（定稿）双横臂独立悬架参数匹配与运动仿真（全套下载）

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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,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.车轮接地点侧向滑移量变化曲线测量车轮跳动量运用函数编辑器提供的基本函数，编辑函数表达式,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.车轮跳动量变化曲线.悬架的特性曲线选择，进入定制曲线界面，选择，弹出对话框选择，点击键。在选择，点击键，即可生成以主销内倾角为轴，车轮跳动量为轴的特性曲线。图.创建函数曲线操作截图图.操作截图生成特性曲线如下图图.主销内倾角随车轮跳动的变化曲线根据以上方法生成其他特性曲线图.主销后倾角随车轮跳动的变化曲线图.车轮外倾角随车轮跳动变化曲线图.车轮侧向滑移量随车轮跳动变化曲线图.前轮前束角随车轮跳动量变化曲线.仿真结果分析主销内倾角变化曲线，主销内倾角随车轮跳动曲线可以看出，车轮从最低点到最高点过程中主销内倾在范围内变化，在允许范围内。主销后倾角曲线分析，主销后倾角随车轮跳动曲线可以看出，车轮从最低点跳到最高点过程中主销后倾角在范围内变化，基本符合要求不大于。车轮外倾角变化曲线分析，其随车轮跳动曲线可以看出，范围内变化，数值范围稍大，需要优化。.半轴计算半轴根据其车轮端的支撑方式不同，可分为半浮式，浮式和全浮式三种形式。此次设计为全浮式半轴。全浮式半轴的计算载荷可按车轮附着力矩计算，即.其中负荷转移系数，取值.驱动桥的最大静载荷滚动半径，可近似为车轮半径附着系数，取值.全浮式半轴轴杆部直径可按下面公式选择为直径系数，取，取.，取。.车轮的计算轮胎规格轮胎宽度扁平率.轮胎高度轮辋直径英寸因此车轮直径为。.本章小结本章计算了悬架弹性元件减震器侧倾中心上下横臂半轴轮胎等基本尺寸及校核，这些是悬架设计必不可少的尺寸要求，对本次设计后期的仿真分析奠定了基础。其中悬架上下横臂斜置角长度等的初选是根据试验曲线选出，是经验数值。为初选值提供理论支持。第章基于的悬架优化分析.介绍，原由美国公司.开发，目前已被美国公司收购成为，是最著名的虚拟样机分析软件。它使用交互式图形环境和零件库约束库力库，创建完全参数化的机械系统动力学模型，利用拉格朗日第类方程建立系统最大量坐标动力学微分代数方程，求解器算法稳定，对刚性问题十分有效，可以对虚拟机械系统进行静力学运动学和动力学分析，后处理程序可输出位移速度加速度和反作用力曲线以及动画仿真。软件由核心模块功能扩展模块专业模块工具箱和接口模块类模块组成。方面是虚拟样机分析的应用软件，用户可以运用该软件非常方便地对虚拟机械系统进行静力学运动学和动力学分析。另方面，又是虚拟样机分析开发工具，其开放性的程序结构和多种接口，可以成为特殊行业用户进行特殊类型虚拟样机分析的二次开发工具平台。软件方面是机械系统动态仿真软件的应用软件，用户可以运用该软件非常方便地对虚拟样机进行静力学运动学和动力学进行分析。另方面，又是机械系统动态仿真分析开发工具，其开放性的程序结构和多种接口，可以成为特殊行业用户进行特殊类型机械系统动态仿真分析的二次开发工具平台。在产品的开发过程中，工程师通过应用软件会收到明显效果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。运用机械系统动力学分析软件进行仿真分析以及优化设计，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，明显提高产品质量，提高产品的系统及性能获得最优化和创新的设计产品。本文应用多体动力学软件建立了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。.悬架建模关键点的确定根据横臂横向纵向水平的布置方案及坐标系位置可大致确定各部件空间硬点位置，各硬点位置如下表.创建硬点坐标值创建主销点击零件库中的圆柱体，选择定义圆柱体的半径为。选择硬点和创建主销。弹簧指数旋绕比范围满足要求。曲率系数是考虑簧圈曲率对强度影响的系数剪切应力计算.