双横臂独立悬架运动学仿真分析
基于牛顿-辛普森迭代法的双横臂独立悬架运动分析
基于牛顿-辛普森迭代法的双横臂独立悬架运动分析第一章引言双横臂独立悬架是一种常见的车辆悬挂结构，在现代汽车中得到了广泛应用。
它能够提供更为舒适、稳定和安全的行车体验，同时也能够提高车辆的操控性能和路面附着力。
因此，对于双横臂独立悬架的运动特性的研究对于优化车辆性能和提高驾驶体验具有重要意义。
本文基于牛顿-辛普森迭代法探讨了双横臂独立悬架的运动特性，旨在进一步了解该悬架的运动规律和特点，为车辆动力学仿真和悬架优化设计提供理论支持。
第二章算法原理牛顿-辛普森迭代法是解决非线性方程组的一种经典数值方法，其核心思想是将非线性问题转化为一系列线性问题，并采用数值积分的方法求解。
对于双横臂独立悬架运动问题，我们可以将其转化为求解关于悬架各个节点位移和速度的方程组，并以时间为离散变量采用数值方法求解。
具体来说，我们可以采用牛顿-辛普森迭代法求解双横臂独立悬架的运动学方程和动力学方程。
对于运动学方程，我们可以根据悬架结构和运动学原理得到各节点位置和速度的函数表达式，然后采用数值方法逐步迭代求解。
对于动力学方程，我们需要考虑悬架与地面之间的接触力、悬架各部件之间的力学作用和阻尼作用，可以采用经典的牛顿-欧拉方程或拉格朗日方程进行建模，并通过数值方法求解。
通过采用牛顿-辛普森迭代法解决双横臂独立悬架的运动问题，可以避免复杂的微分方程求解和浮点运算，同时求解速度较快，精度较高，适用于车辆动力学仿真中的实时运算。
第三章模型建立本文中，我们采用一款现代SUV车型的双横臂独立悬架作为研究对象，建立了悬架的三维CAD模型并进行了仿真分析。
根据悬架结构和运动学原理，我们可以得到悬架各节点位置和速度的函数表达式，进而得到悬架的运动学方程和动力学方程。
对于悬架的动力学方程，我们采用拉格朗日动力学方法进行建模，将悬架各部件的质量、刚度、阻尼等参数考虑进去，并根据运动学方程和拉格朗日方程构建了一个涵盖悬架多自由度运动的非线性微分方程组。
利用ADAMS_car对双横臂悬架的动态仿真与分析
利用ADA M S/car对双横臂悬架的动态仿真与分析黄杰文,黄菊花(南昌大学机电工程学院,南昌330031)摘要:利用ADAMS/car软件对样车建立双横臂悬架仿真模型,并对后倾拖距、磨胎半径、侧倾中心、四个定位角和车轮跳动量进行动态仿真。
通过对仿真结果与样车悬架相应参数进行比较,验证了仿真模型的动特性与样车悬架动特性的一致性。
其结论对汽车悬架的设计与开发具有一定的参考价值。
关键词:ADAM S/car软件;双横臂;动态仿真中图分类号:TP39119 文献标识码:A 文章编号:1671—3133(2010)03—0127—05D ynam i c si m ul a ti on and ana lysis of double w ishbone ba sed on ADA M S/carHUANG J ie2wen,HUANG Ju2hua(Electrical and Mechanical Engineering College,Nanchang University,Nanchang330031,China) Abstract:The si m ulati on model of double wishbone sus pensi on of sa mp le vehicle was established using ADAMS/car s oft w are,and dyna m ic si m ulati ons of sus pensi on trail,scrub radius,r oll center,f our orientati on angles and wheel ju mp ing was done.The si m ula2 ti on result was compared with the corres ponding para meters of sa mp le vehicle sus pensi on,and it was als o verified that dyna m ic characteristics of si m ulati on model and samp le vehicle sus pensi on are consistent.The conclusi on has certain reference value for the design and devel opment of vehicle sus pensi on.Key words:ADAMS/car;double wishbone;dyna m ic si m ulati ons0 引言悬架是现代汽车上的重要总成之一,它把车架(或车身)与车轴(或车轮)弹性地连接起来,主要功能是传递作用在车轮和车架(或车身)之间的一切力和力矩,并且缓和由不平路面传给车架(或车身)的冲击载荷,削弱由此引起的承载系统的振动,以保证汽车平顺地行驶[6]。
