E的汽车前悬架改进研究.pdfVIP

第 3期 (总第 160期) 机 械 工 程 与 自动 化 No．3 2010年 6月 MECHANICAL ENGINEERING AUT0MATION Jun． 文章编号 ：1672—6413(2010)03—0029—03 基于ADAMS和Pro／E的汽车前悬架改进研究 崔彦彬，张鸿强，石 磊 (华北 电力大学，河北 保定 071003) 摘要 ：应用 Pro／E和ADAMS软件对汽车悬架的运动特性进行仿真分析，借助 Pro／E构建麦弗逊悬架 的运动 学模型，使用ADAMS／Insight模块进行虚拟试验。分析车轮定位参数 的选择范围及减小车轮跳动过程 中轮胎 磨损，这对于解决麦弗逊悬架实际存在的问题都有一定的实用价值 。 关键词 ：悬架；建模 ；仿真 ；Pro／E；ADAMS 中图分类号 ：U463．33：TP31 文献标识码 ：A 0 引言 angle)、主销 内倾角 (Kingpininclinationangle)、车轮 麦弗逊式悬架是独立悬架的一种 ，而且是结构非 外倾角 (Camberangle)和前轮前束 (Toeangle)。 常简单 的一种 ，麦弗逊式悬架是铰结式滑柱与下横臂 主销后倾角对汽车操纵稳定性的影响主要是通过 组成的悬架形式 ，减振器可兼做转向主销 ，转向节可 “后倾拖距”使地面侧向力对轮胎产生一个 回正力矩 ， 以绕着它转动。其特点是主销位置和前轮定位角随车 该力矩产生一个与轮胎侧偏角相似的附加转 向角，它 轮的上下跳动而变化。这种悬架结构简单、布置紧凑、 与侧向力成正 比，使汽车趋于增加不足转向，有利于 非簧载质量小、发动机及转向系易于布置 ，适合于同 改善汽车的稳态转 向特性 ，马路上有人骑车 “大撒 多种形式的弹簧相匹配，并能实现车身高度的 自动调 把”而不会摔倒 ，其原理就类似于主销后倾起到的效 节 。另外，配备麦弗逊独立悬架的车辆前轮定位变化 果 ，其 中自行车的前叉相 当于主销 。主销内倾角对操 小 ，具有 良好 的行驶稳定性。所 以，它是 目前轿车使 纵稳定性的影响 ，主要也是回正力矩 ，它是在前轮转 用最 多 的独立悬 架 系统 ，如 FORD、TOYOTA、 动时将车身抬高 ，由于系统位能的提高而产生的前轮 NISSAN车系都采用麦弗逊悬架 ，现在某些高级sUV 回正力矩 ，它与侧 向力无关。因此可以说 ，主销 内倾 车型上也采用这种悬架 。 主要在低速时起 回正作用 ，“后倾拖距”主要在高速时 但麦弗逊式悬架在使用 中也有缺点 ，就是行驶在 起 回正作用 。车轮外倾角的作用是 ，在汽车满载情况 不平路面时 ，车轮容易 自动转向，故驾驶者必须用力 下车轮保持或接近0。外倾角可使轮胎磨损均匀，另外 保持方向盘的方向，当受到剧烈冲击时 ，滑柱易产生 还与拱形路面相适应 。前束是指车轮有了外倾角以后 ， 弯曲，因而影响其转向性能，严重时，会 出现转 向沉 再滚动时就会类似滚锥 ，导致两侧车轮向外滚开 ，为 重、摆振以及轮胎的过度磨损 ，这个问题在SUV车型 了消除这种不 良后果 ，在安装车轮时使两前轮的中心 上尤为明显 。本文针对某 SUV车型存在 的具体问题 面不平行 ，用前轮前束角来表示 。 进行分析，显然这与此车型 的使用环境有关 ，现在 1／2前悬架系统 由6个刚体组成 ，整个悬架系统 SUV车型不仅要满足在城市平坦公路上具有舒适性 的 自由度为 2。这 2个 自由度分别是车轮沿地面的上 和操纵稳定性 ，而且在一些沙石路面也要达到令人满