【正文】 Revised 25 April 2011。C性能的一種優(yōu)化分析方法[C].蕪湖：第七屆中國(guó)CAE技術(shù)年會(huì)，2008.[17] [D].長(zhǎng)沙：湖南大學(xué)，2010.[18] [D].上海：上海交通大學(xué)，2011.[19] 梁俊，吳光強(qiáng)，[J].汽車技術(shù)，[20] 陳家瑞. 汽車構(gòu)造（下冊(cè)）[M]. 北京：人民交通出版社，[21] [M]. 北京：清華大學(xué)出版社，[22] [M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，.[23] 劉惟信. 汽車制動(dòng)系的結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)計(jì)算[M]. 北京：清華大學(xué)出版社，2004.[24] 章蘭珠，王軍. 汽車懸架對(duì)行駛平順性仿真分析[J].華東理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2008（4）[25] 鄧楚南、何文波. 基于ADAMS軟件的汽車平順行仿真分析[J].機(jī)械設(shè)計(jì)制造，2006 附錄一 英文文獻(xiàn)原文International Journal of Automotive Technology, Vol. 13, No. 4, pp. 615?621 (2012) Copyright 169。 在使用UG做整車仿真時(shí)，在驅(qū)動(dòng)環(huán)節(jié)，未能正確地設(shè)置出驅(qū)動(dòng)參數(shù)，以及在重力狀態(tài)下，懸架未受到測(cè)試平臺(tái)的作用力等情況，爭(zhēng)取將來(lái)能克服這個(gè)問(wèn)題，能夠初步使用UG進(jìn)行仿真。無(wú)論這次設(shè)計(jì)做得的結(jié)果如何，它都對(duì)我以后的發(fā)展和工作會(huì)帶來(lái)一定程度的幫助。在這次設(shè)計(jì)中，讓我看到了自己的種種不足，也發(fā)現(xiàn)了很多問(wèn)題。最后，對(duì)電控懸架的執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析，了解各種電控懸架的工作原理及其組成，對(duì)被動(dòng)懸架進(jìn)行主動(dòng)化改造。設(shè)計(jì)完成后，依據(jù)所計(jì)算的尺寸使用UG對(duì)懸架進(jìn)行建模并進(jìn)行裝配，再將裝配圖導(dǎo)入到ADAMS/view中進(jìn)行約束并施加載荷，從而生成進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真動(dòng)畫。然后以日產(chǎn)天籟乘用車的的各方面的尺寸為參數(shù)，用傳統(tǒng)的方法對(duì)麥弗遜前懸架和多連桿設(shè)計(jì)并校核。第七章 總結(jié)與展望本文主要涉及了懸架系統(tǒng)的分析、設(shè)計(jì)、建模、以及運(yùn)動(dòng)仿真。4） 抗點(diǎn)頭：當(dāng)車速高于80km/h，緊急剎車時(shí)，ECU通過(guò)執(zhí)行器調(diào)節(jié)阻尼以抵抗車身的下俯。2） 抗側(cè)傾：由于光電式轉(zhuǎn)向傳感器的存在，在汽車緊急轉(zhuǎn)向時(shí)增大阻尼以抵抗車身側(cè)傾。 即活塞桿內(nèi)部為中空的回轉(zhuǎn)閥，活塞桿上開(kāi)有油孔，阻尼桿圓周上開(kāi)有3對(duì)截面不同的阻尼孔，阻尼調(diào)節(jié)桿與回轉(zhuǎn)閥鏈接，通過(guò)ECU通過(guò)控制執(zhí)行器驅(qū)動(dòng)帶動(dòng)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)阻尼桿轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而選擇阻尼空大小改變減震器阻尼孔截面的大小，一對(duì)一地來(lái)實(shí)現(xiàn)其阻尼的調(diào)節(jié)。 傳統(tǒng)懸架系統(tǒng)其彈性和阻尼特性是一定的，這種懸架有一些局限性，麥弗遜懸架和多連桿懸架典型地使用螺旋彈簧作為彈性元件，只能通過(guò)改變阻尼來(lái)改善振動(dòng)特性。