利用ADAMS对双横臂独立悬架进行仿真分析
不利于汽车的稳定性。 计算结果从图７来看， 轮距变化 在１８９８．６～ １９０３．５ ｍｍ， 车轮上跳时轮距适当增加， 满 足轮距变化量应在－ １０～ ｍｍ的要求。 １０ 侧倾中心高度是指侧倾中心的离地高度， 前后 悬架侧倾中心的变化形成汽车的侧倾轴线。理论上 要求侧倾轴线尽量高并且和地面平行， 以减弱车身 的侧倾趋势， 并且尽量使侧倾时前后轴荷转移相近， 以保证汽车的乘坐舒适性和操纵稳定性。但是对独 立悬架来说， 前悬架侧倾中心高度为 ０～ ｍｍ， 后 １２０ 悬架侧倾中心高度为 ８０～ ｍｍ。因此常常需要在 １５０ 前轴增加横向稳定杆以提高前轴的侧倾刚度， 对纵 向侧倾中心提供抗制动点头的能力。 计算结果从图 ８ 来看， 侧倾中心高度在９０～ ｍｍ变化。 １２５
利用 ＡＤＡＭＳ对双横臂独立悬架进行仿真分析 ／ 吕振华， 常
放， 杨道华等
设 计・研 究
利用ＡＤＡＭＳ 对双横臂独立悬架进行仿真分析
吕振华 １， 常 放 １， 杨道华 １， ２， 张天兵 ３
（ １． 清华大学 汽车工程系， 北京 １０００８４ ； ２． 东风汽车有限公司 商用车研发中心， 湖北 十堰 ４４２００１ ；
收稿日期： ２００５－ ０３－ １２
Ｄ （ １１３．８４， ６３．８１， ４８５．０６） ； Ｅ （ － ２２８．７７， － ９０．８３， ２２８．７７） ； Ｂ （ ５．２２， － ２４８．０７， ４０９．０５） ； Ａ （ ４７５．３２， － ２１１．７３， ４０９．５２） ； Ｆ （ ３１．６３， ２２．９１， ７８９．７２） ； Ｃ （ ８．９１， － ２９５．８６， ８６５．７３） ； Ｐ（ １７．０１， － １８２．２３， ８３８．６３） ； Ｇ（ － ７．０８， － １７８．８１， １１０８．５２） 。
双横臂式独立悬架运动仿真设计开题报告
[16] 时培成，韦山.双横臂扭杆弹簧悬架线刚度计算及动态仿真.机械工程师[J]，2006(8):43~45.
[17] 杨阳，周谊等.双扭杆双横臂悬架有限元建模与分析.汽车工程[J]，2006，11(28):27~28.
在悬架系统在运动学性能分析过程中，主要反映为车轮受上下跳动激励时车轮定位角的变化情况。在车轮行驶过程中正常轮跳行程内让车轮定位参数在合理的范围内，以保证汽车设计所期望达到的性能。车轮定位参数主要包括主销内倾角、主销后倾角、车轮外倾角和车轮前束量等。
传统悬架系统设计、试验、试制过程中必须边试验边改进，从设计到试制、试验、定型，产品开发成本较高，周期长。运用虚拟样机技术，结合虚拟设计和虚拟试验，可以大大简化悬架系统设计开发过程，大幅度缩短产品开发周期，大量减少产品开发费用和成本，提高产品质量和产品的系统性能，获得最优设计产品。
[6] 刘维信 汽车设计第一版清华大学出版社[M].2007.1
[7] 陈家瑞 汽车构造（第4版）[M].北京：人民交通出版社，2002.
[8] 周松鹤 徐烈恒 主编 工程力学[M]. 机械工业出版社，2007.9
[9] 肖生发,赵树朋.汽车构造.[M].北京：中国林业出版社，2007
[10] 卞学良.汽车结构与设计.[M].北京：机械工业出版社，2008
五、毕业设计进程安排
1、2015年2月底，对相关课题进行调研和资料收集。
2、2015年3月18日前，开题报告撰写阶段，结合题目双横臂式独立悬架运动仿真设计查阅资料按时完成开题报告。
只要适当选择、优化上下横臂的长度，并通过合理的布置，就可以使轮距及前轮定位参数均在可接受的限定范围内，保证汽车具有良好的行驶稳定性。因此，这种悬架具有良好的操作稳定性和舒适性，是比较高级的悬架。
双横臂悬架的运动学建模与仿真
