【正文】 另外不少懸架系統(tǒng)已經(jīng)配備了直線位移傳感器，隨時(shí)檢測(cè)懸架系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的狀態(tài)與相關(guān)的數(shù)據(jù)記錄，以方便后期對(duì)賽車的調(diào)校[7]。這就使得傳統(tǒng)的空間解析幾何方法在分析雙橫臂獨(dú)立懸架的運(yùn)動(dòng)特性時(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì)變得非常繁瑣和復(fù)雜，更難于進(jìn)行多方案的比較和分析，因而容易造成分析和設(shè)計(jì)工作的不全面性和盲目性[3]。正個(gè)懸架系統(tǒng)都會(huì)通過(guò)ADAMS進(jìn)行優(yōu)化仿真分析，從而控制主銷參數(shù)，車輪定位參數(shù)在車輪跳動(dòng)過(guò)程中的變化范圍，提高賽車的操縱穩(wěn)定性。2008年，中國(guó)的一些院校已參加此項(xiàng)比賽。賴姆佩爾. 懸架元件及底盤力學(xué)[M].吉林：吉林科學(xué)出版社. 19915 [M].6 [M].北京：7 金敘龍 [J].長(zhǎng)春汽車研究所. 2001(4): 1135 [J].9 趙寧,?？?. 西北工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院, : 25826110陳有余. ADAMS軟件在汽車操縱穩(wěn)定性研究中的應(yīng)用. 內(nèi)蒙古公路與運(yùn)輸, : 16718911陳軍. MSC. ADAMS技術(shù)與工程分析實(shí)例. 中國(guó)水利水電出版社, : 5515612 ALLAN STANIFORTH ,Competion Car Suspention[M], Haynes Publishing,200213 Carroll Smith,Tune To Win[M], AERO PUBLISHERS, 14 Milliken, . and Milliken,.(1995).Race Car Vehicle Dynamics. SAE15 Edmund F. Gaffney III and Anthony R. to Formula SAE Suspension and Frame Design[P]. University of Missouri – Rolla，200216 Cary Henry Michael Martha Hussain Kheshroh and Ryan Prentiss,SAE III: FSAE Suspension Design[P]，11/25/2003章及標(biāo)題 致 謝首先我要感謝的是我的畢設(shè)指導(dǎo)老師夏懷成老師，在我的整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程當(dāng)中，夏老師給予我很多的指導(dǎo)意見，提供了理論依據(jù)，使我在設(shè)計(jì)中遇到問(wèn)題時(shí)，能得到很好的解決方案。主銷內(nèi)傾角變化對(duì)轉(zhuǎn)向操縱穩(wěn)定性的影響：1) 主銷內(nèi)傾角過(guò)大，不僅會(huì)使轉(zhuǎn)向輪胎的磨損增加，還會(huì)造成方向盤打到止端后不能自動(dòng)回正。/50mm。車輪跳動(dòng)時(shí)外傾角的變化對(duì)賽車的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)特性等有很大的影響，外傾角在車輪上跳時(shí)應(yīng)有輕微的負(fù)值，下落時(shí)朝正值方向變化，應(yīng)盡量減少車輪相對(duì)車身跳動(dòng)時(shí)的外傾角變化[14]。為了保證裝配的正確性，需要確定所建立的懸架系統(tǒng)如何與軟件本身的懸掛實(shí)驗(yàn)臺(tái)連接。不同的模板還需要進(jìn)行不同參數(shù)變量的設(shè)置。將整車化為幾個(gè)主要的系統(tǒng)，然后理清每個(gè)系統(tǒng)中的零部件，以及它們之間的運(yùn)動(dòng)關(guān)系，定義拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。與車架焊接連接的吊耳，一般有兩種方式，分為31 單片式與整體式，單片式吊耳焊接簡(jiǎn)單、質(zhì)量輕，但是強(qiáng)度較低，定位角度較低。