利用Adams进行悬架仿真-洪伟解读.doc

利用Adams进行悬架仿真分析 学 院： 机械工程学院 专业班级： 车辆1201 学生姓名: 洪伟 学 号: 201202750110 起 迄 日 期: 2015.04.02～2015.04.24　　　 　 指 导 教 师: 宁晓斌 日期: 2015 年 4月 24 日 目 录 目 录 - 2 - 摘 要 - 3 - 第一章 转向轮定位参数 - 4 - 1.1转向轮定位参数 - 4 - 1.1.1主销后倾角 - 4 - 1.1.2主销内倾角 - 4 - 1.1.3前轮外倾角 - 5 - 1.1.4前轮前束 - 5 - 1.2仿真分析方法 - 5 - 第二章 利用Adams/View进行悬架建模 - 6 - 2.1原始数据 - 6 - 2.2建立双横臂悬架模型 - 6 - 2.2.1新建模型 - 7 - 2.2.2设置工作环境 - 8 - 2.2.3建立设计点 - 8 - 2.2.4建立模型 - 9 - 2.2.5添加运动副 - 11 - 2.2.6添加驱动 - 15 - 2.3建立测量参数 - 16 - 2.3.1创建主销后倾角的测量函数 - 16 - 2.3.2创建主销内倾角的测量函数 - 17 - 2.3.3创建车轮外倾角的测量函数 - 17 - 2.3.4创建车轮前束角的测量函数 - 18 - 第三章 利用Adams/View进行悬架的优化 - 19 - 3.1优化目标 - 19 - 3.2主销后倾角优化 - 19 - 3.3主销内倾角优化 - 19 - 3.4前轮外倾角和前轮前束角优化 - 20 - 第四章 总结 - 21 - 摘 要 本文用已知的双横臂悬架硬点通过Adams软件建立了双横臂悬架的运动学仿真模型，并对该模型进行仿真分析，优化参数。分析得到此模型的主销后倾角、主销内倾角、前轮外倾角以及前轮前束四个转向轮的定位参数曲线。将得到的曲线与四个参数理论值的范围进行比较，车辆行驶过程中，由于路面不平造成车轮相对车身上下跳动，车轮定位参数会发生改变，变化较大则会影响转向轮的自动回正作用。本文介绍了悬架模型建立过程以及分析计算并优化过程。最后得出四个定位参赛变化曲线和悬架硬点。 转向轮定位参数 1.1转向轮定位参数 转向桥在保证汽车转向功能的同时，应使转向轮具有自动回正作用，以保证汽车稳定直线行驶。即当转向轮在偶遇外力作用发生偏转时，一旦作用的外力消失后，应能立即自动回到原来直线行驶的位置。这种自动回正作用是由转向轮的定位参数来保证的，也就是转向轮、主销、和前轴之间的安装应具有一定的相对位置。转向轮的定位参数主要有主销后倾角、主销内倾角、前轮外倾角和前轮前束。 1.1.1主销后倾角 设计转向转向桥时，使主销在汽车的纵向平面内，其上部有向后的一个倾角，即主销轴线和地面垂直线在汽车纵向平面内的夹角。 主销后倾角能形成回正的稳定力矩。当主销具有后倾角时，主销轴线与路面的交点位于车轮与路面的交点前面，当汽车直线行驶时，若转向轮偶然受到外力作用而稍微偏转，能保证车轮回到原来的中间位置，保证汽车稳定直线行驶。现在一般采用的角不超过2°-3°，现代高速汽车由于轮胎气压降低、弹性增加，从而引起稳定力矩增大。此时角可以减小刀接近于零，甚至为负值。 1.1.2主销内倾角 主销在汽车的横向平面内，其上部向内倾斜一个角，即主销轴线与地面垂直线在汽车横向平面内的夹角。 主销内倾角也有使车轮自动回正的作用，主销的内倾还使主销轴线与路面交点到车轮中心平面与地面交先的距离减小，从而减小转向时驾驶员施加在转向盘上的力，使转向轻便。一般内倾角不大于8°。 1.1.3前轮外倾角 通过前轮中心的汽车横向平面与前轮平面的交线与地面垂线之间的夹角，若空车时前轮正好垂直于路面，则满载时，车桥因承载变形而可能出现前轮内倾，这会加速汽车轮胎的偏磨损。因此安装前轮时应预先使其有一定的外倾角，已防止车轮内倾。 前轮的外倾角是在转向节设计中确定的。设计时使转向节轴颈的轴线与水平面成一角度，一般外倾角为1°左右。 1.1.4前轮前束 前轮具有外倾角之后，在滚动时就类似于管锥，导致两侧前轮向外滚开。由于转向横拉杆和车桥的约束使前轮不可能向外滚开，前轮将在地面上出现边滚边滑，从而加速轮胎的磨损。因此在安装前轮时，使汽车两前轮的中心面不平行，两轮前边缘距离B小于后边缘距离A，A-B之差即为前轮前束