【正文】 設(shè)計(jì)點(diǎn)X坐標(biāo)Y坐標(biāo)Z坐標(biāo)LCA_outer000UCA_outerUCA_innerLCA_innerTie_rod_outer100Tie_rod_innerKnuckle_innerKnuckle_outer圖 21 列表編輯器 List Editor List Editor 主銷的創(chuàng)建右鍵ADAMS/View零件庫，單擊圓柱體（Cylinder）圖標(biāo)，在下拉列表中選擇“New Part”，自定義圓柱體的半徑（Radius）為20。圖 22 設(shè)計(jì)點(diǎn)的相對位置 The relative選擇設(shè)計(jì)點(diǎn)“UCAouter”和“UCA_inner”作為圓柱的兩頂面圓心，創(chuàng)建主銷，并將其重新命名為UCA。 下橫臂的創(chuàng)建右鍵ADAMS/View零件庫，單擊圓柱體（Cylinder）圖標(biāo)，在下拉列表中選擇“New Part”，自定義圓柱體的半徑（Radius）為20。右鍵ADAMS/View零件庫，單擊球體（Sphere）圖標(biāo)，在下拉列表中選擇“Add to Part”，自定義圓柱體的半徑（Radius）為25，選擇下橫臂（LCA）為參考物體，球心的位置為設(shè)計(jì)點(diǎn)“LCAouter”。選擇設(shè)計(jì)點(diǎn)“Knuckle_inner”和“Tie_rod_outer”作為圓柱的兩頂面圓心，創(chuàng)建拉臂，并將其重新命名為“Pull_arm”。選擇設(shè)計(jì)點(diǎn)“Tie_rod_inner”和“Tie_rod_outer”作為圓柱的兩頂面圓心，創(chuàng)建轉(zhuǎn)向拉桿，并重新命名為“Tie_rod”。 轉(zhuǎn)向節(jié)的創(chuàng)建 右鍵ADAMS/View零件庫，單擊圓柱體（Cylinder）圖標(biāo)，在下拉列表中選擇“New Part”，自定義圓柱體的半徑（Radius）為20。 車輪的創(chuàng)建右鍵ADAMS/View零件庫，單擊圓柱體（Cylinder）圖標(biāo)，在下拉列表中選擇“New Part”，自定義圓柱體的長度（Length）為215，半徑（Radius）為375。右鍵ADAMS/View零件庫，單擊倒圓（Fillet an edge）圖標(biāo)，定義倒圓半徑為50，選中車輪圓柱體的兩條圓邊，按鼠標(biāo)右鍵完成倒圓，如圖23所示。右鍵ADAMS/View零件庫，單擊長方體（Box）圖標(biāo)，在拉列表中選擇“New Part”，將長方體的長度（Length）、高度（Height）和厚度（Depth）分別編輯成500、45和400，選擇設(shè)計(jì)點(diǎn)“POINT_1”，創(chuàng)建長方體。選擇長方體“PART_1”為參考物體，把長方體的質(zhì)心作為圓柱體的起點(diǎn)，在垂直向下的方向上創(chuàng)建圓柱體，它與長方體共同組成測試平臺，并將其重新命名為“Test_Patch”。右鍵ADAMS/View零件庫，單擊點(diǎn)（Point）圖標(biāo)，在下拉列表中選擇“Add to Ground”和“Don’t Attach”，在上橫臂上建立建設(shè)計(jì)點(diǎn)“Spring_upper”，它的位置為（，）。圖 24 創(chuàng)建測試平臺的模型 Create a model of test platform 創(chuàng)建了構(gòu)成模型的物體后，就需要使用約束副將它們連接起來，以定義它們之間的相對運(yùn)動特征。右鍵ADAMS/ View中的約束庫，單擊球副（Spherical Joint）圖標(biāo)，設(shè)置球副的選項(xiàng)為“2 Bod1 Loc”和“Normal To Grid”，選擇主銷（Kingpin）和下橫臂（LCA）為參考物，取設(shè)計(jì)點(diǎn)“LCA_outer”作為球副的位置點(diǎn)，建立下橫臂與主銷之間的約束副。右鍵ADAMS/ View中的約束庫，單擊球副（Spherical Joint）圖標(biāo)，設(shè)置球副的選項(xiàng)為“1Location”和“Normal To Grid”，取設(shè)計(jì)點(diǎn)“Tie_rod_inner”作為球副的位置點(diǎn)，建立大地和轉(zhuǎn)向拉桿之間的約束副。選擇主銷（Kingpin）和拉臂（Pull_arm）為參考物，取設(shè)計(jì)點(diǎn)“Knuckle_inner”作為固定副的位置點(diǎn)，建立主銷和拉臂之間的約束副。右鍵ADAMS/ View中的約束庫，單擊固定副（Fixed Joint）圖標(biāo)，設(shè)置固定副選項(xiàng)為“2 Bod1 Loc”和“Normal To Grid”,選擇轉(zhuǎn)向節(jié)(Knuckle)和車輪（Wheel）為參考物，取設(shè)計(jì)點(diǎn)“Knuckle_inner”作為固定副的位置點(diǎn)，建立轉(zhuǎn)向節(jié)和車輪之間的約束副。