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（答辩稿）双横臂独立悬架参数匹配与运动仿真（CAD图纸+DOC论文）

双横臂独立悬架参数匹配与运动仿真摘要主销拉臂拉杆车轮。创建试验台点击中零件库的点，选择“”和“”，在.，.，.处建个点，并以该点为对角点建立个长宽高的长方体，并以长方体的质心为中心创建个直径为高的圆柱体，它与长方体组成测试平台。将圆柱体和长方体合为体。.添加连接副根据各部件间连接关系创建连接副，各部件连接方式如下创建球副上横臂与主销之间添加球接触选择和选择上横臂和主销为参考物体，选择设计点为球副的位置点，创建上横臂和主销之间的连接副。下横臂与主销之间添加球接触选择和选择下横臂和主销为参考物体，选择设计点为球副的位置点，创建下横臂和主销之间的连接副。转向拉杆与拉杆添加球接触，选择和选择转向拉杆和拉臂为参考物体，选择设计点为球副的位置点，创建转向拉杆和拉臂之间的连接副。设置球副的选项为和“”选择设计点，创建拉杆和大地之间的球副。创建旋转副点击中约束库的设置旋转副的选项为和，选择上横臂点为位置点。添加旋转副，同理，创建下横臂旋转副。创建固定副点击中约束库的，设置固定副的选项为和，选择车轮和转向节为参考物体，添加固定副，同理，创建主销和转向节转向节和拉臂固定副。创建点面约束在试验台和车轮间要创建点面约束，右键点击中约束库弹出对话框点击，将弹出对话框选择点面约束，选择约束参考物车轮和试验台顺序不可颠倒选择按钮，将约束旋转。约束库图点面约束图图.操作截图.添加移动副点击中约束库的在测试平台和大地之间创建个移动副，移动副位置为测试平台的中心位置，设置移动副的选项为，方向垂直向上向下创建物理模型如下图图.简化模型点击中驱动库中的直线驱动,选择测试试验台和大地移动副，创建直线驱动后，直接在和，修改直线驱动，在添加驱动对话框””中输入驱动函数表达式如下图所示图.操作截图点击中，设置终止时间为，工步为，点击仿真按钮，进行仿真。在中点击菜单中选择命令将前悬架模型保存在工作目录下。.测量参数值对主销，车轮等参数值进行测量。测量主销内倾角在菜单栏中，选择，创建新的测量函数。在函数编辑器对话窗中的测量名称栏输入，般属性的单位栏中选择。输入反正切函数“选择中的“”，测量两点在轴方向的距离，点击件，弹出对话框，在“”栏中输入主销上标志点,在“”栏中输入主销下标记点,点击，系统自动生成测量两点在轴方向距离的表达式。图.操作截图同理测量两点在轴方向的距离。点击键。完成测量主销内倾角的表达式输入。图.操作截图图.操作截图同时，点击仿真键，系统生成主销内倾角变化的测量曲线，曲线如下图.主销内倾角变化曲线图由图可以看看出主销内倾角并不是在固定不变，而是在范围内变化。测量主销后倾角在菜单栏中，选择，创建新的测量函数。在函数编辑器对话窗中的测量名称栏输入，般属性的单位栏中选择，输入反正切函数“选择中的“”，测量两点在轴方向的距离，点击件，弹出对话框，在“”栏中输入主销上标志点,在“”栏中输入主销下标记点,点击，系统自动生成测量两点在轴方向距离的表达式。同理同理测量两点在轴方向的距离。点击键。完成测量主销后倾角的表达式输入。函数表达式为点击仿真键，系统生成主销后倾角变化的测量曲线，曲线图为图.