【文章內容簡介】 則可以不進行裝配。根據(jù)以上原則，選擇了 10 個零件。零件清單如下 序號 零部件名稱 Part 名稱 1 轉向節(jié) Zhuanxiangjie 2 球銷 1 Xiao1 3 轉向拉桿 Zhuanxianglagan 4 球銷 2 Xiao2 5 減振器上端 Jianzhenqishangduan 汽車懸架優(yōu)化設計 _畢業(yè)設計論文 12 6 減振器下端 Jianzhenqidaduan 7 輪輞 Lunwang 8 輪胎 Luntai 9 A 型臂 Axingbi 10 實驗臺 Shiyanban proe 建立的模型 主視圖 側視圖 軸視圖 三維 模型的導入 Proe 建立的幾何模型要導入 ADAMS 中可以運用兩種方法，第一種方法，在 proe 環(huán)境中保存為 .Txt 形式的副本再在 ADAMS 中添加各 part 的 各 參數(shù)，運用這種方法，失真率很大，且失真情況不可以預料，導致很多的 part只顯示一部分，實體變曲面，而且仿真分析中界面顯得相當亂。所以本文沒有用該方法。第二種使用接口軟件 Mech/pro2020 ， Mech/pro2020 是銜接adams 和 proe 之間的橋梁，使用者不必退出 proe 應用環(huán)境直接就可以將裝汽車懸架優(yōu)化設計 _畢業(yè)設計論文 13 配好的總成導入到 adams 軟件之中，而且失真率幾乎為 0，且畫面干凈。這里就要使用 接口軟件 Mech/pro2020，通過接口軟件的導入， ADAMS 軟件生成麥弗遜懸架物理 模型。 第三章 麥弗遜懸架運動仿真 ADAMS 軟件簡介 ADAMS(Automatic Dynamic Analysis of Mechanical System)軟件，是由美國機械動力公司 (MDI： Mechanical Dynamics Inc．現(xiàn)已經(jīng)被 MSC 公司合并 )開發(fā)的機械系統(tǒng)動態(tài)仿真軟件。 ADAMS 軟件使用交互圖形環(huán)境和部件庫、約束庫、力庫，創(chuàng)建完全參數(shù)化的機械系統(tǒng)幾何模型。其求解器采用多體系統(tǒng)動力學理論中的拉格朗日方程方法，建立系統(tǒng)動力學方程，對虛擬機械系統(tǒng)進行靜力學、運動學和動力學分析。 ADAMS 仿真可用于估計機械性能、運動范圍、碰撞檢測、蜂值載荷以及計算有限元的輸入載荷等。 ADAMS 軟件提供了多種可選模塊，核心軟件包包括交互式圖形環(huán)境ADAMS／ View(圖形用戶界面模塊 )、 ADAMS／ Solver(仿真求解器 )和 ADAMS／Postprocessor(專用后處理 )；此外還有 ADAMS／ FEA(有限元接口 )、 ADAMS／Animation(高級動畫顯示 )、 ADAMS／ IGES(與 CAD 軟件交換幾何圖形數(shù)據(jù) )、ADAMS／ Control(控制系統(tǒng)接口模塊 )、 ADAMS／ Flex(柔性體模塊 )、 ADAMS／Hydraulics(液壓系統(tǒng)模塊 )等許多模塊。尤其是 ADAMS／ CAR(轎車模塊 )、 ADAMS／ ENGINE(發(fā)動機模塊 )、 ADAMS／ TIRE(輪胎模塊 )等使 ADAMS 軟件在汽車行業(yè)中的應用更為廣泛。 ADAMS 軟件一方面是機械系統(tǒng)動態(tài)仿真軟件的應用軟件，用戶可以運用該軟件非常方便地對虛擬樣機進 行靜力學、運動學和動力學分析。另一方面，又是機械系統(tǒng)仿真分析開發(fā)工具，其開放性的程序結構和多種接口，可以成為特殊行業(yè)用戶進行特殊機械系統(tǒng)動態(tài)仿真分析的二次開發(fā)工具平臺。在產品開發(fā)過程中，工程師通過應用 ADAMS 軟件會收到明顯效果：分析時間由數(shù)月減少為數(shù)日；降低工程設計和測試費用；在產品制造出之前，就可以發(fā)現(xiàn)并更正設計錯誤，完善設計方案；在產品開發(fā)過程中，減少所需的物理樣機數(shù)量；當進行物理樣機測試有危險、費時和成本高時，可利用虛擬樣機進行分析和仿真；縮短產品的開發(fā)周期。用戶使用 ADAMS 軟件，可以自動生成包括 機、電、液一體化在內的任意復雜系統(tǒng)的多體動力學數(shù)字化虛擬樣機模型。 ADAMS 軟件能為用戶提供從產品概念設計、方案論證、詳細設計到產品方案修改、優(yōu)化、試驗規(guī)劃甚至故障診斷整個階段、全方位、高精度的仿真計算分析，從而達到縮短產品開發(fā)周期、降低開發(fā)成本、提高產品質量的目的。汽車懸架優(yōu)化設計 _畢業(yè)設計論文 14 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大的圖形動畫顯示能力，所以該軟件已在全世界數(shù)以千計的著名大公司中得到成功的應用。 