【導(dǎo)讀】雙橫臂式獨(dú)立懸架是常見的懸架形式之一，在汽車領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，要求具有穩(wěn)定的可靠性。其突出優(yōu)點(diǎn)是在于設(shè)計(jì)的靈活性，可以通過合理選擇?？臻g導(dǎo)向桿系的接觸點(diǎn)的位置及控制臂的長度，使得懸架具有合理的運(yùn)動(dòng)特性?，F(xiàn)階段，越來越多的企業(yè)把自主的開發(fā)能力，獨(dú)立的設(shè)計(jì)能力當(dāng)作

　　

【正文】 、電子 \電器、消費(fèi)品行業(yè)，它的集成解決方案覆蓋所有的產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造領(lǐng)域，其特有的 DMU 電子樣機(jī)模塊功能及混 合建模技術(shù)更是推動(dòng)著企業(yè)競爭力和生產(chǎn)力的提高。 CATIA 提供方便的解決方案，迎合所有工業(yè)領(lǐng)域的大、中、小型企業(yè)需要。 CATIA V5 版本是 IBM 和達(dá)索系統(tǒng)公司長期以來在為數(shù)字化企業(yè)服務(wù)過程中不斷探索的結(jié)晶。圍繞數(shù)字化產(chǎn)品和電子商務(wù)集成概念進(jìn)行系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的 CATIA V5 版本，可為數(shù)字化企業(yè)建立一個(gè)針對(duì)產(chǎn)品整個(gè)開發(fā)過程的工作環(huán)境。在這個(gè)環(huán)境中，可以對(duì)產(chǎn)品開發(fā)過程的各個(gè)方面進(jìn)行仿真，并能夠?qū)崿F(xiàn)工程人員和非工程人員之間的電子通信。產(chǎn)品整個(gè)開發(fā)過程包括概念設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)、工程分析、成品定義和 制造乃至成品在整個(gè)生命周期中的使用和維護(hù)。 應(yīng)用現(xiàn)狀 造型方面： CATIA ICEM Shape Design 提供 CATIA 整合的解決方案滿足汽車 A級(jí)曲面設(shè)計(jì)要求。采用支持經(jīng)典的 V5安裝、許可和管理規(guī)程的標(biāo)準(zhǔn) CATIA V5媒介， ICEM Shape Design（造型設(shè)計(jì)） V5R20 現(xiàn)在成為您 CATIA V5 部署中完整的一部分。 ISD R20 在 A 級(jí)建模領(lǐng)域拓展其高級(jí)、強(qiáng)大的自由形式的曲面創(chuàng)建、修正和分析功能。 在標(biāo)準(zhǔn)的 STEP 格式里支持復(fù)合材料數(shù)據(jù)并具備 Light Manufacturing Part Generation 提高生產(chǎn)效率， CATIA V5R20 是首個(gè)在標(biāo)準(zhǔn)的 STEP 格式里支持復(fù)合材料數(shù)據(jù)的解決方案。于是，復(fù)合材料數(shù)據(jù)的長期歸檔變成了一種現(xiàn)實(shí)，尤其是在航空航天工業(yè)中。這個(gè) STEP 格式的支持復(fù)合材料的解決方案促進(jìn)了不同CAD 銷售商之間數(shù)據(jù)的交換。此外，用戶使用 Light Manufacturing Part Generation 能夠顯著提高生產(chǎn)效率，這個(gè)功能確保制造的零件能夠快速創(chuàng)建并能夠與設(shè)計(jì)的零件同步化。 工業(yè)設(shè)計(jì)：利用新的 Imagine amp。 Shape 的功能，加 快、統(tǒng)一和優(yōu)化概念設(shè) 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 計(jì)與曲面切割工作流 ， Imagine amp。 Shape（想象與造型）中強(qiáng)大的新特征Subdivision Net Surfaces 令用戶能夠把基于曲線的方案和細(xì)分曲面泥塑建模相結(jié)合。這個(gè)特征能夠幫助提高設(shè)計(jì)品質(zhì)，并更大地發(fā)揮設(shè)計(jì)師的創(chuàng)造力。Imagine amp。 Shape 特別適用于運(yùn)輸工業(yè)和產(chǎn)品設(shè)計(jì)工業(yè)中的風(fēng)格設(shè)計(jì)中心或設(shè)計(jì)部門，如汽車、航空航天、游艇、高科技電子、消費(fèi)品、包裝等產(chǎn)業(yè)，以及生 命科學(xué)產(chǎn)業(yè)中的醫(yī)療設(shè)備設(shè)計(jì)。 機(jī)械： Mechanical Part Design（機(jī)械零件 設(shè)計(jì)）產(chǎn)品和工具的增強(qiáng)。 Functional Modeling Part （功能性建模零件）產(chǎn)品得到增強(qiáng)，它面向的是動(dòng)力系統(tǒng)客戶的設(shè)計(jì)流程，也支持復(fù)雜零件的設(shè)計(jì)。功能性建模技術(shù)令用戶設(shè)計(jì)油底殼、變速箱或發(fā)動(dòng)機(jī)托架的速度提高了 40%。 