汽車懸架系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)研究方案(編輯修改稿)
2025-05-22 12:17 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 了方案的可行性。2懸架系統(tǒng)建模以某轎車的麥弗遜前獨(dú)立懸架為例進(jìn)行建模和仿真分析。由于麥弗遜懸架左右對(duì)稱,所以在CAR環(huán)境下只需要輸入單側(cè)模型的參數(shù),系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)地建立另一邊的模型。因此,這里建模過(guò)程只涉及到左側(cè)懸架。 物理模型的簡(jiǎn)化 麥弗遜懸架系統(tǒng)主要由車身 上下擺臂轉(zhuǎn)向橫拉桿減震器及減震彈簧轉(zhuǎn)向齒條 車輪總成6和轉(zhuǎn)向節(jié)帶制動(dòng)器總成7組成。懸架各剛體之間的連接關(guān)系為：減震器4的上端用螺栓和橡膠襯墊與車身相連接，減震器4下端固定在轉(zhuǎn)向節(jié)7上，轉(zhuǎn)向7通過(guò)球鉸接與下擺臂連接；下擺臂一端通過(guò)兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)鉸接與車身相連（其中一個(gè)為虛約束），另一端通過(guò)球鉸接與轉(zhuǎn)向節(jié)總成7相連；轉(zhuǎn)向橫拉桿一端通過(guò)球鉸接與轉(zhuǎn)向節(jié)總成相連，另一端通球鉸接與轉(zhuǎn)向齒條相連。在進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析時(shí)，轉(zhuǎn)向齒條通過(guò)固定副與車身相連，車輪總成和轉(zhuǎn)向節(jié)總成也通過(guò)固定副相連，車身相對(duì)地面不動(dòng)。對(duì)于單側(cè)車輪的麥弗遜懸架約束方程數(shù)目為：n=6+1+5+3+4+3+3+2=39；對(duì)于單側(cè)車輪的麥弗遜懸架自由度數(shù)目為：DOF=6+7n=3。這意味著單側(cè)車輪的麥弗遜懸架有3個(gè)自由度，包括：車輪繞車軸的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度；車輪繞主銷的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度；車輪上下方向跳動(dòng)的自由度。 系統(tǒng)坐標(biāo)系的確立在建立多體模型時(shí),坐標(biāo)系的選擇對(duì)建立樣機(jī)模型的力學(xué)方程的難易程度起到很大的作用。該模型的坐標(biāo)原點(diǎn)為兩側(cè)車輪接地印跡中心點(diǎn)連線的中點(diǎn)。以地面為XY平面,汽車中心對(duì)稱面為XZ平面,通過(guò)前輪輪心連線,垂直XY、XZ兩平面的面為YZ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(jìn)方向的反方向?yàn)閄軸正向。 模型關(guān)鍵硬點(diǎn)的獲取硬點(diǎn)是各零件之間連接處的關(guān)鍵幾何定位點(diǎn),確定硬點(diǎn)就是在子系統(tǒng)坐標(biāo)系中給出零件之間連接點(diǎn)的幾何位置。模型關(guān)鍵硬點(diǎn)的空間位置坐標(biāo)和相關(guān)系數(shù)是建立運(yùn)動(dòng)學(xué)模型的關(guān)鍵,從廠家提供的零/部件裝配圖上可以得到硬點(diǎn)的坐標(biāo)值。 仿真模型的建立根據(jù)某乘用車的前懸架及整車設(shè)計(jì)參數(shù)，計(jì)算或測(cè)量整合零件的質(zhì)量、質(zhì)心位置及繞質(zhì)心坐標(biāo)系三個(gè)坐標(biāo)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,將這些動(dòng)力學(xué)參數(shù)填寫到對(duì)應(yīng)的對(duì)話框中。然后在硬點(diǎn)的基礎(chǔ)上創(chuàng)建零件的幾何模型,并定義各零件間的運(yùn)動(dòng)關(guān)系確定約束類型,通過(guò)約束將各零件連接起來(lái),從而構(gòu)成子
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