另外，使用 ADAMS 建立虛擬樣機非常容易。通過交互的圖形界面和豐富的仿真單元庫，用戶快速地建立系統(tǒng)的模型。 ADAMS 軟件與先進的 CAD 軟件 (CATIA、UG、 PRo／ E)以及 CAE 軟件 (NASTRAN、 ANSYS)可以通過計算機圖形交換格式文件相互交換以保持數(shù)據(jù)的一致性。 ADAMS 軟件支持并行工程環(huán)境，節(jié)省大量的時間和經(jīng)費。利用 ADAMS 軟件建立參數(shù)化模型可以進行設計研究、試驗設計和優(yōu)化分析，為系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化提供了一種高效開發(fā)工具。 懸架物理模型 對在 proe 中建立的模型必須做一部分的簡化 （ 1）懸架各部分均被認為 是剛體，在運動過程中不發(fā)生變形，懸架各部分 除了輪胎外都被認為是鐵質的。（在本研究中物體的材質對實驗結果實際并無影響） （ 2）不考慮物體之間連接處的間隙。 （ 3）不考慮橡膠墊和橡膠襯套帶來的影響。 （ 4）不考慮運動副之間的摩擦力。 （ 5）車身相對于地面靜止。 部件之間運動副的建立 各連接處的約束副如下表 序號 連接位置 約束類型 1 車身 —減振器上端 球鉸 2 減振器上端 —減振器下端 圓柱副 3 減振器下端 —轉向節(jié) 固定副 4 轉向節(jié) —輪輞 轉動副 5 輪輞 —輪胎 固定副 6 轉向節(jié) —球銷 1 固定副 7 球銷 1—轉向拉桿 球鉸 8 轉向拉桿 —車身 球鉸 9 轉向節(jié) —球銷 2 固定副 10 球銷 2—A 型臂 球鉸 11 A 型臂 —車身 轉動副 12 輪胎 —試驗臺 點面約束副 13 試驗臺 —地面 圓柱副 驅動 副 的添加 本文在此僅就車輪垂直跳動時麥弗遜懸架的運動學特性進行仿真分析，測試臺施加一個驅動約束，其方程為： S=50*sin(360d*time)，如圖所示。從圖中可以看出，車輪的跳動的行程為177。 50mm，其中，正值表示車輪上跳，負值表示車輪下落。 汽車懸架優(yōu)化設計 _畢業(yè)設計論文 15 車輪跳動隨時間的變化 懸架的運動仿真 懸架的定位參數(shù) 前懸架的運動學分析通常是指對前輪定位參數(shù)隨車輪跳動時的變化情況的分析。轉向輪、轉向節(jié)和前軸或下擺臂三者構成懸架的導向機構，它們之間裝配要具有一定的相對位置，這種具有一定相對位置的裝配關系叫做前輪定位。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)、主銷內傾角 (KingpinInclination)、輪距 (Wheel Track)或車輪側滑(Wheel Lateral Travel)、主銷偏移距 (Scrub Radius)及主 銷后傾拖距 (Caster)等等。 前束及 其 變化 汽車的前束角是汽車縱向中心平面與車輪中心平面和地面的交線之間的夾角。如果車輪的前部靠近汽車縱向中心平面，則前束為正值；反之則為負值。為了不因輪胎的側偏而使磨損加劇、滾動阻力增大以及直線行駛能力受到損害，在汽車行駛中，無論在車輪下落還是上跳時，保持前束不變或變化幅度較小非常重要，這比在汽車靜止時有一個正確的前束更為重要。換言之，設計上希望在車輪上下跳動時，前束保持不變。車輪上跳及下跳時的前束變化對車輛的直線穩(wěn)定性、車輛的穩(wěn)態(tài)響應特性有很大的影響 ，是汽車懸架的重要設計參數(shù)之一。側傾時的前束變化也稱側傾轉向。 前束變化的較理想設計特性值為：前輪上跳時，為零至負前束（ 176。/50mm）。麥弗遜懸架仿真時的前束變化如下圖 X——車輪跳動量（ mm） Y——前束變化（度） 可以看出： 1：懸架模型的前束變化為 176。左右，變化較 大，需進一步進行調整 。 車輪外傾角 及其變化 汽車懸架優(yōu)化設計 _畢業(yè)設計論文 16 車輪外傾角是通過車輪中心的汽車橫向平面與車輪中心平面的交線與地面的垂線之間的夾角。通常對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。負值的外傾角度指車輪上 端向內傾，正值的外傾角指車輪上端向外傾。在轉向節(jié)的設計中確定車輪外傾角的大小。設計時使轉向節(jié)軸頸的軸線與水平面成的角度，該角度就是前輪外傾角。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的外傾變化對車輛直線行使穩(wěn)定性、穩(wěn)態(tài)轉向特性和輪胎的磨損等都有較大影響。 綜合考慮轉向性能和直線穩(wěn)定性車輪上跳和下跳時 外傾變化應有