂式、縱臂式、多連桿式、燭式以及麥弗遜式懸架等。非獨(dú)立懸架具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、強(qiáng)度高、保養(yǎng)容易、行車中前輪定位變化小的優(yōu)點(diǎn)，但由于其舒適性及操縱穩(wěn)定性都較差，在現(xiàn)代轎車中基本上已不再使用，多用在貨車和大客車上。這些振動(dòng)與沖擊會(huì)嚴(yán)重影響車輛的平順性 和操縱穩(wěn)定性等重要性能。汽車懸架是汽車的車架與車橋或車輪之間的一切傳力連接 裝置的總稱，其作用是傳遞作用在車輪和車架之間的力和力扭，并且緩沖由不平路面?zhèn)鹘o車架或車身的沖擊力，并衰減由此引起的震動(dòng)，以保證汽車能平順地行駛。另外，懸架系統(tǒng)能配合汽車的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)，當(dāng)汽車在不同路況作加速、制動(dòng)、轉(zhuǎn)向等運(yùn)動(dòng)時(shí)，能提供足夠的安全性，保證操縱不失控。懸架作為上述各種力和力矩的傳動(dòng)裝置，其傳遞特性能的好壞是影響汽車行駛平順性和操縱穩(wěn)定性最重要、最直接的因素。獨(dú)立懸架是每一側(cè)的車輪都是單獨(dú)地通過(guò)彈性懸架懸掛在車架或車身下面的。 麥弗遜懸架因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造成本低、節(jié)省空間方便發(fā)動(dòng)機(jī)布置等優(yōu)點(diǎn)被廣泛地運(yùn)用。關(guān)鍵零部件的科技含量綜合體現(xiàn)汽車整車的創(chuàng)新能力和品牌建設(shè)能力。借助計(jì)算機(jī)的快速計(jì)算能力，人們不僅可以求出所需要的數(shù)值結(jié)果，還可以模擬出工程中的具體情況，以便人們可以直觀的進(jìn)行分析研究，我們稱為計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)。以某實(shí)際車輛所給出的整車參數(shù)，運(yùn)用傳統(tǒng) 設(shè)計(jì) 方法進(jìn)行了麥弗遜懸架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，得出了懸架各主要部分螺旋彈簧 以及 減振器的基本參數(shù)。基本上完成了 麥弗遜懸架的設(shè)計(jì)。 n0=ω0/2π = 12??√c/m（ HZ） 式中 ω0固有角振動(dòng)頻率， rad/s； C懸架剛度， N/m； M簧載質(zhì)量， kg。但在懸架設(shè)計(jì)時(shí)， n0 值不能選的太低，這主要是 n0 值降低，懸架的動(dòng)撓度 fd 就增大，在不知上若不能保證足夠大小的限位行程，就會(huì)使限位塊撞擊的概率增加。 因?yàn)樵撥囌麄滟|(zhì)量是 2730kg，總質(zhì)量是 3980kg，加載到前懸架的質(zhì)量是 4 1186kg 和 2730kg，為了保證汽車能在兩個(gè)工況下 n0 都能在實(shí)用范圍內(nèi)， 并且因?yàn)槠嚱?jīng)常是在靜撓度附近作小幅度的振動(dòng)，故應(yīng)將靜撓度副近的懸架剛度選得較低。 P2=1005kg 3. 彈簧受動(dòng)載荷的作用。 彈簧直徑及鋼絲直徑 當(dāng)彈簧僅受軸向載荷 F2=1365=13377 因?yàn)? τ=8F2KC/(π d2)= τp 故 d≥ √F2KC/τp 式中 τp 彈簧的許用應(yīng)力，查表得 τp=471MPa C旋繞比，取 C= K曲度系數(shù)， K=4??。 高徑比 b=H0/D2=4 故穩(wěn)定性負(fù)荷要求 減振器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 減振器 結(jié)構(gòu) 形式 選擇 本設(shè)計(jì)決定采用單筒充氣式減振器，由于減震器充入高壓氣體可以得到穩(wěn)定的阻力特性，不容易產(chǎn)生噪聲。 根據(jù)最大阻力和缸內(nèi)的最大壓力強(qiáng)度近似估計(jì)工作缸的直徑。 l3 應(yīng)大于上跳行程和下跳行程之和取為 165mm 獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)布置參數(shù) 側(cè)傾中心 麥弗遜式獨(dú)立懸架的側(cè)傾中心如圖所示方式得出。β =2176。在獨(dú)立懸架中，側(cè)傾中心的高度為 0~120mm。 縱傾中心 麥弗遜式獨(dú)立懸架的縱傾中心，可有 E 點(diǎn)做減速器運(yùn)動(dòng)方向那個(gè)的垂直線。為了減小 F3，要求尺寸 c+b 越大越好，或者減小尺寸 a。移動(dòng) G 點(diǎn)后的主銷軸線不再與減振器軸線重合 橫擺軸線布置方式的選擇 橫擺臂（ A 型臂）的設(shè)計(jì) 1. 長(zhǎng)度的確定 圖示為某轎車采用的麥弗遜式前懸架的史冊(cè)參數(shù)為輸入數(shù)據(jù)的計(jì)算結(jié)果。 2．結(jié)構(gòu)形式 決定采用的 A 型臂如圖 9 此 A 型臂與車身連接端有兩個(gè)支點(diǎn)，兩支點(diǎn)距離足夠大，能傳遞縱向和橫向力球頭銷和控制臂是一個(gè)整體，其質(zhì)量較小，對(duì)球頭銷壽命要求較高。 10 支撐膠墊 麥弗 遜懸架中，螺旋彈簧及減振器通過(guò)支撐膠墊與車身連接，以隔絕車輪傳來(lái)的振動(dòng)和沖擊。 