汽车前轮定位参数的仿真分析

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1、学兔兔www.xuetutu.com垄堡壅DevelopingResearch汽车前轮定位参数的仿真分析王灿青宋年秀尉士田(青岛理工大学，青岛266520)摘要：利用多刚体动力学软件ADAMS建立轿车的整车模型，在三角形凸块路面输入下进行汽车前轮定位参数的仿真分析。关键词：ADAMS；前轮定位参数；仿真分析TheSimulationAnalysisOftheCarFrontWheelPositioningParametersWangcanqing，Songnianxiu，Yushitian(Qing

2、daoTechnologicalUniversity，Qingdao266520)Abstract：Usingmulti-rigid-bodydynamicsADAMSsoftwarebuildacarmodel，proceedingthesimulationanalysisoffrontwheelpositionalparameterunderthetriangleconvexblockroad．Keywords：ADAMS；Frontwheelpositionalparameter；simula

3、tionanalysis1、前言。前轮定位参数是指汽车前轴、主销轴线与前轮三者装配后的相对位置关系，包括主销后倾、主销内倾、前／／^轮外倾和前轮前束4个方面的参数Ⅲ。汽车前轮定位参数是影响汽车操纵稳定性与前轮图1主销后倾角的作用示意图异常磨耗的重要因素，而前轮定位参数的设计是否合2．2主销内倾角理，将直接影响到车辆的很多重要性能，从而影响到整主销内倾角是指主销在汽车横向平面的倾角，即主车的优劣[2】o销轴线与地面垂线在汽车横向断面内的夹角。主销内倾本文以某一轿车为研究对象。采用多体动力学建模角的主要

4、作用是产生自动回正的力矩，通过主销偏置减软件ADAMS建立整车多刚体动力学模型，对模型进小转向力矩。行三角形凸块路面输入下的仿真，取左前轮胎和前悬架为研究对象，得出各定位参数的关系曲线，并对结果进f行分析。2、前轮定位参数嘲卅f2．1主销后倾角主销后倾角是指主销在汽车的纵向平面具有的向后的倾角，即主销轴线与地面垂线在汽车纵平面内的夹图2主销内倾角作用示意图角。主销后倾角的主要作用是产生回正的力矩。两者的区别在于：主销后倾的自动回正作用和车速莉两学兔兔www.xuetutu.com开发研究石一有关，主

5、销内倾的自动回正作用和车速无关。另外主销4、整车模型的仿真后倾角的大小是可调整的，主销内倾角的大小一经确4．1整车仿真定，则其大小不能进行调整。整车仿真时采用三角形的凸块模拟脉冲输入。凸块2．3前轮外倾角如图6所示，在转向盘和底盘之间的圆柱副约束上，应前轮外倾角是指车轮中心平面与地面垂直平面在用step函数创建施加于转向盘的驱动，设置转向盘的汽车横向断面内的夹角。作用是避免汽车满载时车轮内转角为90度，使汽车做转弯行驶。在后悬架左右斜置倾而引起车轮的偏摩，并防止轮毂外端的轴承和紧固螺臂和左右轮胎之间

6、用step函数创建施加于轮胎的力矩。母承受过大的载荷，和拱形路面配合，并提高车辆的安a．轿车、旅行客车及总质量小于或等于4t的货车：全性。h=60mm；b．客车(旅行客车除外)、越野车及总重量大于4t但小于或等于20t的货车：h=80mm；c．总质量大于20t的货车：ll=l2O砌m【酗。根据以上规定，本文研究的轿车总质量小于4t，所以h=60mm，仿真结果如图所示：图3前轮外倾角示意图图4前轮前束俯瞰图2．4前轮前束角前轮前束角是指前轮后端边缘距离与前端边缘距离的差值。作用是消除因前轮外倾引起的前

7、轮边滚边滑的现象。前轮前束通过调整转向横拉杆来实现。3、整车模型的建立图7行驶时的速度曲线图利用ADAMS／VIEW建立汽车的整车模型，在创建lI"№1I过程中分别创建底盘、双横臂前独立悬架、转向系、后悬架、轮胎和路面谱模型。所建立的模型13个旋转副、L1个圆柱副、9个球副、4个固定副、3个万向节副、2厂’—、rr]rf‘个恒速度副、1个耦合副。创建模型时轮胎采用软件自带的Fiala轮胎，路面以MSC提供的位于数据库中的mdi2droof．rdf为蓝本进行修改，将三角凸块的尺寸修图8前轮外倾角的变化

8、曲线图改为底边长400mm，高60mm的三角形凸块路面模型。建立的整车模型如图5所示【4JL5＼＼lj一⋯+＼、；＼1．＼l一--⋯

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10、：1；11图5整车模型图6三角形凸块图9前轮前束角的变化曲线图莉商磊学兔兔www.xuetutu.com开发研究—而烈变化，车轮上跳时前轮前束角增大，车轮下跳前轮前束减小，变化范围为．90。／60mm~90。／60mm，变化范围较小。由图10知主销后倾角在前轮上跳时逐渐增大，下跳时逐渐减小，符合一般规律，角度范围为．10。