第2期(总第147期) 2008年4月机械工程与自动化M ECHAN I CAL EN G I N EER I N G & AU TOM A T I ONN o12A p r1文章编号:167226413(2008)022*******双横臂悬架的运动学建模与仿真兰春亮,杨世文(中北大学,山西 太原 030051)摘要:采用虚拟样机技术,借助于ADAM S软件这个操作平台,针对某商务车前悬架建立了多体动力学模型,并对其进行运动学仿真分析,从中获得了随车轮上下跳动的悬架车轮定位参数的变化规律,这为汽车悬架系统开发提供了一种有效的手段。
关键词:双横臂独立悬架;建模;仿真;ADAM S中图分类号:T P39119∶U463133+5 文献标识码:A收稿日期:2007209213;修回日期:2007211209作者简介:兰春亮(19792),男,山西岚县人,助理工程师,硕士研究生,主要研究方向:车辆悬挂系统动力学。
弹簧一端与车身用固定副连接,另一端与上摆臂固结在一起(固接点为C 点,并垂直于纸面),在中间断开并在断开处加一转动副,在转动副上加一扭簧,输入扭杆弹簧的刚度和预载荷即可达到扭杆弹簧的效果。
上摆臂由于与扭杆弹簧连接在一起,其扭杆轴向的自由度已限制,所以若上摆臂与车身连接处再用转动副连接则会产生过约束,为了不出现过约束,采用轴套取代转动副。
下摆臂与车身连接处采用转动副,减振器上端与车身相连,下端与下摆臂相连。
该车前悬架减振器是双向液力式减振器,在A DA M S V ie w 中编制减振器速度—阻尼力特性样条曲线,修改阻尼栏为S p line (自变量是速度,函数为阻尼力),按减振器的阻尼力特性建立相应的S p line ,即可表示减振器非线性特性,再选择该曲线,完成减振器的建模。
一般对前悬架而言评价其操纵稳定性和平顺性,主要特性参数见表l 。
表1 主要特征参数特性参数名称数值参考范围前轮外倾角(o )0～0.5主销后倾角(o )2.5～3.5主销内倾角(o )15.75前轮前束量(mm )-3～3扭杆刚度42.242 仿真分析悬架的运动学特性首先反映在车轮上下跳动时其定位参数的变化趋势上,车轮定位参数(前轮外倾角、前轮前束量、主销内倾角及主销后倾角)的值对汽车的使用性能,特别是操作稳定性影响很大。
wgx-基于ADAMS双横臂式独立悬架的仿真设计
基于ADAMS双横臂式独立悬架的仿真设计摘要：双横臂独立悬架是常用的悬架形式之一，在汽车领域内有着广泛的应用，要求具有稳定可靠的性能。
其突出优点在于设计的灵活性，可以通过合理选择空间导向杆系的铰接点的位置及控制臂的长度，使得悬架具有合适的运动特性。
本文应用多体动力学软件ADAMS/View建立了某轻型汽车的前双横臂式独立悬架模型，进而进行运动学分析，得到了上横臂长度主销长度、上横臂在汽车横向平面的倾角、下横臂长度和下横臂在汽车横向平面的倾角的值最终优值，从而为设计和改进提供快速、可靠的技术依据，达到大幅度降低设备研制成本，大大降低了轮胎的磨损情况的目的。
关键词：ADAMS 双横臂独立悬架车轮定位参数建模运动学仿真分析引言随着科学技术的发展，计算机辅助设计技术越来越广泛的应用在各个领域。
现在，他已经突破了二位图纸电子化的框架，装向三维实体建模、动力学模拟仿真和有限元分析为主线的虚拟样机制作技术。
使用虚拟样机制作技术可以在设计阶段预测产品的性能，优化产品的设计，缩短产品的研制周期，节约开发费用。
机械系统动力学仿真分析软件ADAMS可以直接创建完全参数化的机械系统几何模型，也可以使用其它CAD软件(如：Pro/ENGINEER)传过来的造型逼真的几何模型；然后，在几何模型上施加约束、力/力矩和运动激励；最后对机械系统进行交互式的动力学仿真分析，在系统水平上真实地预测机械结构的工作性能，实现系统水平的最优设计。
目前不等长双横臂式悬架已广泛应用在轿车的前后悬架上，可以通过合理选择空间导向杆系的铰接点的位置及控制臂的长度，使得悬架具有合适的运动特性。
采用运动学原理和空间解析几何的方法，可以分析双横臂独立悬架的空间运动和前轮定位参数下轮胎的运动，提出轮胎磨损的评价指标，从而可以建立双横臂独立悬架的运动、前轮定位参数与轮胎磨损间关系的数学模型。
同时可以研究双横臂独立悬架初始状态和定位参数对轮胎磨损的影响以减少轮胎磨损。
基于ADAMS的双横臂独立悬架的仿真分析及优化设计
固定 副 分别 是 拉 臂 和
近年来随着各种新理 论的提 出和计算机技 术不断提 高 ，
悬架系统是汽车的一 个重要总成 ， 其系统性能优劣 ， 直接
考虑 到汽车基本上为纵向对称结构 ， 故只需建 立左 边或 右边一半模 型即可 。创建 的模 型包括 主销 、 上横 臂 、 下横 臂 、 拉臂、 转向拉杆 、 向节 、 转 车轮 以及测试平 台。此 模型共包 括 ８个活动构件 、 ２个旋转副 、 ４个球 副 、 固定副 、 个移 动副 ３个 １
