本科毕业论文—双横臂前悬架参数匹配与运动仿真.doc

目 录 摘 要 I A II 第1章 绪 论 1 1.1 1 1.2 独立悬架结构、类型和特点 2 1.3 课题的主要意义 5 1.4 设计内容概述 5 第2章 6 2.1选取同类车型参数 6 2.2 悬架主要参数的确定 6 2.3 簧载质量与非簧载质量 7 2.4弹性元件计算 8 2.5减震器计算 12 2.5.1相对阻尼系数 12 2.5.2筒式减震器工作缸D确定 14 2.6导向机构设计 15 2.6.1侧倾中心 15 2.6.2横向平面内上下横臂轴布置方案 16 2.6.3水平面内上下横臂轴的布置方案 16 2.7上下横臂长度确定 17 2.8半轴计算 17 2.9 车轮计算 18 2.10本章小结 第章 基于ADAMS/View的悬架优化分析 3.1ADAMS介绍 19 3.2悬架建模关键点确定 20 3.3添加连接副 21 3.4添加移动副 22 3.5测量参数值 23 3.6悬架的特性曲线 27 3.7仿真结果分析 30 3.8悬架部件尺寸参数化 30 3.9制定界面 35 3.10设计参数的研究分析 38 3.11优化方案 46 3.12优化结果分析 48 3.13本章小结 49 第章 悬架实体建模 4.1Pro/E介绍 50 4.2悬架零件实体建模 50 4.2.1螺旋弹簧的 50 4.1.2轮胎的 51 4.1.3盘式制动器创建 51 4.1.4转向拉杆创建 52 4.1.5上横臂的创建 5 4.1.6下横臂创建 53 4.1.7半轴创建 53 4.1.8叉形件的创建 4.1.9转向节创建 54 4.3悬架的装配 4.4本章小结 结 论 参考文献 致　谢 附 录 58  第1章 绪 论 1.1 悬架的概述 舒适性是轿车最重要的使用性能之一。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。 一般悬架由弹性元件、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，同时保持车轮按一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。20世纪80年代以来主动悬架开始在一部分汽车上应用，并且目前还在进一步研究和开发中。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1.1。 1弹性元件 2减震器 纵向推力杆 横向推力杆 3横向稳定器1.1 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1.2所示 (a)非独立悬架 b)独立悬架1.2 非独立悬架与独立悬架示意图 非独立悬架如上图(a)所示。其特点是两侧车轮安装于一整体式车桥上，当一侧车轮受冲击力时会直接影响到另一侧车轮上，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，当一侧车轮受冲击，其运动不直接影响到另一侧车轮，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(b)所示。 1.2 独立悬架结构、类型和特点 1 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一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