【正文】 話(huà)框中設(shè)定 掃掠成形實(shí)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(gè)完整的工具，可為諸如機(jī)械和熱力學(xué)這樣的許多方面的分析準(zhǔn)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(lái)了企業(yè)技術(shù)上的創(chuàng)新，同時(shí)帶動(dòng)了企業(yè)經(jīng)營(yíng)管理模式的變革。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。 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(jì)算公式為： baAx /co s??? ? (28) 式中 A——車(chē)身振幅，取 177。相對(duì)無(wú)摩擦的彈性元件懸 架， ψ 取 ～ 7 之間 ；對(duì)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(jì) 汽車(chē)懸架系統(tǒng)中，一般都采用液力減振器。 懸架剛度計(jì)算 已知整車(chē)裝備質(zhì)量： m=1565kg，滿(mǎn)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(jì)算公式為 ： 225nfc ? (22) 式中 cs—汽車(chē)前懸架剛度 (N/mm)； ms—前懸架簧上質(zhì)量 (kg)； n—前懸架偏頻 (Hz)。 本設(shè)計(jì)中前偏頻選擇，后偏頻選擇 。懸架作為上述各種力和力矩的傳動(dòng)裝置，其傳遞特性的好壞是影響汽車(chē)行駛平順性和操縱穩(wěn)定性最重要、最直接的因素 [8]。 本課題是以 基于 大眾集團(tuán) PQ46 平臺(tái)的第六代 Passat 汽車(chē)為原型車(chē)進(jìn)行研究分析， 對(duì)其 前后懸架系統(tǒng) 進(jìn)行了重新設(shè)計(jì) 。 我國(guó)從二十世紀(jì)七十年代中后期開(kāi)始了機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)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(chē)工程設(shè)計(jì)之中。同時(shí)由于理論方法和計(jì)算手段的限制，該學(xué)科曾一度發(fā)展較為緩慢 [3]。 機(jī)械系 統(tǒng)的計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)代碼和方程準(zhǔn)確的模擬真實(shí)的機(jī)械系統(tǒng)，避免了傳統(tǒng)的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中零部件和樣機(jī)的反復(fù)制造、試驗(yàn)等過(guò)程 。 作者簽名： 日期： 年 月 日 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書(shū) 本學(xué)位論文 作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國(guó)家有關(guān)部門(mén)或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。 關(guān)鍵詞 ： 懸架 ， 優(yōu)化設(shè)計(jì) ， 運(yùn)動(dòng)學(xué)分析 ， ADAMS the Design and Simulation of Vehicle Suspension System Based on ADAMS Abstract The suspension system is the general term for the transmission which connect device between the vehicle frame and axle or wheel. The typical structure of the suspension is the posited of the bedspring, guider as well as vibration damper, the suspension system perform an important function on drivability and harshness. The vehicle suspension system studied in this paper is the former McPherson suspension and multilink suspension, this suspension system is very popular among the BClass car in China. This suspension system is not only has the excellent drivability and handling but also has a strong representation on controlling of costs. There are many unique modules for the kinematics of suspension and dynamics analysis in ADAMS/CAR, you can easily create a variety of structural forms of suspensions and get 30 kinds of the performance curve of the suspension .The parameters is modified and adjusted very easily to detect its impact on various performance parameters. At first, we get the initial design data of the suspension system by the analysis and calculation of the selected models. And then the threedimensional models of the suspension are established with the CATIA, and through the GSA module to check the strength and stiffness of each part. McPherson suspension and multilink suspension model are established in ADAMS / CAR to obtain the results of the kinematic simulation of the suspension motion data. Subsequently, endorsed by the analysis of simulation results, the original design will be modified and optimized to determine a reasonable design data. At last, the suspension system assembly drawings and part drawings are drawn by AutoCAD. Then the suspension design tasks are fished. This paper studies the problem of design and kinematic analysis of the suspension and problem of the car suspension anizations optimization. In this paper, the CAE technology is used to achieving optimization and strength check of suspension kinematics. At last the results show that this method of designing suspension is effective, we fish the design task to design the system of former McPherson suspension and multilink suspension. Key Words: Suspension, Optimization Design, Kinematics Analysis, ADAMS 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說(shuō)明 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），是我個(gè)人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。 