緩沖塊 采用多孔聚氨脂材料，它具有質(zhì)量小，變形大能更 好地吸收沖擊載荷。 Pro/engineer 第一個(gè)提出了參數(shù)化設(shè)計(jì)的概念，并且采用了單一數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)解決特征的相關(guān)性問(wèn)題。最后將各零件裝配起來(lái)。所以只要在輪胎下面添加一個(gè)平板型的試驗(yàn)臺(tái)。 根據(jù)以上原則，選擇了 10 個(gè)零件。這里就要使用 接口軟件 Mech/pro2020，通過(guò)接口軟件的導(dǎo)入， ADAMS 軟件生成麥弗遜懸架物理模型。 ADAMS 仿真可用于估計(jì)機(jī)械性能、運(yùn)動(dòng)范圍、碰撞檢測(cè)、蜂值載荷以及計(jì)算有限元的輸入載荷等。另一方面，又是機(jī)械系統(tǒng)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)用戶進(jìn)行特殊機(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)。由于ADAMS 軟件具有通用、精確的仿真功能，方便、友好的用戶界面和強(qiáng)大的圖形動(dòng)畫顯示能力，所以該軟件已在全世界數(shù)以千計(jì)的著名大公司中得到成功的應(yīng)用。 ADAMS 軟件支持并行工程環(huán)境，節(jié)省大量的時(shí)間和經(jīng)費(fèi)。 （ 3）不考慮橡膠墊和橡膠襯套帶來(lái)的影響。從圖中可以看出，車輪的跳動(dòng)的行程為177。前輪定位參數(shù)通常包括前輪外傾角 (Camber Angle)、車輪前束 (Toe Angle)、主銷后傾角 (Caster Angle)、 主銷內(nèi)傾角 (KingpinInclination)、輪距 (Wheel Track)或車輪側(cè)滑 15 (Wheel Lateral Travel)、主銷偏移距 (Scrub Radius)及主銷后傾拖距 (Caster)等等。 換言之，設(shè)計(jì)上希望在車輪上下跳動(dòng)時(shí)，前束保持不變。/50mm）。通常對(duì)車輪外傾角的定義是指車輪的上端傾向或者傾離車身的角度。車輪外傾角是影響汽車操縱穩(wěn)定重要參數(shù)，車輪上跳及車輪回落時(shí)的外傾變化對(duì)車輛直線行使穩(wěn)定性、穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向特性和輪胎的磨損等都有較大影響。 /50mm 較為適宜 . 麥弗遜懸架仿真時(shí)的 車輪外傾 變化如下圖 16 X—— 車輪跳動(dòng)量（ mm） Y—— 車輪外傾 變化（度） 可見(jiàn) ： 外傾角的變化范圍為 左右，變化范圍 較 小，符合要求 。向垂線后面傾斜的角度稱為正后傾角，向前傾斜的角度稱為負(fù)后傾角?！?3176。 2. 該模型的主銷后傾角 達(dá)不到規(guī)定 范圍 ，需進(jìn)一步調(diào)整。然而，當(dāng)路面摩擦系數(shù)不同而引起左右車輪制動(dòng)力不同時(shí)，或呈對(duì)角線布置的制動(dòng)管路一側(cè)系統(tǒng)失效后，就會(huì)有力傳至轉(zhuǎn)向盤。 ~13176。從減少輪胎磨損等因素考慮，輪距最好不發(fā)生變化 。 麥弗遜懸架仿真時(shí)的 輪距變化 變化如下圖 X—— 輪距變化（ mm） 18 Y—— 主銷內(nèi)傾變化（度） 可見(jiàn)輪距變化在 1cm 左右， 符合 要求 ，但應(yīng)在允許的范圍內(nèi)，盡量減小 。 1） design study(設(shè)計(jì)研究 )：設(shè)計(jì)研究的主要內(nèi)容就是在創(chuàng)建好參數(shù)化模型后，當(dāng)取不同的設(shè)計(jì)變量或改變其大小時(shí)，虛擬樣機(jī)的性能怎樣發(fā)生改變。 3） optimization（優(yōu)化）： 優(yōu)化是值在系統(tǒng)變量滿足約束條件下是目標(biāo)函數(shù)去最大值或者去最小值。要同時(shí)將 16 個(gè)參數(shù)運(yùn)用試驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化分析是很困難的，難度 來(lái)自 兩個(gè)方面。 。 ~+5176。使各定位參數(shù)能夠達(dá)到理想的范圍。這里定義為 a 點(diǎn)，它的三個(gè)坐 20 標(biāo)值為三個(gè)變量， ax、 ay、 az。 b 點(diǎn)是組成四連桿的關(guān)鍵點(diǎn)，能決定各定位參數(shù)的變化。 第四，轉(zhuǎn)向節(jié)和 A 型臂的結(jié)合點(diǎn)，定義為 d 點(diǎn)。 該處的旋轉(zhuǎn)副的方向需要被考慮成變量，定義為 exfangxiang。 車輪前束 的優(yōu)化 有前面的仿真分析可知，車輪上跳是前束的絕對(duì)值應(yīng)該減小。所以在此修改變量的范圍為216~然后運(yùn)用實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的方法優(yōu)化這兩個(gè)變量，每個(gè)變量取三個(gè)不同的值，共實(shí)驗(yàn) 9 次。 bz 取值范圍為 125~115，標(biāo)準(zhǔn)值是 115。 ey 取值范圍是 240~220，標(biāo)準(zhǔn)只是 230。各變量的取值