主销后倾角变化曲线图由图可以看出主销后倾角在之间变化。测量车轮外倾角函数表达式为点击仿真键，系统生成主销后倾角变化的测量曲线，曲线图为图.车轮外倾角变化曲线从图中可以看出外倾角在范围内变化。测量前轮前束角函数表达式为点击仿真键，系统生成主销后倾角变化的测量曲线，曲线图为图.前轮前束角变化曲线从图中可以看出外倾角在范围内变化。测量车轮接地点侧向滑移量创建标记点在车轮上，坐标值为.，.，.创建标记点与大地连接，坐标值与相同在函数编辑器对话窗中的测量名称栏输入单位栏中选择运用函数编辑器提供的基本函数，编辑函数表达式,双横臂独立悬架参数匹配与运动仿真摘要双横臂,独立,悬架,参数,匹配,运动,仿真,毕业设计,全套,图纸目录摘要第章绪论.悬架的概述.独立悬架结构类型和特点.课题的主要意义.设计内容概述第章双横臂独立悬架设计计算.选取同类车型参数.悬架主要参数的确定.簧载质量与非簧载质量.弹性元件计算.减震器计算相对阻尼系数筒式减震器工作缸确定.导向机构设计侧倾中心横向平面内上下横臂轴布置方案水平面内上下横臂轴的布置方案.上下横臂长度确定.半轴计算.车轮计算.本章小结第章基于的悬架优化分析.介绍.悬架建模关键点确定.添加连接副.添加移动副.测量参数值.悬架的特性曲线.仿真结果分析.悬架部件尺寸参数化.制定界面.设计参数的研究分析.优化方案.优化结果分析.本章小结第章悬架实体建模.介绍.悬架零件实体建模螺旋弹簧的创建轮胎的创建盘式制动器创建转向拉杆创建上横臂的创建下横臂创建半轴创建叉形件的创建转向节创建.悬架的装配.本章小结结论参考文献致谢附录第章绪论.悬架的概述舒适性是轿车最重要的使用性能之。舒适性与车身的固有振动特性有关，而车身的固有振动特性又与悬架的特性相关。所以，汽车悬架是保证乘坐舒适性的重要部件。同时，汽车悬架做为车架或车身与车轴或车轮之间作连接的传力机件，又是保证汽车行驶安全的重要部件。般悬架由弹性元件导向机构减振器和横向稳定杆组成。弹性元件用来承受并传递垂直载荷，缓和由于路面不平引起的对车身的冲击。弹性元件种类包括钢板弹簧螺旋弹簧扭杆弹簧油气弹簧空气弹簧和橡胶弹簧。减振器用来衰减由于弹性系统引起的振，减振器的类型有筒式减振器，阻力可调式新式减振器，充气式减振器。导向机构用来传递车轮与车身间的力和力矩，同时保持车轮按定运动轨迹相对车身跳动，通常导向机构由控制摆臂式杆件组成。种类有单杆式或多连杆式的。钢板弹簧作为弹性元件时，可不另设导向机构，它本身兼起导向作用。有些轿车和客车上，为防止车身在转向等情况下发生过大的横向倾斜，在悬架系统中加设横向稳定杆，目的是提高横向刚度，使汽车具有不足转向特性，改善汽车的操纵稳定性和行驶平顺性。现代汽车悬架的发展十分快，不断出现，崭新的悬架装置。按控制形式不同分为被动式悬架和主动式悬架。目前多数汽车上都采用被动悬架，如下图所示也就是汽车姿态状态只能被动地取决于路面及行驶状况和汽车的弹性元件，导向机构以及减振器这些机械零件。世纪年代以来主动悬架开始在部分汽车上应用，并且目前还在进步研究和开发中。主动悬架可以能动地控制垂直振动及其车身姿态，根据路面和行驶工况自动调整悬架刚度和阻尼，如图.。弹性元件减震器纵向推力杆横向推力杆横向稳定器图.悬架图根据汽车导向机构不同悬架种类又可分为独立悬架，非独立悬架。