調(diào)用ADAMS/ View中約束庫的旋轉(zhuǎn)副（Revolute Joint）命令, 設(shè)置旋轉(zhuǎn)副的選項(xiàng)為“1 Location”和“Normal to Grid”，選擇設(shè)計(jì)點(diǎn)“UCA_inner”作為旋轉(zhuǎn)副的位置點(diǎn)，放置旋轉(zhuǎn)副后直接在工具欄中的單擊選擇位置Position命令圖標(biāo)，修改剛創(chuàng)建的旋轉(zhuǎn)副。然后以相同的原理，選擇“LCA_inner”為旋轉(zhuǎn)中心，然后在角度欄（Angle）中輸入一個10，點(diǎn)擊向右的箭頭，滿足下橫臂軸水平斜置10176。圖 25 修改旋轉(zhuǎn)副 Modify the rotation deputy圖 26 創(chuàng)建中的前懸架模型 The front suspension model is being created 移動副的創(chuàng)建右鍵ADAMS/ View中的約束庫，單擊移動副（Translational Joint）圖標(biāo)，設(shè)置移動副的選項(xiàng)為“1Location”和“Pick Feature”，選取測試平臺的質(zhì)心MARKER（）作為移動副的位置點(diǎn)，垂直向上建立大地和測試平臺之間的約束副。 模型的保存在ADAMS/ View中，選擇“File”菜單中的“Save Database As”命令，把前懸架模型保存在工作目錄中。圖 27 驗(yàn)證模型窗口 The window of Verification Model3 前懸架模型的仿真分析 ADAMS軟件提供有零件庫、約束庫、力庫等建模模塊，按照所要分析的系統(tǒng)的物理參數(shù)，建立起多剛體系統(tǒng)模型。如果系統(tǒng)的自由度不為零，ADAMS軟件通過分析初始條件，判定是進(jìn)行動力學(xué)分析還是靜力學(xué)分析，在確定了分析類型后，ADAMS軟件通過其功能強(qiáng)大的積分求解器求解矩陣方程，如果在仿真時間結(jié)束前不發(fā)生雅可比矩陣奇異或矩陣結(jié)構(gòu)奇異（如位置鎖死），則仿真成功。直線驅(qū)動創(chuàng)建后，直接在Edit菜單中選擇Modify，可以對直線驅(qū)動進(jìn)行自定義，在添加驅(qū)動對話框中的“Function（time）=”一欄中，輸入驅(qū)動的函數(shù)表達(dá)式“100*sin（360d*time）”，它表示車輪的上跳和下跳行程均為100mm。 主銷內(nèi)傾角的測量 在主菜單欄中單擊Build，選擇Build—Measure—Function—New，創(chuàng)建新的測量函數(shù)。輸入斜杠“/”(在英文輸入法的情況下)，作為除號使用。與此同時，系統(tǒng)自動生成主銷內(nèi)傾角變化的測量曲線窗口，輸入終止時間為1s，工作步為100進(jìn)行仿真，測量結(jié)果曲線如圖32所示。100 mm的垂直范圍內(nèi)做正弦振動時，主銷內(nèi)傾角的變化范圍為 10 176。主銷內(nèi)傾的作用是減少轉(zhuǎn)向時駕駛員施加在方向盤上的力，不僅使得轉(zhuǎn)向操縱輕便，同時也減少了從轉(zhuǎn)向輪逆向反饋到轉(zhuǎn)向盤上的沖擊力。 主銷后傾角的測量編輯操作同于主銷內(nèi)傾角的測量函數(shù)的編輯，測量函數(shù)名為“Caster_Angle”其中在“To Marker ”欄中鍵入主銷在設(shè)計(jì)點(diǎn)“UCA_outer”處的Marker:MARKER2,在“From Marker ”欄中輸入主銷在設(shè)計(jì)點(diǎn)“LCA_outer”處的Marker: MARKER1，函數(shù)表達(dá)式為：ATAN(DZ(MARKER_2, MARKER_1)/DY(MARKER_2, MARKER_1))函數(shù)編輯結(jié)果如圖33所示然后系統(tǒng)生成主銷后傾角變化測量曲線，輸入終止時間為1，工作步為100進(jìn)行仿真，其結(jié)果如圖34所示。100 mm垂直范圍內(nèi)做正弦振動時，主銷后傾角變化范圍為 176。主銷后傾角的作用為：主銷中心軸線與地面的交點(diǎn)和車輪中心的在地面上的投影點(diǎn)（車輪接地點(diǎn)）之間存在一段距離(主銷縱傾移距)，把車輪接地點(diǎn)置于主銷延長線的后端，行駛中的滾動阻力將車輪向后拉，使車輪的方向平行于行駛方向。 前輪外傾角的測量編輯操作同于主銷內(nèi)傾角的測量函數(shù)的編輯，測量函數(shù)名為“Camber_Angle”其中在“To Marker ”欄中鍵入轉(zhuǎn)向節(jié)在設(shè)計(jì)點(diǎn)“Knuckle_outer”處的Marker:MARKER11,在“From Marker ”欄中輸入轉(zhuǎn)向節(jié)在設(shè)計(jì)點(diǎn)“Knuckle_inner”處的Marker: MARKER26，函數(shù)表達(dá)式為：ATAN(DY(MARKER_11, MARKER_26)/DX(MARKER_11, MARKER_26))函數(shù)編輯結(jié)果如圖35所示然后系統(tǒng)生成前輪外傾角變化測量曲線，輸入終止時間為1，工作步為100進(jìn)行仿真，其如圖36所示。