【正文】 這一優(yōu)化過程保障了懸架的運(yùn)動學(xué)性能合理性。 27 圖 45 后 懸架建模 仿真計算與結(jié)果分析 建成懸架模型后，將懸架模型與測試平臺裝配 .然后對懸架模型進(jìn)行上下跳動量為 50—50mm 的左右輪平行跳動工況仿真， 仿真步長為 50 步。而且變化趨勢比較均勻，輪胎的磨損較為均勻， 符合設(shè)計要求 。然而模版又是整個建模過程 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。地面對轉(zhuǎn)向的阻力力矩，與主銷偏距的大小成正比，主銷偏距越小， 轉(zhuǎn)向阻力矩也越小。多體系統(tǒng)動力學(xué)是在經(jīng)典力學(xué)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，與車輛設(shè)計、航天器控制、機(jī)器人學(xué)、機(jī)械動力學(xué)等領(lǐng)域密切相關(guān)且起重要作用的新的力學(xué)分支。對于選用 45 號鋼為材料的部件，有限元分析結(jié)果 如 圖 315 與圖 316。 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。 圖 31 前懸架彈簧 圖 32 后 懸架彈簧 轉(zhuǎn) 切除彈簧端部， 選中 模型樹中的 zx 參考平面，即進(jìn)入草圖繪制模式。 CATIA/GSA 創(chuàng)成式應(yīng)力分析模塊在產(chǎn)品開發(fā)過程 中為工程師 提供 了 一個應(yīng)力分析工具，為鑄件、鍛件或厚壁零件設(shè)計的 提供 指導(dǎo)。 制動及加速時，車身應(yīng)有 “抗點(diǎn)頭 ”及 “抗后坐 ”效應(yīng)。 8 減振器最大卸荷力 F0的確定 為減小傳到車身上的沖擊力，當(dāng)減振器活塞振動速度達(dá)到一定值時，減振器打開卸荷閥 ， 此時的活塞速度稱為卸荷速度 vx。 由計算知 ， 前懸架彈簧直徑為 12mm； 后懸架彈簧直徑為 14mm。 前后偏頻 n1， n2 表示各自的自由振動頻率，偏頻越 5 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～ ， n2約為 ～ ，非常接近人體步行時的自然頻率。懸架的幾何結(jié)構(gòu)決定著車輛的主銷定位 3 角、轉(zhuǎn)向特性等性能 。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。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。 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。 關(guān)鍵詞 ： 懸架 ， 優(yōu)化設(shè)計 ， 運(yùn)動學(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（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計（論文），是我個人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。 機(jī)械系 統(tǒng)的計算機(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)品開發(fā)過程中零部件和樣機(jī)的反復(fù)制造、試驗(yàn)等過程 。 我國從二十世紀(jì)七十年代中后期開始了機(jī)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。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 ： 225nfc ? (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)。相對無摩擦的彈性元件懸 架， ψ 取 ～ 7 之間 ；對有內(nèi)摩擦的彈性元件懸架， ψ 值取的小些。 減振器的工作缸直徑 D 有 20mm、 30mm、 40mm、 (45mm)、 50mm、65mm 等幾種。 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。 選擇工具欄 “掃掠成形實(shí)體 ”， “掃掠成形定義 ”對話框中設(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。 零件建模完成后，在 ASS 模塊中對各零件進(jìn)行組裝。 本文 分析結(jié)果以 應(yīng)力 應(yīng)變 云圖 輸出， 剛度與強(qiáng)度校核功能，對 懸架 結(jié)構(gòu)進(jìn)行有限元分析。