双横臂独立悬架参数匹配与运动仿真

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《双横臂独立悬架参数匹配与运动仿真》修改意见稿

1、“.....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......”。

2、“.....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......”。

3、“.....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......”。

4、“.....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......”。

5、“.....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......”。

6、“.....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两种。等长双横臂式悬架在其车轮作上下跳动时，可保持主销倾角不变，但轮距却有较大的变化，会使轮胎磨损严重，故已很少采用，多为不等长双横臂式悬架所取代。后种形式的悬架在其车轮上下跳动时，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......”。

7、“.....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......”。

8、“.....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。否是修改是图......”。

9、“.....选取同类车型参数本次设计选用车型为款比亚迪舒适型.手动挡，设计前悬架参考的主要参数如下表.。表.参考车型主要参数车身长宽高整车整备质量总质量前轮距后轮距前轮胎规格前轮辋规格.最小离地间隙.悬架主要参数的确定.悬架静挠度悬架静挠度是指汽车满载静止时悬架上的载荷与此时悬架刚度之比，即.对于大多数汽车而言，其悬挂质量分配系数,因而可以近似地认为，即前后桥上方车身部分的集中质量的垂向振动是相互独立的。并用偏频表示各自的自由振动频率。般采用钢制弹簧的轿车，约为次,约为次非常接近人体步行时的自然频率。为了避免汽车的角振动，般汽车前后悬架偏频之比约为。取,因此在允许范围当时，汽车前后桥上方车身部分的垂向振动频率为式中重力加速度，前后悬架刚度，前后悬架悬挂质量，。由上式得到式中的单位。悬架的动挠度悬架的动挠度是指从满载静平衡位置开始悬架压缩到结构允许的最大变形通常指缓冲块压缩到其自由高度的或时，车轮中心相对车架或车身的垂直位移......”。