ADAMS/CAR模塊內(nèi)有懸架 系統(tǒng) 運(yùn)動(dòng)學(xué)分析的專(zhuān)門(mén)模板，可以方便地建立各種結(jié)構(gòu)形式的懸架，迅速得出懸架的三十多種參數(shù)的性能曲線(xiàn)，可方便地對(duì)設(shè)計(jì)參 數(shù)進(jìn)行修改和調(diào)整以發(fā)現(xiàn)其對(duì)各種性能參數(shù)的影響。 這種 懸架系統(tǒng)即有著優(yōu)良的平順性與操縱性，又較好的控制了成本，具有較強(qiáng)的代表性。運(yùn)用 CAE 技術(shù)實(shí)現(xiàn)了懸架運(yùn)動(dòng)學(xué)優(yōu)化與強(qiáng)度校核，實(shí)現(xiàn)了懸架的合理設(shè)計(jì)。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。 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(jì)中應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)考慮。汽車(chē)本身是一個(gè)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(chē)動(dòng)力學(xué)研究帶來(lái)了很大困難。 采用優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)可以最大限度地考慮從不同角度提出的設(shè)計(jì)要求，在各種約束條件下，尋找滿(mǎn)足預(yù)定要求的最優(yōu)汽車(chē)動(dòng)力學(xué)性能。懸架的幾何結(jié)構(gòu)決定著車(chē)輛的主銷(xiāo)定位 3 角、轉(zhuǎn)向特性等性能 。這些振動(dòng)與沖擊會(huì)嚴(yán)重影響車(chē)輛的平順性和操縱穩(wěn)定性等重要性能。 前后偏頻 n1， n2 表示各自的自由振動(dòng)頻率，偏頻越 5 小，則汽車(chē)的平順性越好 一般對(duì)于鋼制彈簧的轎車(chē)， n1 約為 1～ ， n2約為 ～ ，非常接近人體步行時(shí)的自然頻率。 前后懸架 fd+fc 分別為 330mm 和 287mm， 前后懸架皆大約 160mm,故 前后懸架 撓度 都設(shè)計(jì) 符合要求 。 由計(jì)算知 ， 前懸架彈簧直徑為 12mm； 后懸架彈簧直徑為 14mm。設(shè)計(jì)時(shí)，先選取 ψY 與 ψS 的平均值 ψ。 8 減振器最大卸荷力 F0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)的活塞速度稱(chēng)為卸荷速度 vx。 減 振 器工作缸直徑確定 減 振 器工作缸直徑計(jì)算公式為 ： ])[1( 4 20 pFD ?? ?? (210) 式中 [p]——工作缸最大壓力，取 3 MPa； λ——連桿直徑與工作缸直徑比值，取 ； F0——伸張行程最大卸荷力 (N)； 代入計(jì)算得工作缸直徑 D 為： 。 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)。 11 第 3 章 CATIA 建模與分析 CAD 技術(shù)概述及 CATIA 簡(jiǎn)介 汽車(chē)行業(yè)是 CAD 技術(shù)最先應(yīng)用的領(lǐng)域之一，到現(xiàn)在， CAD 技術(shù)幾乎被所有汽車(chē)公司所采用 ， 可以說(shuō) CAD 技術(shù)的應(yīng)用水平，已經(jīng)成為評(píng)價(jià)一個(gè)國(guó)家汽車(chē)工業(yè)水平的重要指標(biāo)。 CATIA/GSA 創(chuàng)成式應(yīng)力分析模塊在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程 中為工程師 提供 了 一個(gè)應(yīng)力分析工具，為鑄件、鍛件或厚壁零件設(shè)計(jì)的 提供 指導(dǎo)。然后建立掃略輪廓， 在螺旋線(xiàn)的起點(diǎn)先建立一個(gè)平面， 以此 平面 為支撐 繪制彈簧的截面 圓， 彈簧鋼絲直徑為 12mm。 圖 31 前懸架彈簧 圖 32 后 懸架彈簧 轉(zhuǎn) 切除彈簧端部， 選中 模型樹(shù)中的 zx 參考平面，即進(jìn)入草圖繪制模式。粘接結(jié)構(gòu)是橡膠部分和金屬骨架分別加工制造，再用膠粘接在一起成為外露骨架型。 建立 前懸架轉(zhuǎn) 向節(jié) 如圖 35，前懸架 下 橫臂如圖 36，后懸架 連桿 如圖 37，后懸架上橫臂如圖 38。 CATIA 有限元分析模塊可以進(jìn)行的分析有 Static case 靜態(tài)分析， Frequency case 模態(tài)分析， Buckling Case 撓度分析， Combined case 組合分析等。對(duì)于選用 45 號(hào)鋼為材料的部件，有限元分析結(jié)果 如 圖 315 與圖 316。 19 第 4 章 懸架運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真 懸架仿真 簡(jiǎn)介 懸架仿真發(fā)展與現(xiàn)狀 在整車(chē)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，當(dāng) 路面存在一定的不平度 時(shí) ，輪胎和車(chē)身之間的相對(duì)位置將發(fā)生變化，這也將造成車(chē)輪定位參數(shù)發(fā)生相應(yīng)的變動(dòng)。多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)是在經(jīng)典力學(xué)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，與車(chē)輛設(shè)計(jì)、航天器控制、機(jī)器人學(xué)、機(jī)械動(dòng)力學(xué)等領(lǐng)域密切相關(guān)且起重要作用的新的力學(xué)分支。本設(shè)計(jì)主要涉及 車(chē)輪外傾角、主銷(xiāo)后傾角、主銷(xiāo)內(nèi)傾角、主銷(xiāo)偏距、車(chē)輪前束角。地面對(duì)轉(zhuǎn)向的阻力力矩，與主銷(xiāo)偏距的大小成正比，主銷(xiāo)偏距越小， 轉(zhuǎn)向阻力矩也越小。用戶(hù)不僅可以采用通用模塊對(duì)一般的機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行仿真，而且可以采用專(zhuān)用模塊針對(duì)特定工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域的 問(wèn)題進(jìn)行快速有效的建模與仿真分析。然而模版又是整個(gè)建模過(guò)程 22 中最重要的部分，分析總成的絕大部分建模工作都是在模版階段完成的。仿真結(jié)束后， 然后進(jìn)入 ADAMS/Postprocessor 模塊，選擇車(chē)輪跳動(dòng)量為橫坐標(biāo)， 單位為毫米。而且變化趨勢(shì)比較均勻，輪胎的磨損較為均勻， 符合設(shè)計(jì)要求 。 主銷(xiāo)內(nèi)傾角 的變化值 降為 176。 27 圖 45 后 懸架建模 仿真計(jì)算與結(jié)果分析 建成懸架模型后，將懸架模型與測(cè)試平臺(tái)裝配 .然后對(duì)懸架模型進(jìn)行上下跳動(dòng)量為 50—50mm 的左右輪平行跳動(dòng)工況仿真， 仿真步長(zhǎng)為 50 步。通過(guò)多次調(diào)整 系統(tǒng) 尺寸參數(shù)，得到優(yōu)化坐標(biāo)如下表44。這一優(yōu)化過(guò)程保障了懸架的運(yùn)動(dòng)學(xué)性能合理