2） 使用黏度連續(xù)可調(diào)的電流變或者磁流變作為減震液，電流變液體在外加力場(chǎng)， 材料性能，如剪切強(qiáng)度、黏度發(fā)生變化，同樣控制磁場(chǎng)強(qiáng)度可實(shí)現(xiàn)連續(xù)無(wú)阻尼 調(diào)節(jié)。1）通過(guò)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)調(diào)節(jié)電磁閥中節(jié)流閥阻尼孔的大小，如下圖所示，為ADS（可 調(diào)式減震）系統(tǒng)的阻尼閥和電磁閥，兩個(gè)電磁閥流量相對(duì)，阻尼活塞的節(jié)流孔 大小不同，通過(guò)控制電磁閥的工作，使油液流經(jīng)不同硬度的彈簧盤和大小不同 通道，即阻尼不同的通道，電磁閥不工作時(shí)，油液流經(jīng)兩個(gè)活塞，此阻尼最大。但在工況和道路變化的情況下，有一定的局限性，不能連續(xù)變化。有級(jí)可調(diào)減震器： 如下圖，活塞桿內(nèi)部為中空的回轉(zhuǎn)閥，活塞桿上開(kāi)有油孔，阻尼桿圓周上開(kāi)有3對(duì)截面不同的阻尼孔，阻尼調(diào)節(jié)桿與回轉(zhuǎn)閥鏈接，通過(guò)ECU通過(guò)控制執(zhí)行器驅(qū)動(dòng)帶動(dòng)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)阻尼桿轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而選擇阻尼空大小改變減震器阻尼孔截面的大小，一對(duì)一地來(lái)實(shí)現(xiàn)其阻尼的調(diào)節(jié)。 2） 還有一種空氣彈簧，不改變阻尼孔的大小，而是將一個(gè)電磁閥利用壓卡和擰鎖 機(jī)構(gòu)固定在空氣彈簧上，并將空氣壓縮機(jī)的空氣管路連接到空氣彈簧上，不通 電時(shí)，電磁閥空氣通道關(guān)閉，通電時(shí)，閥孔打開(kāi)，利用ECU控制充氣或者放氣。[2]有以下兩種?？諝鈶壹埽?空氣懸架由空氣彈簧、減震器、空氣管路和執(zhí)行器等組成，通過(guò)調(diào)節(jié)空氣懸架的、改變剛度，通過(guò)減震器改變阻尼。通過(guò)指示燈給出提示。汽車懸架系統(tǒng)中用到的傳感器主要有：車身高度傳感器、車身加速度傳感器、車速傳感器、節(jié)氣門傳感器、方向盤轉(zhuǎn)角傳感器等。 電子控制懸架主要包括：傳感器，電子控制模塊（ECU），調(diào)節(jié)懸架的執(zhí)行機(jī)構(gòu)[7]。從而使懸架適應(yīng)外界環(huán)境的變化，提高汽車的行駛平順性和操縱穩(wěn)定性。半主動(dòng)懸架按阻尼級(jí)又可以分成有級(jí)式和無(wú)級(jí)式兩種。 半主動(dòng)懸架只能對(duì)減震器的阻尼力進(jìn)行調(diào)節(jié)，不需要專門提供動(dòng)力，是無(wú)源的，還對(duì)橫向穩(wěn)定器的剛度進(jìn)行調(diào)節(jié)。主動(dòng)懸架工作時(shí)，會(huì)把傳感器檢測(cè)到的狀態(tài)信號(hào)反饋給控制模塊，然后由ECU發(fā)出指令給執(zhí)行機(jī)構(gòu)。 根據(jù)控制系統(tǒng)有源和無(wú)源，可以分為主動(dòng)懸架和半主動(dòng)懸架。[2] 根據(jù)控制目的不同，電子控制懸架系統(tǒng)可分為：車高控制系統(tǒng)、剛度控制系統(tǒng)、阻尼控制系統(tǒng)和綜合控制系統(tǒng)，而現(xiàn)在大多都是前三種控制的綜合，來(lái)最大限度的提高穩(wěn)定性和舒適性。 電控懸架就是根據(jù)路面情況和汽車運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，主動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的剛度、減震器阻尼系數(shù)、車身高度和姿態(tài)、使懸架系統(tǒng)始終處于最佳減震狀態(tài)，高汽車的行駛平順性和操縱穩(wěn)定性。2） 阻尼特性不僅影響平順性，同時(shí)影響著接地能力。第六章 整車懸架的主動(dòng)化改造 由彈性元件和減震器所構(gòu)成的懸架系統(tǒng)其彈性和阻尼特性是一定的，但當(dāng)路面不平時(shí)，只能被動(dòng)地作出相應(yīng)，成為被動(dòng)懸架。 