Fillet（圓角）命令功能也得到增強(qiáng)以確保牢固性， Wall Thickness Analysis（墻壁厚度分析）工具也得到增強(qiáng)以確保更高的設(shè)計(jì)品質(zhì)和可制造性。 所有這些增強(qiáng)都對(duì)優(yōu)化動(dòng)力系統(tǒng)特別有益。 獲得復(fù)雜多面內(nèi)部截面視圖 ： CATIA 2D Layout for 3D Design （把 2D圖中的線條轉(zhuǎn)換出 3D型）新的特征令用戶能夠沿著多種層面切割一個(gè)零件。這樣，他們就可以馬上對(duì)多種內(nèi)部特征進(jìn)行可視化，如孔或洞，只需一個(gè)視圖就能夠更好地理解幾何體及其所有備注。復(fù)雜視圖的這種立刻顯示不再需要計(jì)算，能夠幫助用戶提高工作效率。這個(gè)模塊對(duì)于所有工業(yè)都具價(jià)值。 遵守（美國航空管理局）的認(rèn)證規(guī)定： 3D Insight 產(chǎn)品的開發(fā)遵守 FAA 美國航空管理局的認(rèn)證規(guī)定，要求同一個(gè)模型，同一個(gè)修正者，一個(gè)機(jī)械設(shè)計(jì)工程師，貫穿整個(gè)開發(fā)、部署、制造和管理生命周期。這個(gè)功能用于航空工 業(yè)。 設(shè)備：增強(qiáng) Flex Simulation, Harness Installation and Harness Flattening（ Flex 仿真、線束安裝、線束展平）功能，人機(jī)工效學(xué)恰當(dāng)應(yīng)用，用戶生產(chǎn)效率得到提高。設(shè)備清單中的電氣線束分析以及過濾和分揀功能得到增強(qiáng)，更加符合人機(jī)工效學(xué)原理。 此電氣線束展平中線束段的知識(shí)參數(shù)能夠同步化。這些功能的增強(qiáng)對(duì)于促進(jìn)航空航天和汽車工業(yè)的發(fā)展尤其有意義。 界面：全新 STEP 產(chǎn)品用于更高級(jí)的功能 。 CATIA Extended STEP Interface （ CATIA 擴(kuò)展的 STEP 界面）具備完全驗(yàn)證特性和嵌入式裝配，能夠促進(jìn)長期歸檔。由于具備嵌入式裝配支持，采用 STEP 管理超大型裝配結(jié)構(gòu)成為可能。這個(gè)特征對(duì)于航空和汽車工業(yè)特別有意義。 加工：縮短編程和加工時(shí)間，兩個(gè)新特征 材料去除仿真和高級(jí)精加工 能夠縮短編程和加工時(shí)間。這樣，企業(yè)不僅節(jié)約了時(shí)間也節(jié)約了資金。材料去除仿真特征通過幫助用戶使用彩色編碼更好地理解 IPM（在制品毛坯模型）縮短 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 編程時(shí)間。 而高級(jí)精加工特征則通過提供一個(gè)只需操作一次的精加工路線并把縱向和橫向區(qū)域都納入戰(zhàn)略考量 的辦法縮短加工時(shí)間。這些特征增強(qiáng)了所有產(chǎn)業(yè)的加工工藝流程。 分析：用來創(chuàng)建高品質(zhì)網(wǎng)格的基于新規(guī)則的網(wǎng)格劃分，一個(gè)新的產(chǎn)品，SIMULIA Rule Based Meshing（基于 SIMULIA 規(guī)則的網(wǎng)格劃分）能夠?qū)崿F(xiàn)高品質(zhì)曲面網(wǎng)格劃分創(chuàng)建流程自動(dòng)化，適用于所有使用 CATIA 網(wǎng)格劃分工具的工作流。新產(chǎn)品向用戶提供一種方法，能夠全面地詳細(xì)說明實(shí)體需要進(jìn)行的網(wǎng)格劃分處理，例如孔、圓角和帶孔的珠。它還向用戶提供詳細(xì)說明可接受的元素品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，如最小的刀口長、長寬比和斜度。一旦網(wǎng)格劃分規(guī)則完整套件被詳細(xì) 制定 出來，就不再另外需要用戶介入，因?yàn)閷?shí)際的網(wǎng)格生成是完全自動(dòng)的。 根據(jù) CAD 設(shè)計(jì)的二位圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)生成 CATIA 三維圖，效果圖如下： 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 圖 61 減震器與閥體 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 圖 62 懸架總成 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28 圖 63 下控制臂 圖 64 上控制臂 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29 結(jié)論 汽車的懸架系統(tǒng)是汽車上一個(gè)重要的部分，與整車的操作性和穩(wěn)定性有密切關(guān)系。