【正文】 統(tǒng)動力學(xué)原理進行仿真計算。所以，一般希望主銷偏距小一些，以減小轉(zhuǎn)向操縱力以及地面對轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的沖擊。車輪外傾角(Camber Angle)，是指車輪旋轉(zhuǎn)平面與縱向垂直平面之間的夾角。隨著近幾十年來對機械系統(tǒng)的高性能、高精度的設(shè)計要求不斷的提升，加之高速度、高性能計算機的發(fā)展和計算方法的成熟，多體系統(tǒng)動力學(xué)已由早期的多剛體系統(tǒng)動力學(xué)發(fā)展成為多柔體系統(tǒng)動力學(xué)。如果車輪定位參數(shù)的變動過大的話，將會加劇輪胎和轉(zhuǎn)向機件的磨損并降低整車操縱穩(wěn)定性和其他相關(guān)性能，所以原則上，車輪定位參數(shù)的變化量不能太大。圖315轉(zhuǎn)向節(jié)強度校核 圖316轉(zhuǎn)向節(jié)剛度校核由分析結(jié)果知，各部件最大應(yīng)力為：前懸架轉(zhuǎn)向節(jié)297MPa，后懸架轉(zhuǎn)向節(jié)143MPa。本文分析結(jié)果以應(yīng)力應(yīng)變云圖輸出，剛度與強度校核功能，對懸架結(jié)構(gòu)進行有限元分析。 圖35前懸架轉(zhuǎn)向節(jié) 圖36前懸架下橫臂圖37后懸架連桿 圖38后懸架上橫臂 前后懸架裝配首先在裝配中引入轉(zhuǎn)向節(jié)，以轉(zhuǎn)向節(jié)為裝配基準，并將轉(zhuǎn)向節(jié)錨定，之后通過轉(zhuǎn)向節(jié)鉸接處定位面定位各橫臂與連桿。零件建模完成后，在ASS模塊中對各零件進行組裝。在彈簧的兩端繪制出一個矩形，標(biāo)注矩形的一邊到彈簧端部的距離。選擇工具欄“掃掠成形實體”，“掃掠成形定義”對話框中設(shè)定掃掠成形實體參數(shù)，在“輪廓”文本框中選擇圓形草圖。CATIA有限元模型生成器產(chǎn)品作為一個完整的工具，可為諸如機械和熱力學(xué)這樣的許多方面的分析準備幾何模型[12]。CAD技術(shù)在企業(yè)中的成功應(yīng)用，不僅帶來了企業(yè)技術(shù)上的創(chuàng)新，同時帶動了企業(yè)經(jīng)營管理模式的變革。應(yīng)具有足夠的強度，以可靠地承受及傳遞除垂直力以外的力和力矩。減振器的工作缸直徑D有20mm、30mm、40mm、(45mm)、50mm、65mm 等幾種。卸荷速度的計算公式為： (28)式中 A——車身振幅，取177。相對無摩擦的彈性元件懸架，～；對有內(nèi)摩擦的彈性元件懸架，ψ值取的小些。 減振器的設(shè)計汽車懸架系統(tǒng)中，一般都采用液力減振器。 懸架剛度計算 已知整車裝備質(zhì)量：m=1565kg，滿載質(zhì)量為1780kg，取簧上質(zhì)量為1780kg，取簧下質(zhì)量為80kg，剛度計算公式為： (22)式中 cs—汽車前懸架剛度(N/mm)；ms—前懸架簧上質(zhì)量(kg)；n—前懸架偏頻(Hz)。前后偏頻n1，n2表示各自的自由振動頻率，偏頻越小，則汽車的平順性越好一般對于鋼制彈簧的轎車，n1約為1～，～，非常接近人體步行時的自然頻率。這些振動與沖擊會嚴重影響車輛的平順性和操縱穩(wěn)定性等重要性能。懸架的幾何結(jié)構(gòu)決定著車輛的主銷定位角、轉(zhuǎn)向特性等性能。 采用優(yōu)化設(shè)計技術(shù)可以最大限度地考慮從不同角度提出的設(shè)計要求，在各種約束條件下，尋找滿足預(yù)定要求的最優(yōu)汽車動力學(xué)性能。汽車本身是一個復(fù)雜的多體系統(tǒng)，由于它的作情況、使用環(huán)境的復(fù)雜多變，給汽車動力學(xué)研究帶來了很大困難。以上參數(shù)的選定決定了懸架系統(tǒng)的基本性能，在懸架設(shè)計中應(yīng)當(dāng)重點考慮。運用ADAMS/CAR分別建立麥弗遜懸架與多連桿懸架模型，進行懸架的運動學(xué)仿真，得出懸架主要運動數(shù)據(jù)?