radius /car后多連桿懸架的參數(shù)設(shè)置 angle angle Scrub radius摩擦半徑 center location 過(guò)高的側(cè)傾中心可能導(dǎo)致車輪跳動(dòng)時(shí)過(guò)大的輪距變化，加劇輪胎磨損。~176。由于車輪傾斜，左右前輪分別向外側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)，為了修正這個(gè)問(wèn)題，如果左右兩輪帶有向內(nèi)的角度，則正負(fù)為零，左右兩輪可保持直線行進(jìn)，減少輪胎磨損。其距離之差叫做前束值。/50mm,~,變化范圍很小，比較理想。車輪外傾角理想的的變化為2176。 angle前輪外傾角 前輪所在平面與地面不是完全垂直的，而是與地面有一個(gè)向外的傾斜角，這個(gè)傾斜角有著特殊的作用，當(dāng)汽車在比較平坦的路面上行駛時(shí)，行駛的方向會(huì)有一定的誤差的偏離，當(dāng)這個(gè)傾角存在時(shí)，在一定等到誤差范圍內(nèi)，前輪能夠自己回到中間向前的方向的位置，這樣，路面的不平對(duì)行駛影響也不會(huì)很大，從而保證汽車的行進(jìn)方向基本不變。~176。~13176。主銷內(nèi)傾不能過(guò)大，否則轉(zhuǎn)向過(guò)于沉重。減少主銷偏距，可以減輕轉(zhuǎn)向時(shí)的摩擦阻力。當(dāng)車輪以主銷為中心回轉(zhuǎn)時(shí)，車輪的最低點(diǎn)將會(huì)陷入路面以下，事實(shí)上這時(shí)不可能的，而是將轉(zhuǎn)向車輪連同整個(gè)汽車前部向上太高，借助汽車的重力迫使車輪轉(zhuǎn)正，預(yù)防轉(zhuǎn)向過(guò)大。后輪不必檢測(cè)后傾角。如果主銷后傾角左右不等，則汽車將會(huì)駛向后傾角較小的一側(cè)。主銷后傾角可以減小，也可以為負(fù)值，從而避免回正力矩過(guò)大引起的前輪擺振。滿足3176。本次設(shè)計(jì)中汽車的主銷后傾角176。由于主銷在汽車內(nèi)側(cè)當(dāng)汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)，由于受到離心力的作用，地面對(duì)前輪的側(cè)向反力作用在主銷的后面，主銷的反作用力使車輪有自動(dòng)回正的趨勢(shì)。前輪在轉(zhuǎn)向時(shí)，會(huì)以主銷為軸線向左右轉(zhuǎn)動(dòng)。 Caster angle 前輪主銷后傾角 從汽車的側(cè)面看去，主銷的位置略微向后傾斜。第四章 懸架的三維建模 后多連桿懸架裝配圖正視圖 第五章 懸架系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真動(dòng)畫仿真的操作總結(jié)如下：①?gòu)腢G中選取所需裝配圖，以TXT格式導(dǎo)出②在adams/view中新建，并導(dǎo)入此文件③將模型實(shí)體化，設(shè)置工作網(wǎng)格，重力，設(shè)置并選取工作單位④畫出車輪以及測(cè)試平臺(tái)并定位⑤對(duì)裝配圖重新進(jìn)行約束⑥以螺旋彈簧代畫出原始彈簧以及減震器⑦設(shè)置懸架運(yùn)動(dòng)方程及力的作用點(diǎn)⑧運(yùn)動(dòng)公式 Function(time): 100*sin(360d*time)，d=π/180,周期為一秒⑨加載動(dòng)畫、調(diào)整步長(zhǎng)及記錄速度，運(yùn)行并導(dǎo)出 [10]仿真分析的操作總結(jié)如下:① 在adams/car中創(chuàng)建子系統(tǒng)② 創(chuàng)建裝配系統(tǒng)③ 數(shù)據(jù)導(dǎo)入④ 創(chuàng)建圖表并導(dǎo)出 主銷是個(gè)虛擬的轉(zhuǎn)向軸線，許多獨(dú)立懸架的汽車已經(jīng)沒(méi)有主銷了，是上擺臂球銷與下擺臂球銷中心的連接線，通常主銷與減震器中心線是存在角度的，一般商用車的非獨(dú)立懸掛車橋用到主銷，作用于轉(zhuǎn)向節(jié)的主銷孔內(nèi)。3) 側(cè)傾軸線應(yīng)大致與地面平行，盡可能高，側(cè)重中心高度為80~150mm。2）制動(dòng)時(shí)，應(yīng)使車身有抗前俯作用；加速時(shí)，有抗后仰作用。 