校核台架试验条件下弹簧寿命给定试验条件下循环次数可估算.式中因此满足要求。确定弹簧自由高度.取。最小工作高度.式中与弹簧指数有关的系数有关的系数.稳定性校核又细又高的弹簧在大载荷作用下会失稳，失稳的临界载荷不仅与高度和直径之比两端固定。取不同支撑方式下取值见刘维信汽车设计图由于已经设计出得为螺旋弹簧在其轴向载荷作用下变形因此弹簧稳定。.减震器计算悬架用得最多的减震器是内部充有液体的液力式减震器。汽车车身和车轮振动时，减震器的液体在流经阻尼孔时的摩擦和液体的粘性摩擦形成了振动阻力，将振动能量转变为热能，并散发到周围的空气中去，达到迅速衰减振动的目的。如果能量的耗散仅仅是在压缩行程或者是在伸张行程进行，这把这种减震器称为单向作用式减震器反之称为双向作用式减震器。本设计选用双向作用式减震器。根据结构形式不同，减震器分为摇臂式和筒式两种筒式减震器又分为单筒式双筒式和充气筒式三种。由于双筒充气液力减振器具有工作稳定干摩擦阻力小噪声低总长度短等优点，因此在乘用车上得到了越来越多的应用。所以选择的减振器形式为双筒充气式液力减振器。相对阻尼系数用相对阻尼系数的大小来评定振动衰减的快慢程度。值大，振动能迅速衰减，同时又能将较大的路面冲击力传到车身值小则反之。式中阻力，减振器阻尼系数。式中悬架刚度，簧载质量。减振器的阻尼力作用在不同刚度和簧载质量式会产生不同的阻尼效果，值大，振动能衰减的快，同时也会将较大的路面冲击传到车身。值小则相反，振动衰减的比较慢，但是传到车身的冲击也较小。因此通常取减振器的压缩行程的值取小些，伸张行程时的取的大些。并保持的关系，设计时取与的平均值，的范围时.。初取.。减振器阻尼系数的确定减震器阻尼系数。因悬架系统固有振动频率，所以理论上。实际上，应根据减震器的布置特点确定减震器的阻尼系数，如图.。图.减振器安装位置.式中双横臂悬架的下臂长减震器在下横臂上的连接点到下横臂在车身上铰链点之间距离减震器轴线与铅垂线之间的夹角，取，。只要适当地选择上下横臂的长度，并合理布置，即可使轮距及车轮定位参数的变化量限定在允许的范围内。这种不大的轮距改变，不引起车轮沿路面的侧滑，而为轮胎的弹性变形所补偿。因此，不等长双横臂独立悬架能保证汽车有良好的行驶稳定性，已为中高级轿车的前悬架所广泛采用。双横臂悬架的突出优点在于设计的灵活性，可以通过合理的选择空间导向杆系的铰接点的位置及导向臂的长度，使得悬架具有合适的运动特性，并且形成恰当的侧倾中心和纵倾中心。为了隔离振动和噪声并补偿空间导向机构由于上下横臂摆动轴线相交带来的运动干涉，在个铰接点处般采用橡胶支承。显然，各点处受力越小，则橡胶支承的变形越小，车轮的导向和定位也就越精确。分析表明，为了减小铰接点处的作用力，应尽量增大上下横臂间的垂直距离。当然，上下横臂各铰接点位置的确定还要综合考虑布置是否方便以及悬架的运动特性是否合适，如图.。，下摆臂及上摆臂,球头销半轴等速万向节立柱，缓冲块图.无主销前转向驱动桥的双横臂悬架.课题的主要意义悬架是车辆重要的组成部分。其主要任务是传递车轮与车架之间的力和力矩，并缓和冲击衰减振动。对改善车辆的行驶平顺性减轻车辆自重以及减少对公路的破坏具有重要息义。传统的汽车设计是由最初的设计试验设计。在制造出样品产品后，进行测试，测试合格，制造出产品。如果不合格，重新设计，直到合格为止。在从设计到制造要经过多次的重试，需要很长的时间，浪费了大量的人力和物力，并且延长了新产品的上市时间。本课题研究的主要意义就在于运用软件对车辆双横臂独立式悬架进行虚拟设计，在试制前的阶段进行设计和试验仿真，并且提出优化设计的意见，获得分析车轮垂直跳动转动与车轮前束角的变化等关系。获得相关数据，在产品制造出之前，就可以发现并更正设计缺陷，完善设计方案，缩短开发周期，提高设计质量和效率，为生产实际提供理论支持。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，大量减少产品开发费用和成本，提高产品系统性能，获得最优设计产品。.设计内容概述分析双横臂独立式悬架的结构和悬架设计要求，在悬架设计中，根据整车的布置要求以及经验数据，确定悬架的整体空间数据和性能参数，在软件平台上建立双横臂独立悬架的简化物理模型，进行动力学仿真分析，通过分析车轮垂直跳动转动与车轮前束角的变化等关系获得相关数据，优化相关参数建立虚拟双横臂独立选件模型。运用建立三维实体模型，如图.所示。