這樣的設(shè)計(jì)思路被廣泛的應(yīng)用在賽車包括F1賽車的設(shè)計(jì)當(dāng)中。本設(shè)計(jì)中選擇單筒液力式減振器。/g前后側(cè)傾力矩為賽車設(shè)計(jì)的初衷是使賽車趨向于中性轉(zhuǎn)向，則前后側(cè)傾力矩相等前懸架由橫向穩(wěn)定桿提供的側(cè)傾角剛度為后懸架由橫向穩(wěn)定桿提供的側(cè)傾角剛度為 彈簧、減震器的選擇計(jì)算減震器是懸架系統(tǒng)中最重要的組成部件之一。進(jìn)一步說(shuō)，側(cè)傾力矩的分配影響著左右車輪垂直載荷的轉(zhuǎn)移，而垂直載荷的轉(zhuǎn)移影響的側(cè)偏剛度。由于民用胎的數(shù)據(jù)對(duì)賽車輪胎的剛度進(jìn)行估測(cè)()，輪胎徑向剛度估為KT=140 N/mm乘適剛度與懸架剛度的關(guān)系為： （28） 17 式中 KR——乘適剛度(N/mm)；KW—懸架剛度(N/mm)；KT—輪胎徑向剛度(N/mm)。如圖211，為CATIA中建立的8英寸的輪輞模型?？v傾中心用來(lái)決定抗制動(dòng)前俯角和抗驅(qū)動(dòng)后仰角[5]。如果在前視圖里做投影，得到的瞬時(shí)中心影響著外傾角的變化率、側(cè)傾中心的某些信息、磨胎運(yùn)動(dòng)和一些決定著轉(zhuǎn)向特性的某些數(shù)據(jù)。缺點(diǎn)：減震器與搖臂機(jī)構(gòu)頂置，提高了賽車的重心，不利于操縱穩(wěn)定11 性；推桿的布置不利于賽車車身的流線設(shè)計(jì)。獨(dú)立懸架具有以下優(yōu)點(diǎn)：1) 在彈簧一定的變形范圍內(nèi)，兩側(cè)車輪能夠獨(dú)立跳動(dòng)而不會(huì)互相影響，可以減弱汽車在行駛過(guò)程中的震動(dòng)，提高行駛的穩(wěn)定性。4) 估計(jì)簧上質(zhì)量與簧下質(zhì)量四個(gè)車輪載荷。前后懸架均采用了拉桿不等長(zhǎng)雙橫臂式懸架。雙縱臂式懸架包括兩個(gè)等長(zhǎng)的縱臂，所以可以用于轉(zhuǎn)向輪。當(dāng)彈性元件不斷的受到?jīng)_擊時(shí)，便會(huì)持續(xù)地發(fā)生振動(dòng)而這種振動(dòng)也會(huì)使乘坐人員與駕駛?cè)藛T感到不適，減振器的便會(huì)使這種振動(dòng)迅速減弱，消除振動(dòng)的快慢還與阻尼力有關(guān)，阻尼力越大振動(dòng)消除的就越快，但是阻尼力也不能過(guò)大，太大的話沖擊載荷便會(huì)加大，會(huì)有可能造成某些零件的損壞。在整車的設(shè)計(jì)階段，培養(yǎng)了學(xué)生的設(shè)計(jì)能力提高了他們的專業(yè)素養(yǎng)。我國(guó)首次于2010年進(jìn)行FSC比賽，這項(xiàng)賽事在中國(guó)大學(xué)生中廣受歡迎，取得了較大的成功。在比賽過(guò)程要比多項(xiàng)靜態(tài)項(xiàng)目與動(dòng)態(tài)項(xiàng)目，難免會(huì)遇到突發(fā)狀況，這就要考驗(yàn)一個(gè)車隊(duì)怎樣去合作，共同應(yīng)對(duì)難關(guān)。鋼板彈簧在貨車上應(yīng)用較為廣泛，鋼板彈簧通常通過(guò)鉸鏈與吊耳縱向布置地固定在車架上，這樣可以使得彈簧在變形時(shí)兩包耳中間之間的距離可以發(fā)生改變，這也是貨車中采用較多的一種連接形式。另外麥弗遜懸架的優(yōu)點(diǎn)是占用的布置空間較小，便于其他零件的布置，所以麥弗遜被廣泛應(yīng)用于轎車的前懸當(dāng)中。廣汽本田汽車有限公司的鄒海峰工程師利用Adams/car軟件對(duì)即將開發(fā)的車型的懸架進(jìn)行分析，對(duì)懸架和整車的主要性能事先預(yù)測(cè)，為懸架的優(yōu)化提供了可靠的數(shù)據(jù)，縮短了產(chǎn)品的開發(fā)周期，提高了汽車產(chǎn)品的設(shè)計(jì)質(zhì)量。驗(yàn)證在此偏頻下其他性能參數(shù)是否滿足要求，如不滿足，做稍微修改，反復(fù)驗(yàn)證。圖24 燭式懸架圖25 麥弗遜式懸架其中，雙橫臂懸架按照橫臂的長(zhǎng)度等長(zhǎng)與否又分為等長(zhǎng)雙橫臂獨(dú)立懸架和不等長(zhǎng)雙橫臂獨(dú)立懸架。“瞬時(shí)”的意思是桿的連接在那一確切的位置。很顯然瞬時(shí)中心距離地面的高度，與輪胎的距離，在車輪的內(nèi)側(cè)還是外側(cè)決定著側(cè)傾中心的位置。與抗制動(dòng)前俯角不同的是，只有當(dāng)汽車為單橋驅(qū)動(dòng)時(shí)，該性能才起作用。