雙橫臂獨(dú)立懸架因其簧下質(zhì)量小，懸架占用的空間小，彈簧元件之承受垂直力，所以可用剛度小的彈簧，使車身振動(dòng)頻率低，改善了汽車的平順性；由于有可能降低發(fā)動(dòng)機(jī)的位置高度，使整車的質(zhì)心 高度下降，有改善了汽車的行駛穩(wěn)定性；左右輪各自獨(dú)立運(yùn)動(dòng)互不影響，正確地選取機(jī)構(gòu)的參數(shù)和形式可以大幅度減少車身的傾斜和振動(dòng)，同時(shí)再起伏的路面上獲得良好的地面附著力，故成為目前最廣泛應(yīng)用于轎車和輕型車的一種獨(dú)立懸架。所以，對(duì)雙橫臂在越野車的應(yīng)用上設(shè)計(jì)十分有意義。 本畢業(yè)設(shè)計(jì)根據(jù)某 中高級(jí)越野車給定的設(shè)計(jì)要求，分別從設(shè)計(jì)、計(jì)算、三維建模等方面著手，完成了懸架中關(guān)鍵零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算和校核、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的分析、轉(zhuǎn)向斷開點(diǎn)的設(shè)計(jì)等工作。從而較系統(tǒng)地闡述了 中高級(jí)越野車雙橫臂前獨(dú)立懸架的設(shè)計(jì)優(yōu)化過程，這對(duì)生產(chǎn)實(shí)際 具有一定的指導(dǎo)意義。 作為本科畢業(yè)設(shè)計(jì)，其設(shè)計(jì)目的重在對(duì)課本知識(shí)的鞏固和運(yùn)用，同時(shí)兼顧實(shí)踐和市場需求出發(fā)大膽創(chuàng)新設(shè)計(jì)，因此，文章從和書本知識(shí)結(jié)合較緊密的計(jì)算開始，分別從零件的結(jié)構(gòu)形式和受力分析兩方面對(duì)懸架中關(guān)鍵零部件進(jìn)行了設(shè)計(jì)，并對(duì)它們的可行性進(jìn)行了校核。然后，文章又不拘泥于課本知識(shí)，再利用分析軟件對(duì)懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析時(shí)，同利用 CATIA 軟件對(duì)所用零件進(jìn)行三維建模，從運(yùn)動(dòng)學(xué)角度對(duì)懸架主要結(jié)構(gòu)定位參數(shù)進(jìn)行了分析。 我的畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中我遇到了很多以前沒有接觸過的問題，在查閱大量網(wǎng)上資料的基礎(chǔ)上，在老師同學(xué)幫助 下一一得到解決。但限于篇幅和設(shè)計(jì)時(shí)間，尚有很多值得深入研究和改進(jìn)的地方。 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 30 致謝 四年大學(xué)彈指一揮間，隨著畢業(yè)設(shè)計(jì)的完成，我們的大學(xué)生活接近了尾聲。雖然兩個(gè)多月的時(shí)間忙碌而又緊張，但我感受到更多的是充實(shí)和快樂。 在本次設(shè)計(jì)中，非常感謝我的導(dǎo)師張偉老師在繁忙的工作中抽出時(shí)間對(duì)我的設(shè)計(jì)進(jìn)行指導(dǎo)，張偉老師關(guān)心學(xué)生、和藹可親、治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，對(duì)我們的畢業(yè)設(shè)計(jì)給予的莫大幫助，在這里衷心的對(duì)他說一聲謝謝， 同時(shí)，也非常感謝汽車工程系的所有老師，在我不會(huì)的時(shí)候?yàn)槲抑更c(diǎn)，四年間對(duì)我們的學(xué)習(xí)、生活、做人、做事 給予最大的指導(dǎo)，這種如朋友如情人的關(guān)懷都將成為我永恒的回憶。 當(dāng)然，也非常感謝我的同組同學(xué)及同班同學(xué)，在畢業(yè)設(shè)計(jì)期間，我們相互學(xué)習(xí)，相互幫助，互相支持，共同進(jìn)步。尤其在繪圖軟件使用上都是現(xiàn)學(xué)現(xiàn)用。在這個(gè)共同進(jìn)步的大集體，我們才能高質(zhì)量的完成任務(wù)。 最后，衷心的祝愿我的老師身體健康，事業(yè)順利。祝愿同學(xué)們?cè)诠ぷ髟綉?zhàn)越勇，人生路上步步高！ 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 31 參考文獻(xiàn) 1 小林明 .汽車工程手冊(cè) .北京 :機(jī)械工業(yè)出版社， 1984. 2 約森?賴姆帕爾 .汽車底盤基礎(chǔ) .北京 :科學(xué)普及出版社， 1992. 3 陳立周，張英會(huì)，吳青一等 .機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì) [M].上海 :上海科學(xué)技術(shù)出版社，1982. 4 陳家瑞 .汽車構(gòu)造 .第三版 .北京 :人民交通出版社， 1994. 5 王望予 .汽車設(shè)計(jì) [M].第 3版 .北京 :機(jī)械工業(yè)出版社， 2020. 6 余志生 .汽車?yán)碚?[M].第 2版 .北京 :機(jī)械工業(yè)出版社， 1990. 7 約森?賴姆佩爾 .懸架元件及底盤力學(xué) [M].第 1 版 .長春 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