100 mm垂直范圍內(nèi)做正弦振動時，前輪外傾角變化范圍為－ 176。 。車輪外傾角的存在導(dǎo)致路面對車輪有外傾推力，該力與側(cè)傾角產(chǎn)生的側(cè)向力共同構(gòu)成車輛轉(zhuǎn)向所需的橫向力。但在車輛在直線行駛時，車輪外傾角會隨由于路面不平而引起的車輪跳動產(chǎn)生變化，外傾推力產(chǎn)生橫向力，較大的車輛對地外傾角變化會使車輛的直行穩(wěn)定性變差?！?176。 前輪前束角的測量編輯操作同于主銷內(nèi)傾角的測量函數(shù)的編輯，測量函數(shù)名為“Toe_Angle”其中在“To Marker ”欄中鍵入轉(zhuǎn)向節(jié)在設(shè)計(jì)點(diǎn)“Knuckle_outer”處的Marker:MARKER11,在“From Marker ”欄中輸入轉(zhuǎn)向節(jié)在設(shè)計(jì)點(diǎn)“Knuckle_inner”處的Marker: MARKER26，函數(shù)表達(dá)式為：ATAN(DZ(MARKER_11, MARKER_26)/DX(MARKER_11, MARKER_26))函數(shù)編輯結(jié)果如圖37所示然后系統(tǒng)生成前輪前束角變化測量曲線，輸入終止時間為1，工作步為100進(jìn)行仿真，其如圖38所示。100 mm垂直范圍內(nèi)做正弦振動時， 176。車輪上下跳動時的前束角變化對車輛的直線行駛穩(wěn)定性、車輛的穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向響應(yīng)特性有很大的影響。就汽車前輪而言，車輪上跳時的前束值多設(shè)定在零至較小負(fù)值的范圍內(nèi)變化。 車輪接地點(diǎn)側(cè)向滑移量的測量首先在車輪（Wheel）,修改其位置為（150，270,0）；,其位置與 。在函數(shù)編輯器對話窗口里自定義其測量名稱（Measure Name）為：Sideways_Displacement，一般屬性（General Attributes）的單位（Units）欄中選擇“Length”，基于函數(shù)編輯器提供的基本函數(shù)庫編輯車輪接地點(diǎn)側(cè)向滑移量的函數(shù)表達(dá)式為：DX(, )其中在“To Marker ”，“From Marker”。然后系統(tǒng)生成車輪接地點(diǎn)側(cè)向滑移量變化測量曲線，輸入終止時間為1，工作步為100進(jìn)行仿真，其如圖310所示。100 mm垂直范圍內(nèi)做正弦振動時，車輪接地點(diǎn)側(cè)向滑移量變化范圍為－～20 mm。這兩種趨勢共同作用的最終結(jié)果存在兩個可能：一個是達(dá)到平衡，汽車正直向前滾動；另一個則是不能平衡，車輪產(chǎn)生側(cè)滑。 車輪跳動量的測量選擇Build—Measure—Function—New，創(chuàng)建新的測量函數(shù)。函數(shù)編輯結(jié)果如圖311所示。圖 311 生成的車輪跳動量函數(shù)表達(dá)式 Wheel_Travel function expression has been generated圖 312 車輪跳動量變化曲線 Curve of the changing Wheel_Travel由圖可知，當(dāng)車輪隨測試平臺在177。 前懸架特性曲線的創(chuàng)建 主銷內(nèi)傾角車輪跳動量相對變化曲線 單擊主菜單欄中“Review”菜單，調(diào)用“Postprocessing”命令，系統(tǒng)進(jìn)入定制曲線窗口。在Independent Axis選項(xiàng)欄中選擇Data，選取主銷內(nèi)傾角（Kingpin_Inclination）的測量曲線為定制曲線的X軸，單擊“OK”如圖314所示。圖 313 選擇曲線的數(shù)據(jù)來源 Select data source of the curve圖 314 選取主銷內(nèi)傾角 Select Kingpin_Inclination圖 315 選取車輪跳動量 Select the Wheel_Travel 圖316 主銷內(nèi)傾角隨車輪跳動的變化曲線 Kingpin inclination curve with the wheels beating主銷內(nèi)傾角的作用是使車輪自動回正（產(chǎn)生回正力矩），上圖表明在車輪下落時主銷內(nèi)傾角的趨勢為逐漸增大增大，符合對主銷內(nèi)傾角的設(shè)計(jì)要求 ，這種變化趨勢有利于轉(zhuǎn)向輕便，同時也可減少從轉(zhuǎn)向輪逆向傳遞到轉(zhuǎn)向盤上的沖擊力。圖 317 主銷