轻卡双横臂独立悬架KC性能分析及优化

 2022-09-25 09:09

论文总字数:13294字

摘 要

悬架系统是现在车辆的一个重要组成部分,它的作用是连接车架和车轴,缓解由于路面的不平整而引起的振动,这些承载振动会被该系统削弱并衰减,这样一来他就可以增加乘客乘坐的舒适性,减少车辆的动载荷,与此同时悬架还是担负起传递车辆的各个力和力矩,尤其是在转向的时候车轮会上下跳动,悬架要引导车轮朝向正确的方向行驶,因此悬架对于汽车还起到一定的导向作用。

合理运用ADAMS/VIEW模块的建模和优化分析的能力,将复杂的模型简化,利用计算机仿真技术对模型进行仿真计算,研究汽车在行驶过程中车轮的运动状态和定位参数的变化规律。利用系统自带的优化程序,对不合理的定位参数进行优化,以得到良好的产品质量。


关键词:双横臂独立悬架;ADAMS;优化分析

Abstract

Suspension system is now the vehicle a important component, its role is connecting frame and axle, ease because the pavement roughness caused by vibration, these bearing vibration will be the system weakened and attenuation, thus he can increase passenger ride comfort, reduce the vehicle dynamic load and at the same time suspension or assume the transfer vehicles to the various forces and moments, especially in turn the wheel will be beating, suspension to guide the wheel toward the correct direction of travel. Therefore suspension for automobile also played a guiding role.

Rational use of ADAMS / view modeling and optimization analysis ability, the complex model, simplified model is simulated by using computer simulation technology, the study of automobile driving wheel motion and orientation parameters variation. Using the system comes with the optimization procedure, carries on the optimization to the unreasonable localization parameter, in order to obtain the good product quality.

Key word:wishbone independent suspension;ADAMS;optimization

目录

摘要 I

Abstract II

目录 III

第一章 引言 1

1.1悬架系统发展概况 1

1.1.1悬架系统综述 1

1.1.2双横臂悬架发展综述 1

1.1.3双横臂悬架的特点 1

1.2课题研究的目的和意义 2

1.3课题研究的主要内容及思路 2

第二章 双横臂独立悬架ADAMS模型建立 3

2.1创建新模型 3

2.2建立Part 3

2.2.1创建主销 3

2.2.2创建上横臂 3

2.2.3创建下横臂 3

2.2.4创建拉臂 3

2.2.6创建轮毂 3

2.2.7创建车轮 4

2.2.8创建测试平台 4

2.2.9创建弹簧 4

2.3建立约束副 5

2.3.1创建球副 5

2.3.2创建旋转副 5

2.3.3创建移动副 5

2.4添加驱动 6

2.5建立测量对象 6

2.5.1车轮前束 6

2.5.2车轮外倾角 6

2.5.3主销后倾角 7

2.5.4主销内倾角 7

2.5.5车轮轮距 8

2.5.6车轮跳动量 8

2.6本章小结 9

第三章 前悬架模型动力学分析 10

3.1测量前悬架K特性曲线 10

3.1.1测量车轮前束 10

3.1.2测量前悬架外倾角 10

3.1.3测量主销后倾角 11

3.1.4测量主销内倾角 11

3.1.5测量轮距变化量 11

3.2 K特性曲线分析 12

3.3本章小结 13

第四章 优化前悬架模型 14

4.1变量参数化 14

4.2优化悬架参数 14

4.3优化模型 15

4.4测量优化后的定位参数 16

4.5分析优化结果 18

4.6本章小结 18

第五章 结论 19

谢 辞 20

参考文献 21

第一章 引言

1.1悬架系统发展概况

1.1.1悬架系统综述

现代汽车悬架系统的开发大都基于对现有存在的悬架形式进行改进和升级,悬架系统是连接车架与车桥的连接装置并传递它们之间的力与力矩,它的作用影响着乘客的舒适性以及车辆的操纵稳定性。现代汽车的悬架已经发展到利用各种传感器和导向机构来利用电脑软件来控制各个定位参数。

悬架结构的形式和性能直接影响着汽车的行驶平顺性和操纵稳定性。一般的悬架是由弹性元件、导向机构、减震器和稳定杆组成。其中,弹性元件的种类包括有:钢板弹簧,螺旋弹簧(最常见的一种),扭杆弹簧以及空气弹簧。螺旋弹簧是运用在乘用车中最常见的弹簧,不乏一部分高档轿车运用空气弹簧。空气弹簧的优势在于能随时随地控制弹簧的刚性以调整车辆底盘的高低。钢板弹簧多用于在商用车上,分为有副簧和无副簧的钢板弹簧。减振机构的分类有:筒式减振器,电磁减振器,空气减振器。其中筒式减振器最为常见,是目前悬架主要的减振组成部分。

1.1.2双横臂悬架发展综述

双横臂式悬架与麦弗逊悬架有着相似的结构,可以说双横臂悬架是由麦弗逊悬架开发而来,从结构上来看,麦弗逊悬架的结构是由一根下摆臂和一个弹簧外加一根减振器组成,与麦弗逊悬架不同的是双横臂式独立悬架结构上比它多了一根上横臂。假设车辆运动过程中,车轮的一侧收到惯性压缩,麦弗逊悬架的轮胎的外倾角会增大,当这种状态越发剧烈,外倾角变化就越发厉害,以至于车辆无法操控。由此可见,麦弗逊悬架适用范围多为中小型轿车,当车型级别越大,麦弗逊悬架就会变得无法应对了。

因此,人们为了应对更大的车型,开始研究针对更大车型或者说更高级别车型的悬架。由于麦弗逊悬架只有一根下控制臂和减振器这两个起连接作用的部件,若在主销上端再增加一根控制臂,这样悬架的结构就可以得到进一步的加强,这样一来,双横臂独立悬架就被这样开发了出来。双横臂悬架对于麦弗逊悬架的优点就非常明显:尤其是在转弯的时候,由于惯性的作用外侧车轮悬架因负荷加大而被压缩,车轮外倾角由于上横臂的作用变化不会很大,这样一来就能在更高级别的车型上运用双横臂悬架。

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