圖212 懸架幾何草圖 15 懸架剛度的計(jì)算 偏頻的選取偏頻是指車身的固有頻率，是影響汽車行駛穩(wěn)定性與平順性的重要指標(biāo)之一，偏頻由簧載質(zhì)量和懸架剛度決定?？梢酝ㄟ^(guò)CATIA草圖設(shè)計(jì)傳遞比的大小，并且模擬其隨車輪跳動(dòng)的變化趨勢(shì)。 19前彈簧提供的側(cè)傾角剛度：后彈簧提供的側(cè)傾角剛度: 式中 ——前彈簧側(cè)傾角剛度(Nm/ 176。 圓柱形螺旋彈簧的計(jì)算最小工作載荷=0N，最大工作載荷=1567N，工作行程h=30mm，彈簧外徑不小于46mm。由資料得到的是結(jié)果是大家把減振器的相對(duì)阻尼系數(shù)31 定在0～1之間的。在軸向設(shè)計(jì)時(shí)，主要考慮了軸承中心平面與主銷的距離，距離越小軸承的受力越好，但是距離越小意味著主銷越深入輪輞內(nèi)部，這就增加了車輪跳動(dòng)時(shí)或前輪轉(zhuǎn)向時(shí)，橫臂與輪輞干涉的危險(xiǎn)。另外對(duì)懸架系統(tǒng)部分零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行了介紹，包括立柱、橫臂、吊耳等部件的設(shè)計(jì)，對(duì)結(jié)構(gòu)輕量化與強(qiáng)度進(jìn)行綜合分析，以達(dá)到制作過(guò)程的方便性，裝配零部件的可靠性，以及在此之上的緊湊性。在硬點(diǎn)創(chuàng)建完之后，根據(jù)硬點(diǎn)可以對(duì)零件進(jìn)行創(chuàng)建，并且輸入零件的主要參數(shù)，包括質(zhì)量、質(zhì)心位置等等。根據(jù)建立好的子系統(tǒng)模型，在標(biāo)準(zhǔn)界面模式中可將若干個(gè)子系統(tǒng)組裝系統(tǒng)總成或整車模型，這樣就完成了整個(gè)ADAMS/Car模塊下的建模過(guò)程。圖33 前懸架ADAMS裝配圖 前懸架系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)仿真分析對(duì)前懸架進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真分析前，首先對(duì)整車參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，包括車輪質(zhì)量、質(zhì)心高度、簧載質(zhì)量、軸距、傳動(dòng)比、制動(dòng)比等[12]。 車輪前束角前輪前束角必須和前輪外傾角相匹配，前輪外傾角越大，前束角就越大。 主銷后傾角主銷后傾角的存在可使轉(zhuǎn)向軸線與路面的交會(huì)點(diǎn)在輪胎接地點(diǎn)的前方，可利用路面對(duì)輪胎的阻力保持汽車直進(jìn)[15]。主銷內(nèi)傾角的作用是減少轉(zhuǎn)向操縱力，減少回跳和跑偏現(xiàn)象，改善車輛直線行駛的穩(wěn)定性。我們整個(gè)團(tuán)隊(duì)在一起相處，就像是一個(gè)大家庭，共同設(shè)計(jì)、制作，集思廣益，共同承擔(dān)責(zé)任。雙橫臂懸架作為賽車普遍采用的懸架系統(tǒng)，其具有良好的平順性與操縱穩(wěn)定性。三、研究步驟、方法及措施 通過(guò)對(duì)面臨的主要問(wèn)題的討論和分析，制定出研究的步驟、方法和措施如下：，分析性能要求，提出可行性方案，避免干涉，繪制零件圖，組裝整車，調(diào)教懸架性能[7]四、研究工作進(jìn)度 1 — 4周 研讀賽車規(guī)則，完成開題報(bào)告的撰寫，查閱資料，并完成 外文翻譯5 — 8周 查閱資料確定參數(shù)，計(jì)算分析繪出三維結(jié)構(gòu)圖及零件圖9 —12周 根據(jù)圖紙完成零件的加工制作，完成賽車的裝配13—16周 對(duì)整車進(jìn)行道路試驗(yàn)并根據(jù)性能完成調(diào)教17—18周 完成畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書的撰寫并準(zhǔn)備答辯五、主要參考文獻(xiàn) [1].[M].北京：[2].[M].北京：[3].趙六奇，金達(dá)鋒（譯）.車輛動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)[M].北京：[4].約翰材料上是用的4130鋼管。整體懸架的結(jié)構(gòu)布置，避免運(yùn)動(dòng)干涉等問(wèn)題。