所選尺寸可用其尺寸參數(shù)如下表參 數(shù)LabcL2L1d尺寸1256025028018 麥弗遜前懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的要求：1）懸架上載荷變化時(shí)，輪距的變化不應(yīng)超過(guò)177。載荷作用下，B處的彎曲應(yīng)力應(yīng)小于等于 1250MPa。 及C 的表達(dá)式，可求出需要的最小圓角半徑 R。 = +； C ——彈簧指數(shù)。對(duì)于穩(wěn)定桿，最大扭轉(zhuǎn)應(yīng)力不應(yīng)超過(guò) 700MPa，式中K 39。載荷作用下，B處的彎曲應(yīng)力應(yīng)小于等于 1250MPa。 及C 的表達(dá)式，可求出需要的最小圓角半徑 R。 ——曲度系數(shù)，K 39。穩(wěn)定桿的角剛度公式為 （329） （330）(1)麥弗遜前懸架： G為剪切彈性模數(shù)取值80000，B為有效長(zhǎng)度，當(dāng)角剛度取為時(shí)，由Cjb可求得所需要的穩(wěn)定桿直徑 （331） =選擇整數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值d=20mm 一般情況下，如圖 2 所示的穩(wěn)定桿的最大應(yīng)力發(fā)生在截面 B 的內(nèi)側(cè)，其大小只與B處的圓角半徑有關(guān)，因?yàn)?R 決定了此處的 曲度系數(shù)。 式中E ——材料的彈性模量，E＝180。由于連接點(diǎn)處橡膠件的變形，穩(wěn)定桿的側(cè)傾角剛度會(huì)減小約 15％～30％。為了降低汽車的固有振動(dòng)頻率以改善汽車的行駛平順性，現(xiàn)代轎車懸架的垂直剛度值都較小，從而使汽車的傾斜角剛度值也很小從而汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)車身更容易 側(cè)，所以，現(xiàn)代汽車大多數(shù)都有橫向穩(wěn)定桿來(lái)提高側(cè)傾角剛度，從而提高行駛穩(wěn)定性，這樣能約束汽車轉(zhuǎn)向時(shí)，車身的側(cè)傾角，如果恰當(dāng)?shù)倪x擇前后懸架的剛度比值，可以彌補(bǔ)汽車轉(zhuǎn)向性不足。目前，國(guó)外用于越野車變剛度懸架螺旋彈簧的材料是51CrV4和52CrMoV4，51CrV4彈簧鋼的工藝性不足，最大抗拉強(qiáng)度為1650MPa；52CrMoV4彈簧鋼的工藝性優(yōu)于51CrV4彈簧鋼，但強(qiáng)度與其相當(dāng)且成本較高。彈簧螺旋導(dǎo)程角：=arctanarcctan80螺旋彈簧穩(wěn)定性校核，彈簧不會(huì)失穩(wěn)。驗(yàn)算螺旋彈簧工作極限載荷,查相關(guān)手冊(cè)可得 47024459滿足技術(shù)要求。螺旋彈簧的圈數(shù) 為了保證和不變，必須重新計(jì)算最小工況下工作載荷。所以直徑：查相關(guān)手冊(cè)選取圓整直徑=12。（2）后多連桿懸架：后多連桿懸架系統(tǒng)中，彈簧最小的工作載荷=l=,彈簧承受最大載荷=滿=4459，工作中變形量=100, 根據(jù)汽車的工作條件，采用熱軋彈簧鋼60Si2MnA，進(jìn)行淬火回火處理。 彈簧的節(jié)距： 本文中 (322)彈簧總?cè)?shù)：=9彈簧的自由高度: (323)彈簧的滿載高度： (324)壓縮的最大高度為 H0f2=354200=154mm。 (320)符合技術(shù)要求。由,以此螺旋彈簧的外徑=+=108,內(nèi)徑==84。 (316)式中，螺旋彈簧的強(qiáng)度校核彈簧指數(shù)值取8，彈簧的曲度系數(shù)： (317) 查相關(guān)手冊(cè)值為785。所以滿足強(qiáng)度要求。所以臨界應(yīng)力。活塞桿件的柔度： 其中，為截面慣性半徑；； 則不能使用歐拉公式。因?yàn)榛钊麠U的長(zhǎng)度要大于活塞的行程，初步選取活塞桿的長(zhǎng)度為40+170+15=225?；钊膶挾?，本文中 (314)（2）后多連桿懸架: mm 根據(jù)懸架的靜撓度為100m，動(dòng)撓度為70mm,選取工作缸直徑為40mm,工作行程為170mm。臨界壓力： (312)活塞桿的工作安全系數(shù)為 (313)一般取值6～10。 (311)查相關(guān)手冊(cè)對(duì)于Q235鋼，值為，值為，值