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２７ ・
基于 Ａ Ａ Ｄ ＭＳ的双 横 臂 独 立悬 架 的仿真 分 析及 优 化 设计
张 亮 亮 ， 永生 ， 丹丹 裴 吴
（ 山大 学 车辆与 能源 学院 ， 北 秦 皇 岛 Ｏ６Ｏ ） 燕 河 ６０４
摘要 ： 采用虚拟样机技 术， 借助于 Ａ Ａ Ｓ软件这个操作平台， ＤＭ 针对某型车双横臂独立悬架定位参数 变化过大， 建立 了双横臂独立
ｑ ａｉ ｆ ｈ ｒｄ ｃ ｉ ｕ ｔ ｏ ｅ ｐｏ ｕ ｔ ｔ ＡＤＡ ／ ｅ ． ｌ ｙ ｔ ｗ ｈ ＭＳ Ｖｉｗ
Ｋ ｅ ｒ ｓ： ｙ ｗｏ ｄ ＡＤＡＭ Ｓ； ｓ ｂ ｎｅｉ ｄ ｐ ｎｄ ｎｔｓ ｐ ｎｓｏ ｓｍｕ ａｉｎ ａ ａｙ ｉ； ｐｉ ｌｄｅ ｉｎ ｉ ｗ ｈ ｏ ｎ ｅ ｅ ｅ ｕｓｅ ｉｎ；ｉ ｌｔｏ ｌｓｓ ｏ ｔｍａ ｓｇ ｎ
提 高产 品 矛笈 的厉 Ｉ
关键词 ：Ａ Ａ Ｓ 叹 横臂 独立悬 架 ＤＭ
仿 真 分析
优化设 计
中图分类 号 ：４３３ Ｕ ６ ．
文献标识 码 ： Ａ
文章编 号 ： ０ － ８６２ １ ）４ ０２ ０ １ ２ ６８ （０Ｄ０ － ０７— ４ ０
基于ADAMS的双横臂式前悬架的仿真分析与优化
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机械研究与应用 ・
基于 Ａ Ａ Ｄ ＭＳ的双 横 臂 式前 悬 架 的仿 真 分 析 与 优 化
郑 超， 昊晓君 ， 路 超
７０ ５ １０ ５） （ 西安建筑科技 大学 机电工程 学院， 陕西 西安
摘
要： 针对 某厂 家存在轿 车前轮胎磨损严重的问题 ， 用虚 拟样机技 术， Ａ Ａ Ｓ软件 环境 下建立 了该轿 车的双 利 在 ＤＭ
Ａｂ ｔａ ｔ ｉ ｎ ｔ ｈ ｒ ｎ ｈ ｅ ｓｗ ａ ｒｂ ｅ ｉ ｏ ｃｏ ｙ ｔ ｅｍｕｔ ｂ ｄ ｉｅ ｔ ｓｍｏ ｅ ｆｔｅ ｆ ｎ ｏ ｂ ｅ ｗ ｓ ． ｓ ｒ ｃ ：Ａ ｍｉ ｇ ａ ｅｆｏ ｔ ｅ ｌ ｅ ｒｐ ｏ ｌｍ ｎ ｓ ｍｅｆ ｔ ｒ ， ｌ － ｏ ｙｋ ｎ ｍａｉ ｄ ｌ ｒ ｔ ｕ ｌ ｉｈ ｔ ｗ ａ ｈ ｉ ｃ ｏ ｈ ｏ ｄ
横臂式前独 立悬架多体运动学仿 真模 型， 计算分析 了汽车运动过程 中 悬架定位参数 的变化规 律 ， 出了造 前 找
成轮胎磨损 的主要原 因， 并对 悬架结构进行 了优化设计 ， 到了该轿车前轮胎磨损严 重问题的解 决方案 。 得
关键词 ： 虚拟样机技术 ； Ｄ ＭＳ 双横臂 式前独立 悬架 ； ＡＡ ； 优化设计 中图分类号 ： ４３ ３ Ｕ ６．３ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ：０７ ４ １ （０ １０ — ０ ９ ０ １０ — ４４ ２ １ ）６ ０ １ — ３
１ 前
言
悬架 ， 根据其空间结构可以抽象出如图 １ 所示 的前悬
架 １２结构示 意 图。 ／
悬架是汽 车 的重要 组成部 分， 它把车架 （ 或车
身） 与车轴（ 或车轮） 弹性连接起来 ， 其主要作用是传 递作用在它们间的一切力和力矩 ， 它们之间的相 限定 对运动 ， 缓和由不平路 面传来的冲击载荷， 衰减 由此 引起的承载系统的振动 ， Ｊ从而保证汽车的平顺行
双横臂独立悬架ADAMS建模及运动特性分析
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图 ３ 左侧车轮的驱动位移曲线
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图 ４ 右侧车轮的驱动位移曲线
通过仿真分析， 得到了前轮定位 ４ 个参数、轮距
及前轮侧向滑移量随车轮上下跳动的变化特性曲
线， 如图 ５～图 １０ 所示。
Ｙｕ Ｈａｉｂｏ１，２，Ｌｉ Ｙｏｕｄｅ１，Ｍｅｎ Ｙｕｚｈｕｏ１，Ｄｅｎｇ Ｙａｎｇｑｉｎｇ１，２