；贏DAMS的轎車懸架設(shè)計與仿真摘 要懸架系統(tǒng)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。繼而通過對仿真結(jié)果的分析，對原有設(shè)計進行修改與優(yōu)化，確定合理了的設(shè)計數(shù)據(jù)。機械系統(tǒng)的計算機仿真技術(shù)變得日益重要，這種應(yīng)用在于仿真軟件能夠使用計算機代碼和方程準確的模擬真實的機械系統(tǒng)，避免了傳統(tǒng)的產(chǎn)品開發(fā)過程中零部件和樣機的反復(fù)制造、試驗等過程。同時由于理論方法和計算手段的限制，該學(xué)科曾一度發(fā)展較為緩慢[3]。我國從二十世紀七十年代中后期開始了機械優(yōu)化設(shè)計理論、方法和應(yīng)用的研究，并逐漸地將這些研究成果應(yīng)用于汽車工程設(shè)計之中。本課題是以基于大眾集團PQ46平臺的第六代Passat汽車為原型車進行研究分析，對其前后懸架系統(tǒng)進行了重新設(shè)計。懸架作為上述各種力和力矩的傳動裝置，其傳遞特性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[8]。 懸架的工作行程 懸架的工作行程由靜撓度與動撓度之和組成，對于一般轎車而言，懸架總工作行程應(yīng)當(dāng)不小于160mm。由計算知：前懸架剛度為： ；后懸架剛度為： 20997N/m。汽車受到不平路面沖擊后，將產(chǎn)生振動，這種持續(xù)的振動容易使乘員感到不舒適和疲勞，因此懸架中安裝有減振器，使振動迅速衰減，以改善汽車的行駛平順性。為避免懸架碰撞車駕，取ψY=。40mm； ——汽車后懸架固有頻率(Hz)；a——后懸架下橫臂長度(mm)；b——后懸架上橫臂長度(mm)。選擇工作缸直徑D=45mm 的減振器，活塞行程S=100mm， Lmin=L+S=240+100=340mm（壓縮到底的長度），Lmax=L+S=340+240 =580mm（拉足的長度），防塵罩直徑Dc = 56mm，壁厚取2mm。導(dǎo)向機構(gòu)決定了車輪跳動時的運動軌跡和車輪定位參數(shù)的變化，以及汽車前后側(cè)傾中心及縱傾中心的位置。因此，它對我國傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的改造、新技術(shù)的興起，以及汽車工業(yè)提高國際競爭力等方面，起到了巨大的推動作用[11]。該產(chǎn)品同時具有強大的網(wǎng)格劃分功能，配以自動化的特征，便可生成有限元模型。在Profile control(輪廓控制)下拉列表框中選擇Keep angle選項。使用拉伸切除功能，剪切彈簧兩端，完成彈簧建模。相合類型約束用于對齊幾何元素，根據(jù)所選擇的幾何元素，可以獲得同心、同軸或共面約束。并以懸架為父級裝配模塊引入減振器子裝配，實現(xiàn)父級裝配的柔性修改。首先對所分析零件限定約束，在預(yù)設(shè)受力點分別設(shè)定X、Y、Z方向的受力。全部小于600MPa，各零件強度符合要求。懸架的運動學(xué)及動力學(xué)分析是汽車布置設(shè)計、運動校核的重要內(nèi)容之一，也是研究汽車平順性、操縱穩(wěn)定性等汽車性能的主要方法。近年來計算機技術(shù)、 隨機振動理論、 試驗方法以及系統(tǒng)動力學(xué)研究的發(fā)展，使得汽車平順性的仿真分析更為全面、更接近實際使用情況。外傾角不宜過大，否則會使輪胎產(chǎn)生偏磨損。車輪前束角(Toe Angle)，是指汽車兩個前輪安裝后，在通過車輪軸線而與地面平行的平面內(nèi)，兩車輪前端略向內(nèi)收縮，這種現(xiàn)象稱為車輪前束。只要用戶輸入具體多體系統(tǒng)的模型參數(shù)，ADAMS軟件就可以根據(jù)多體系統(tǒng)動力學(xué)原理自動建立動力學(xué)方程，并用數(shù)值分析的方法求解這個動力學(xué)方程。