如下图.所示非独立悬架独立悬架图.非独立悬架与独立悬架示意图非独立悬架如上图所示。其特点是两侧车轮安装于整体式车桥上，当侧车轮受冲击力时会直接影响到另侧车轮上，当车轮上下跳动时定位参数变化小。若采用钢板弹簧作弹性元件，它可兼起导向作用，使结构大为简化，降低成本。目前广泛应用于货车和大客车上，有些轿车后悬架也有采用的。非独立悬架由于非簧载质量比较大，高速行驶时悬架受到冲击载荷比较大，平顺性较差。独立悬架是两侧车轮分别独立地与车架或车身弹性地连接，当侧车轮受冲击，其运动不直接影响到另侧车轮，独立悬架所采用的车桥是断开式的。这样使得发动机可放低安装，有利于降低汽车重心，并使结构紧凑。独立悬架允许前轮有大的跳动空间，有利于转向，便于选择软的弹簧元件使平顺性得到改善。同时独立悬架非簧载质量小，可提高汽车车轮的附着性。如上图所示。.独立悬架结构类型和特点单横臂式这种悬架在车轮跳动时．车轮倾角有显著的变化，侧滑量大轮胎磨损严重，转向轮采用这种悬架对转向操纵有定影响因此很少用于的前悬架。对后悬架来说．汽车在小向心加速度行驶时车轮外倾角变化将增加汽车不足转向因素．而在大向心加速度时车身产生“举升”现象。单横臂式悬架结构简单质量小成本低，在早期轿车后悬架上采用得比较多，目前已很少使用。单纵臂式单纵臂式悬架在车轮跳动时，车轮外倾角和前束不变，但后倾角变化较大，因此多用于不转向的后轮。转弯行驶时，由于车轮随车身起向外倾斜，后悬架采用这种悬架容易出现过多转向趋势。单纵臂式悬架结构简单质量小，可以得到较大的室内空间，所以在前轮驱动汽车的后悬架上应用的比较多，目前被单斜臀式麦弗逊式独立悬架所代替。单斜臂式介于单横臂式和单纵臂式之间的种悬架结构。摆臂的转动轴线与汽车纵轴线所成角度在之间。单斜臂式悬架自年代初问世以来，在后轮驱动汽车的后悬架上得到了广泛应用。目前由于对汽车干顺性和操纵稳定性提出了更高要求，有些汽车采用了结构更复杂的双横臂式或多杆式独立悬架。今后伴随着后轮驱动汽的减少，单斜臂式悬架应用会逐渐减少。纵臂扭转梁式这种悬架主要优点是，车轮运动特性比较好，左右车轮在等幅正向或反向跳动时，车轮外倾角前束及轮距无变化，汽车具有良好的操纵稳定性。但这种悬梁在侧向力作用时。呈过多转向趋势。另外，扭转梁因强度关系，允许承受的载荷受到限制。扭转梁式悬架结构简单成本低在些前置前驱动汽车的后悬架上应用得比较多。多杆式多杆式悬架主要优点是，利用多杆控制车轮的空间运动轨迹，以便更好地控制车轮定位参数变化规律，得到更为满意的汽车顺从转向特性，最大限度满足汽车操纵性和平顺性要求。缺点是零件数量多结构复杂要求精度高。多杆式悬架是目前最为先进的悬架结构。麦弗逊式它可看成是上摆臂等效无限长的双横臂式独立悬架。它的突出优点是简化了结构，减小了质量，节省了空间，有利于前部地板构造和发动机布置。它的缺点是由于自由度少，悬架运动特性的可设计性不如双横臂悬架振动通过上支点传递给汽车头部，需采取相应的措施隔离振动噪声减震器的活塞杆与导向套之间存在摩擦力，使得悬架的动刚度增加，弹性特性变差，小位移时这影响更加显著对轮胎的不平衡性较敏感减震器紧贴车轮布置，其空间很小，有些情况下不便于采用宽胎或加装防滑链。双横臂式双横臂式独立悬架按其上下横臂的长短又分为等长双横臂式和不等长双横臂式