（ １．Ｊｉｌｉｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ； ２． ＦＡＷ Ｇｒｏｕｐ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ Ｒ＆Ｄ Ｃｅｎｔｅｒ） 【Ａｂｓｔｒ ａｃｔ】Ｔｈｅ ｗｈｏｌｅ ｄｏｕｂｌｅ－ ｗｉｓｈｂｏｎｅ ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ ｍｏｄｅｌ ｏｆ ａ ｌｉｇｈｔ ｖｅｈｉｃｌｅ ｗａｓ ｂｕｉｌｔ ｂｙ ｕｓｉｎｇ ＡＤＡＭＳ ｓｏｆｔｗａｒｅ，ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｒｅｆｌｅｃｔ ｔｈｅ ａｃｔｕａｌ ｒｕｎｎｉｎｇ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｖｅｈｉｃｌｅ，ｔｈｅ ｒａｎｄｏｍ ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｔｅｓｔ ｐｌａｔｆｏｒｍ ｏｆ ｔｈｅ ｌｅｆｔ ａｎｄ ｒｉｇｈｔ ｗｈｅｅｌ ｗａｓ ｃｒｅａｔｅｄ ｓｅｐａｒａｔｅｌｙ．Ｔｈｅ ｃｈａｎｇｅ ｒｅｇｕｌａｒｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｋｉｎｅｍａｔｉｃ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｗａｓ ｕｎｃｏｖｅｒｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｔｈｅ ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ ｍｏｔｉｏｎ ｔｈｒｏｕｇｈ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ａｎａｌｙｓｉｓ，ａｎｄ ｔｈｅ ｅｘｉｓｔｅｎｔ ｐｒｏｂｌｅｍ ｏｆ ｔｈｅ ｏｒｉｇｅｎａｌ ｇｕｉｄｉｎｇ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｗａｓ ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ ａｎｄ ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｆｒｏｎｔ ｗｈｅｅｌ ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ ｐａｒａｍｅｔｅｒ’ｓ ｃｈａｎｇｅｓ ａｒｅ ｌｅｓｓ ｂｅｆｏｒｅ ａｎｄ ａｆｔｅｒ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ，ａｎｄ ａｌｌ ｔｈｅｙ ａｒｅ ｗｉｔｈｉｎ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ ｒａｎｇｅｓ．Ｔｈｅ ｃｈａｎｇｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｗｈｅｅｌ － ｃｅｎｔｅｒ － ｄｉｓｔａｎｃｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｆｒｏｎｔ ｗｈｅｅｌ ｓｉｄｅ ｓｌｉｐｐａｇｅ ａｒｅ ｂｉｇｇｅｒ，ａｎｄ ａｒｅ ｓｔｉｌｌ ｗｉｔｈｉｎ ｔｈｅ ｉｄｅａｌ ｒａｎｇｅｓ ａｆｔｅｒ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ，ｔｈｅ ａｎｔｉｃｉｐａｔｅｄ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｇｏａｌ ｉｓ ａｃｈｉｅｖｅｄ．
车辆工程毕业设计64双横臂前悬架参数匹配与运动仿真proe%Adams
目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1悬架的概述 (1)1.2 独立悬架结构、类型和特点 (2)1.3 课题的主要意义 (5)1.4 设计内容概述 (5)第2章双横臂独立悬架设计计算 (6)2.1选取同类车型参数 (6)2.2 悬架主要参数的确定 (6)2.3 簧载质量与非簧载质量 (7)2.4弹性元件计算 (8)2.5减震器计算 (12)2.5.1相对阻尼系数 (12)2.5.2筒式减震器工作缸D确定 (14)2.6导向机构设计 (15)2.6.1侧倾中心 (15)2.6.2横向平面内上下横臂轴布置方案 (16)2.6.3水平面内上下横臂轴的布置方案 (16)2.7上下横臂长度确定 (17)2.8半轴计算 (17)2.9 车轮计算 (18)2.10本章小结 (18)第3章基于ADAMS/View的悬架优化分析 (19)3.1ADAMS介绍 (19)3.2悬架建模关键点确定 (20)3.3添加连接副 (21)3.4添加移动副 (22)3.5测量参数值 (23)3.6悬架的特性曲线 (27)3.7仿真结果分析 (30)3.8悬架部件尺寸参数化 (30)3.9制定界面 (35)3.10设计参数的研究分析 (38)3.11优化方案 (46)3.12优化结果分析 (48)3.13本章小结 (49)第4章悬架实体建模 (50)4.1Pro/E介绍 (50)4.2悬架零件实体建模 (50)4.2.1螺旋弹簧的创建 (50)4.1.2轮胎的创建 (51)4.1.3盘式制动器创建 (51)4.1.4转向拉杆创建 (52)4.1.5上横臂的创建 (53)4.1.6下横臂创建 (53)4.1.7半轴创建 (53)4.1.8叉形件的创建 (54)4.1.9转向节创建 (54)4.3悬架的装配 (54)4.4本章小结 (54)结论 (55)参考文献 (56)致谢 (57)附录 (58)第1章绪论1.1 悬架的概述舒适性是轿车最重要的使用性能之一。
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机械设计与制造ＭａｃｈｉｎｅｒｙＤｅｓｉｇｎ＆Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ第１１期２００９年１１月文章编号：ｌＯＯｌ一３９９７（２００９）１１－０２００—０２双横臂独立悬架运动学仿真分析木潘国昌１黄虎２刘新田２刘长虹２（１上海交通大学机械与动力工程学院，上海２００２４０）（２上海工程技术大学汽车工程学院，上海２０１６２０）ＴｈｅｋｉｎｅｍａｔｉｃａＩａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｄｏｕｂｌｅ—ｗｉｓｈｂｏｎｅｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ．ＰＡＮＧｕｏ—ｃｈａｎ９１，ＨＵＡＮＧＨｕ２，ＬＩＵＸｉｎ—ｔｉａｎ２，ＬＩＵＣｈａｎｇ—ｈｏｎｇ工（１ＣｈｏｏｌｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｈａｎｇｈａｉＪｉａｏＴｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２００２４０，Ｃｈｉｎａ）（２ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＡｕｔｏｍｏｂｉｌｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｈａｎｇｈａｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｃｉｅｎｃｅ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２０１６２０，Ｃｈｉｎａ）《【摘要】悬架的运动学性能直接影响操纵稳定性等汽车使用性能。
利用Ａｄａｍｓ多体动ｈ学软件建５６立双横臂独立悬架的多刚体模型，通过对模型中车轮施加运动约束从而对其进行运动学洼能的仿真分９２析，从而获得该车轮定位角的变化，将设计要求和分析结果对比可以得出此悬架结构设计的合理性及需；Ｖ：性能改进的地方。
ａ６关键词：双横臂独立悬架；运动学分析；Ａｄａｍｓ２２【Ａｂｓｔｒａｃｔ】Ｔｈｅｋｉｎｅｍａｔｉｃｄｐｅ咖珊吼ｃｅｏｆｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎＮａｙ口后ｅ），ｉｍｐａｃｔＯｌＺｔｈｅｖｅｈｉｃｌｅｐｅ咖丌脚配ｅｉｉｓｕｃｈａｓＶｅｈｉｃｌｅＣｏｎｔｒｏｌｌａｂｉｌｉｔｙａｎｄＳｔａｂｉｌｉｔｙ．