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(jī)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。 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。 ADAMS 軟件可以方便地建立參數(shù)化實(shí)體模型，并應(yīng)用了多體系統(tǒng)動力學(xué)原理進(jìn)行仿真計算。 分別輸出 車輪外傾角、主銷后傾角、主銷內(nèi)傾角、主銷偏距、車輪前束角的數(shù)據(jù)曲線 ， 如圖 42。最大值為 176。 對優(yōu)化后模型進(jìn)行相應(yīng)參數(shù)仿真，并在 ADAMS/Postprocessor 模塊中繪制分析曲線。正交功能使用戶可以很方便。 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(diǎn)坐標(biāo)進(jìn)行改變來達(dá)到優(yōu)化定位參數(shù)的目的。 由分析結(jié)果知，車輪外傾角變化值降低為 176。 然后對懸架模型進(jìn)行上下跳動量為 50—50mm 的左右輪平行跳動工況仿真， 仿真步長為 50 步。 ADAMS 軟件由基本模塊、擴(kuò)展模塊、接口模塊、專業(yè)領(lǐng)域模塊及工具箱 5 類模塊組成。 懸架的仿真參數(shù)介紹 為了保持汽車直線行駛的穩(wěn)定性、轉(zhuǎn)向的輕便性和減小輪胎與機(jī)件間的磨損，轉(zhuǎn)向輪、轉(zhuǎn)向節(jié)和車軸三者之間與車架必須保持一定的相對位置，這種具有一定相對位置的安裝稱為車輪定位。 CATIA 軟件的應(yīng)用，在簡化設(shè)計 過程的同時，保障了零件設(shè)計質(zhì)量。 因此 本設(shè)計主要對以上三種組件進(jìn)行剛度與強(qiáng)度校核 。 油封與密封結(jié)構(gòu)件選擇的材料是丁腈橡膠，連接型式是粘接結(jié)構(gòu)。彈簧自由高度近似取 174mm。 懸架元件基本參數(shù) 對汽車平順性與操縱穩(wěn)定性有重要的影響，是懸架性能優(yōu)劣的決定因素。 代入數(shù)據(jù)可得最大卸荷力 F0 為 。兩者之間保持 ψY=(～ )ψS 的關(guān)系。對乘用車， fd 取 70～ 90mm，本設(shè)計取 fd 為 80mm。 4 第 2 章 懸架系統(tǒng)的設(shè)計 懸架的 設(shè)計要求 汽車行駛中路面的不平坦、凸起和凹坑使車身在車輪的垂直作用力下起伏波動，產(chǎn)生振 動與沖擊；在加減速及轉(zhuǎn)彎和制動時的傾覆力和側(cè)傾力可使車身產(chǎn)生俯仰和側(cè)傾振動。與傳統(tǒng)的試算法、表格法、圖算法等設(shè)計方法相比，優(yōu)化設(shè)計技術(shù)可以大大縮短設(shè)計周期、提高設(shè)計質(zhì)量，尤其是在傳統(tǒng)設(shè)計方 法無法涉及的汽車復(fù)雜多體系統(tǒng)的最優(yōu)動力學(xué)特性設(shè)計問題方面 [5]。 汽車的車輪外傾角、主銷后傾角、主銷內(nèi)傾角、主銷偏距、車輪前束角等參數(shù)，對汽車平順性與操縱穩(wěn)定性有重要的影響。 本文 研究 了懸架系統(tǒng)的設(shè)計與運(yùn)動學(xué)分析， 探討了 乘用車 懸架 機(jī)構(gòu)優(yōu) 化設(shè)計問題 。 首先通過 對所選車型的理論分析與計算 ， 確定懸架系統(tǒng)初始 設(shè)計數(shù)據(jù) 。本人授權(quán) 大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。因此，在許多實(shí)際研究中，不得不把模型簡化，以便使用古典力學(xué)的方法人工求解，從 而導(dǎo)致汽 2 車的許多重要的動力學(xué)特性無法得到較精確的定量分析。 (1)設(shè)計前麥弗遜懸 架后多連桿懸架系統(tǒng)的車輛模型，得到懸架設(shè)計參數(shù)。 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。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。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)。 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)決定了車輪跳動時的運(yùn)動軌跡和車輪定位參數(shù)的變