在減震器的布置上不少國(guó)內(nèi)外的車隊(duì)選擇，縱置推桿式布置，這樣的布置使懸架的傳力更為合理，同時(shí)在布置上更容易避免干涉等問(wèn)題，使賽車有更佳的操控穩(wěn)定性。作為一項(xiàng)公益性事業(yè)，大學(xué)生方程式汽車大賽旨在為國(guó)內(nèi)汽車人才的培養(yǎng)和選拔搭建公共平臺(tái)，通過(guò)全方位的考核，提高學(xué)生們?cè)谄囋O(shè)計(jì)、制造、陳本控制、商業(yè)營(yíng)銷、溝通與協(xié)調(diào)等方面的綜合能力。 二、研究的基本內(nèi)容，擬解決的主要問(wèn)題賽車懸架仍然沿用不等長(zhǎng)雙橫臂獨(dú)立懸架系統(tǒng)。我相信這對(duì)我以后的工作與生活都有很大的幫助。89 結(jié)論本課題以FSC采用的雙橫臂式獨(dú)立懸架為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)了YX5賽車的前后懸架系統(tǒng)，首先總結(jié)了懸架的設(shè)計(jì)流程、主要思路以及注意事項(xiàng)，然后對(duì)懸架布置形式、空間結(jié)構(gòu)、各部件的空間定位及尺、搖臂機(jī)構(gòu)等進(jìn)行設(shè)計(jì)，并對(duì)懸架系統(tǒng)進(jìn)行了受力分析，在對(duì)懸架系統(tǒng)設(shè)計(jì)的同時(shí)，購(gòu)買必要的零件，對(duì)設(shè)計(jì)的零件進(jìn)行了加工，并最終組裝成燕山大學(xué)參加FSC大學(xué)生方程式大賽賽車所用的懸架系統(tǒng)。一般不希望后傾角在車輪上下運(yùn)動(dòng)過(guò)程中出現(xiàn)大的變化，以免在載荷變化時(shí)出現(xiàn)回正力矩過(guò)大或過(guò)小的現(xiàn)象，使操縱穩(wěn)定性惡化。前束角變化過(guò)大，會(huì)影響賽車的直線行駛穩(wěn)定性和加劇輪胎的磨損。在常見的車輪跳動(dòng)范圍內(nèi)，其變化量一般控制在1176。表31 前懸架建模關(guān)鍵點(diǎn)（mm） 點(diǎn)的名稱Loc_xLoc_yLoc_z說(shuō)明Hplbellcrankaxis搖臂軸方向Hplbellcrankpivot搖臂軸Hpllcafront下控制臂前點(diǎn)Hpllcaouter549137下控制臂外點(diǎn)Hpllcarear下控制臂后點(diǎn)Hplprodouter拉桿外端Hplprodtobellcrank推桿接搖臂點(diǎn)43 Hplshocktobellcrank減震器接搖臂點(diǎn)Hplshocktochassis減震器接車架點(diǎn)Hpltierodinner轉(zhuǎn)向橫拉桿內(nèi)點(diǎn)Hpltierodouter轉(zhuǎn)向橫拉桿外點(diǎn)Hplucafront上控制臂前點(diǎn)Hplucaouter上控制臂外點(diǎn)Hplucarear上控制臂后點(diǎn)Hplwheelcenter600225車輪中心點(diǎn)Hpl_drop_link_to_BC橫向穩(wěn)定桿外點(diǎn)在ADAMS/Car模塊中，通過(guò)以上坐標(biāo)創(chuàng)建硬點(diǎn)。所以要讓創(chuàng)建的零件盡量貼合實(shí)際。Adams/Car模塊具有以下優(yōu)點(diǎn)：1) 能夠在建立物理實(shí)體模型之前探究設(shè)計(jì)的性能并且進(jìn)行優(yōu)化； 2) 與物理模型的分析相比，在Adams/Car中分析虛擬模型更快，而且更節(jié)約成本； 3) 改變分析的類型和方法更快更容易； 4) 提供更安全的工作環(huán)境； 5) 不用實(shí)物測(cè)試平臺(tái)就可完成假設(shè)性分析。向心軸承在承受切向與軸向能力方面較強(qiáng)，但是，由于與橫臂焊接在一起，不能夠進(jìn)行調(diào)節(jié)。除了以上介紹的有點(diǎn)以外，我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明了此減振器的使用壽命遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他類型的減振器，這也會(huì)提高整個(gè)懸架系統(tǒng)的使用壽命。合適的安裝尺寸在設(shè)計(jì)之初就以及確定，在選擇好彈簧剛度之后，減震器的工作行程也就大致可以算出來(lái)了，所以在選擇減震器的時(shí)候，一定要保證大于該工作行程；另