Ｆｉｒｓｔｌｙ，Ｗｅｍｏｄｅｌｉｎｇｔｈｅｍｕｌｔｉ一蟛ｄｍｏｄｅｌｏｆＤｏｕｂｌｅ－Ｗｉｓｈ－６６ｂｏｎｅＩｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔＳｕｓｐｅｎｓｉｏｎｂｙｕｓｉｎｇｔｈｅＭｏｔｉｏｎＶｉｅｗ，ａｎｄｔｈｅｎ，ｓｔａｒｔｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｆｔｅｒｃｏｎｓｔｒａｉｎｉｎｇｔｈｅＱ；ｖｅｈｉｃｌｅｗｈｅｅｌｓａｎｄｗｅｃａｎｇｅｔｔｈｅｃｈａｎｇｅｏｆｔｈｅｖｅｈｉｃｌｅｌｏｃａｔｉｏｎａｎｇｌｅ，ｆｉｎ趔ｙ，ｃｏｍｐａｒｅｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｅｒｅｓｕｌｔｉｉｗｉｔｈｔｈｅｄｅｓｉｇｎｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ，ｗｅｗｉｌｌｆｉｎｄｗｈｅｔｈｅｒｔｈｅｒｅｓｕｌｔｍｅｅｔｔｈｅｄｅｍａｎｄｏｆｄｅｓｉｇｎａｎｄｗｈｉｃｈｐｅ咖卜６Ｖ●６ｍｇｌｌｌ虻ｅｓｈｏｕｌｄｂｅｉｍｐｒｏｖｅｄ．９：＾２Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｄｏｕｂｌｅ－ｗｉｓｈｂｏｎｅｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ；Ｋｉｎｅｍａｔｉｃａｌａｎａｌｙｓｉｓ；Ａｄａｍｓｊ中图分类号：ＴＨｌ２，Ｕ４６３．３３＋１文献标识码：Ａ１引言悬架是现代汽车，卜的重要总成之一，它把车架（或车身）与车轴（或车轮）弹性地连接在一起Ｉ“。
汽车悬架的运动特性是指当汽车车轮上下跳动时，前轮定位参数、轮距、侧倾中心高度等参数相应的变化规律，通过各物理参数的变化传递作用在车轮和车架（或车身）之间的一切力和力矩；缓和路面传给车架（或车身）的冲击载荷，衰减由此引起的承载系统的振动，保证汽车具有足够好的行驶平顺性和操纵稳定性等运动性能阁以及轮胎的使用寿命。
因此进行独立悬架运动特性研究是合理地选择独立悬架导向机构几何尺寸参数的重要前提。
由于不等长双横臂式悬架，只要适当选择、优化上下横臂的长度，并通过合理的布置，就可以使轮距及前轮定位参数变化均在可接受的限定范围内，町保证汽车具有良好的行驶稳定性。
本文以某开发车型Ｉｊ｛『双横臂独立悬架为研究对象，运用多体动力学理论和软件，从悬架系统运动学仿真出发，通过施加轮跳运动对悬架进行分析并评价其性能，分析过程的运动直观准确，提高设计精度和设计效率。
２双横臂悬架模型的建立根据双横臂独立悬架的实际系统，简化出与其原理一致的抽象ｆＬ何模型，其四杆组成的是由多节点联结组成的—个典型ＲＳＳＲ闭环窄问机构，如图１所示。
双横臂悬架三维模型，如图２所示。
图２中上摆臂和Ｆ摆臂均为三角形，上下控制臂外侧节点通过球铰和转向节相连，在Ｅ下控制臂则通过旋转副分别和车身、前副车架连接；对于横向稳定杆的建立可采用前横向稳定杆分成左、右对称的２个部分，２部分之间由１个旋转副和１个扭转弹簧一阻尼器相连以该扭转弹簧一阻尼器的扭转刚度和阻尼来模拟实际横向稳定杆的扭转刚度和阻尼，也可以采用ｂｅａｍ梁的方式建立，这种杆系的处理方式更真实的模拟稳定杆的特性，因此模型中选择的是第二种处理模式；轮胎模型使用软件自带的Ｆｉａｌａ轮胎模型。
Ｅ罄啭下摆臂图１双横臂独立：悬架简化结构图图２双横臂悬架三维模埠！在Ａｄａｍｓ中建立所有的悬架系统的各个部件的模型，依据已有的悬架硬点数据修改软件的相应参数数值，建立与实际车辆一直的模型；并输入前悬架系统螺旋弹簧、减振器等部件的力学★来稿口期：２００９－０１－１８★基金项目：上海市高校选拔培养优秀青年教师科研专项基金资助（ＧＪＤ－０７０２Ｉ），上海市重点学科建设资助项目（Ｐ１４０５）万方数据万方数据２０２机械设计与制造ＭａｃｈｉｎｅｒｙＤｅｓｉｇｎ＆Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ第１１期２００９年１１月文章编号：１００１—３９９７（２００９）１１－０２０２－０２弯管机上弯管质量的缺陷形式及研究对策华健（上海工程技术大学汽车学院，上海２０１６２０）ＦｏｒｍｓｏｆｑｕａｌｉｔｙｄｅｆｅｃｔｓｏｆｂｅｎｄｉｎｇｐｉｐｅｓｍａｄｅｏｎｂｅｎｄｉｎｇｍａｃｈｉｎｅａｎｄｔｈｅｓｏｌｕｔｉｏｎｔｏｉｔＨＵＡＪｉａｎ（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＡｕｔｏｍｏｂｉｌｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｈａｎｇｈａｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｃｉｅｎｃｅ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２０１６２０，Ｃｈｉｎａ）ｉ【摘要】课题通过现场调研，研究弯管机上弯管产生起皱、凸起和拖痕等缺陷的影响因素，提出消ｉ；除或减少这些缺陷的对策。