懸架運動定位參數(shù)采用ISO坐標(biāo)制,以地面為X Y平面,汽車中心對稱面為XZ平面,通過前輪輪心連線, 垂直另外兩平面的面為Y Z平面,取豎直向上為 Z軸正向, 車身右側(cè)為Y軸正向,以車前進方向的反方向為X軸正向。根據(jù)曲線分析各數(shù)值的極值與變化值。圖42前懸架仿真結(jié)果 坐標(biāo)數(shù)據(jù)優(yōu)化為解決以上問題，本論文是通過對懸架的部分硬點坐標(biāo)進行改變來達到優(yōu)化定位參數(shù)的目的。各數(shù)值在優(yōu)化后明顯減小，并達到設(shè)計要求。根據(jù)曲線分析各數(shù)值的極值與變化值。表44優(yōu)化后坐標(biāo)懸架硬點X方向坐標(biāo)Y方向坐標(biāo)Z方向坐標(biāo)下控制臂前點下控制臂外點下控制臂后點彈簧下支座副車架前點副車架后點橫向穩(wěn)定桿內(nèi)點橫向穩(wěn)定桿外點減振器上安裝座車輪中心上橫臂前點上橫臂外點上橫臂后點 優(yōu)化結(jié)果分析對優(yōu)化后仿真結(jié)果進行分析，并于初始數(shù)據(jù)仿真結(jié)果進行對比，驗證坐標(biāo)優(yōu)化后效果。AutoCAD具有良好的用戶界面，通過交互菜單或命令行方式便可以進行各種操作。 建立CAD國標(biāo)模版在繪制工程圖之前先建立符合國家標(biāo)準的CAD模版，主要內(nèi)容包括圖幅格式、圖線、標(biāo)注格式等要求。尺寸線必須與所注的線段平行，當(dāng)有幾條互相平行的尺寸線時，大尺寸要注在小尺寸的外面，避免尺寸線與尺寸界限相交。所繪前懸架工程圖節(jié)選如圖51—53。導(dǎo)向機構(gòu)主要為上橫臂與連桿，均用鑄鋁鑄造而成，關(guān)鍵尺寸均采用8級精度。(1)本文以PQ46平臺汽車為原型，設(shè)計了前麥弗遜懸架后多連桿懸架系統(tǒng)的車輛模型，得到了懸架設(shè)計參數(shù)。通過本設(shè)計，完成了課題要求，驗證了該設(shè)計流程的可行性，得到了預(yù)期結(jié)果。8 Michael W Sayers. A generic multibody vehicle model for simulating handling and braking. Vehicle System :1~4.9 韓建友，《高等機構(gòu)學(xué)》，機械工業(yè)出版社，2004年7月：27～178。20 鄒海峰,“基于ADAMS/Car的轎車懸架分析和優(yōu)化設(shè)計”,《制造業(yè)自動化》，2010(4) ：4041。還可以插入“交叉引用”，實現(xiàn)對一篇文獻的多次引用。 paste到“參考文獻”內(nèi)，并要手工修改序號。22 MSC．ADAMS/Car Training Guide. Version“同等學(xué)歷”的同學(xué)需要寫這個。11 Andy lowcost driving simulator for full vehicle dynamics simulation. IEEE Transactions on Vehicular Technology, ，Jan 2003:162~172.12 劉唯信，《汽車設(shè)計》，清華大學(xué)出版社．2001年7月：213～25613 凌雯、余卓平，“ADAMS在懸架運動學(xué)和彈性運動學(xué)仿真中的應(yīng)用”，《上海鐵道大學(xué)學(xué)報》，2000。2 李增剛，《ADAMS 入門與提高》，人民郵電出版社，2004：20～196。(2)設(shè)計過程中利用ADAMS分別建立了前后懸架運動學(xué)模型，并進行了左右輪平行跳動工況仿真，得到了該工況下車輪外傾角、主銷后傾角、注銷偏移距等參數(shù)仿真數(shù)據(jù)。利用前面的設(shè)計結(jié)構(gòu)和尺寸數(shù)據(jù)，運用AutoCAD繪制了前后懸架工程圖。本設(shè)計所繪工程圖節(jié)選如圖53及圖55。根據(jù)國家標(biāo)準確定各零件配合尺寸、定位尺寸以及尺寸公差，并選擇相應(yīng)的加工工藝與技術(shù)要求。