；；关键词：弯管机；弯管；缺陷；对策；ｉ［Ａｂｓｔｒａｃｔ］／ｔｄｅａｌｓｗｉｔｈｔｈｅｆａｃｔｏｒｓｔｈａｔｄｅｆｅｃｔｓｓｕｃｈａｓｗｒｉｎｋｌｉｎｇ，ｐｒｏｔｕｂｅｒａｎｃｅ、ｄｒａｇｍａｒｋｓａｌｅｉｉｍａｄｅｏｎｔｈｅｂｅｎｄｉｎｇｍａｃｈｉｎｅｂｙｏｎｓｉｔｅｒｅｓｅａｒｃｈ，ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｆｉｎｄｏｕｔｓｏｌｕｔｉｏｎｓｔｏｅｌｉｍｉｎａｔｅｏｒｄｅｃｌｉｎｅｔｈｅｓｅｉ；ｄｅｆｅｃｔｓ．ｉ００；Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｂｅｎｄｉｎｇｍａｃｈｉｎｅ；Ｂｅｎｄｅｄｐｉｐｅ；Ｄｅｆｅｃｔ；Ｃｏｕｎｔｅｒｍｅａｓｕｒｅ；◆ＯＯ●ＯＯ◆ｏ‘◆，‘◆（，●，一●Ｌ。
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一¨◆ｏＬ－●ｏＬ◆ＯＯ●ＯＯ●ｏｏ●ＯＯ◆ＯＯ◆ＯＯ●ＯＯ●ＯＯ●ＯＯ◆ＯＯ◆ＯＯ◆ＯＯ●中图分类号：ＴＨ３９１．４１文献标识码：ＡＩ々Ｉ面课题来源于上海某汽车配件有限公司，研究对象为宝来Ａ５汽车冷却水管的弯管加工。
作者在公司调研中发现，该公司在各类弯管加工中，存在着一些急待解决的质量问题，如：弯管弯角处发生回弹【ｌＩ，弯管出现起皱、凸起和拖痕等缺陷。
主要研究由于弯管机各组成部件的位置调整不正确而导致弯管起皱、凸起和拖痕等缺陷的原因及对策。
２冷却水管弯管工艺宝来Ａ５冷却水管结构，如图１所示，水管一端连接发动机缸盖水套，另一端连接散热器进水口。
整个水管由主管１、主管２和副管３组成，两根主管间用软管连接。
３缺陷形式及研究对策３．１弯管产生起皱、凸起和拖痕的原因及对策管件在弯管机上加工时，由于弯管机各组成部件的位置调整不正确而会出现一些形状缺陷，现将弯管的各种形状缺陷、产生原因和相应对策归纳，如表１所示。
图１宝来Ａ５冷却水管－ｋ来稿日期：２００９－０１—１９★基金项目：上海高校知识创新工程（０８５－１－．程）建设项目资助（ＪＺ０９０１）…，…删Ｉ㈣】…，删，……，嗍】…Ｉ…，洲，Ｗ●洲１日㈣■删＇㈣，雌，Ｈ由于轮胎的横向滑移，导致轮胎的磨损，降低了轮胎的使用寿命，通过此双横臂的运动学分析，提高了结构设计的效率和准确所以设计时应尽量控制轮距变化量。
度，为进一步的物理样机的结构设计改进和制造提供了可靠的依为了减小轮胎与地面的侧向滑移，减小轮胎磨损，希望轮距变化量要小。
轮距初始值为１５８０ｍｍ，车轮下行跳动时，轮距较初始状态的变化量为４７．５ｍｍ，上行跳动时轮距变化量为２０．３ｒａｍ，轮距变化范围小符合设计要求，同时也表现出根据设定的车轮定位角所得到预期的车轮变化量的趋势。
４结论利用虚拟样机技术建立所设计的车辆的前双横臂模型，进行运动学仿真，根据分析结果可知悬架各定位参数的变化均满足设计的要求，单从结果来说可以保证足够的操纵稳定性，降低轮胎的摩擦提高燃油经济性等。
有些分析结果虽然满足了设计要求，但其结果都在要求范围的边缘，而仿真分析本身就存在着一定的误差，因此需要对结构的硬点位置进行调整，尽量的降低各定位参数的变化范围，从ｆ『ｉｊ『提高汽车的操纵稳定性。
据。
但是，这－＇ｉ＂ｇ架模型中将汽车的除了横向稳定杆外所有零部件都设置为刚体，没有考虑到某些部件本身的弹性特性，若进一步考虑到更多的影响因素，建立更为精确的柔性体模型，进行悬架的运动学仿真研究得到与实际试验数据更为相近的结果，从而可以更好的分析、评价和预测悬架性能。
参考文献１余志生．汽车理论［Ｍ］．北京：机械工业出版社，２００２２李新耀，张印，周良生。
彭莫．双横臂扭杆悬架的特性分析及设计计算［Ｊ］．汽车工程，２００３，２５（１）：１５－１９３金叙龙，郭万鲁双横臂独立悬架运动特性孑淅［Ｊｌ汽车技术，２００１（４）：１１－１４４刘虹，王其东，汤ｆ专玲基于ＡＤＡＭＳ双横臂独立悬架的运动学建模与仿真［Ｊ］．机械与电子，２００６（９）：６１－６３５ＳＬＡＴｒＥＮＧＲＥＮＪｅｓｐｅｒ．ＵｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｏｆＡＤＡＭＳｔｏｐｒｅｄｉｃｔｔｒａｃｋｅｄｖｅｈｉｃｌｅＩｚｄ＇ｏｒｍａｎｏｅ［Ｃ］．ＳＡＥＴｅｃｈｎｉｃａｌＰａｐｅｒ，２０００－０１－０３０３万方数据。