基于ADAMS的双横臂式前悬架的仿真分析与优化.pdf

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1、研究与分析·机械研究与应用·基于ADAMS的双横臂式前悬架的仿真分析与优化郑超，昊晓君，路超(西安建筑科技大学机电工程学院，陕西西安710055)摘要：针对某厂家存在轿车前轮胎磨损严重的问题，利用虚拟样机技术，在ADAMS软件环境下建立了该轿车的双横臂式前独立悬架多体运动学仿真模型，计算分析了汽车运动过程中前悬架定位参数的变化规律，找出了造成轮胎磨损的主要原因，并对悬架结构进行了优化设计，得到了该轿车前轮胎磨损严重问题的解决方案。关键词：虚拟样机技术；ADAMS；双横臂式前独立悬架；优化设计中图分类号：U463．33文献标

2、识码：A文章编号：1007—4414(2011)06—0019—03SimulationandoptimizationofthefrontdoublewishbonetypeasuspentionbasedOilADAMSZhengChao，WuXiao-jLIB。LuChao(&hodmechanicalandelectricalengineering，Xionuniversityofarchitectureandtechnology，anShanxi710055，China)Abstract：Aimingatthefr

3、ontwheelswearprobleminsomefactory，themulti-bodykinematicsmodelofthefrontdoublewish．bonetypedindependentsuspentionisestablishedbyusingvirtualprototypetechnologyintheenvironmentofADAMSsoftware．Thechangeruleofalignmentparametersoffrontsuspentioninamovingvehicleisanal

4、ysedandtheinfluencefactorofthewheelW(~arisfound．ThesolutiontothefrontwheelsWeal-problemisobtainedbyoptimizingstructuralparametersofsuspen-tion．Keywords：virtualprototypetechnology；ADAMS；frontdoublewishbonetypedindependentsuspention；optimizationdesign1前言悬架，根据其空间结构可以

5、抽象出如图1所示的前悬悬架是汽车的重要组成部分，它把车架(或车架1／2结构示意图。身)与车轴(或车轮)弹性连接起来，其主要作用是传递作用在它们间的一切力和力矩，限定它们之间的相1．上横臂对运动，缓和由不平路面传来的冲击载荷，衰减由此2．主销引起的承载系统的振动J，从而保证汽车的平顺行3．转向节4转向拉杆驶。汽车悬架设计的好坏直接影响汽车的操纵稳定5．拉臂性、制动安全性、乘坐舒适性和动力性等汽车动力学6．下横臂7．车轮半径性能优劣，对轮胎的磨损和使用寿命也有影响，因此悬架设计一直是汽车设计人员非常关注的问题。双横臂式前独立悬

6、架是目前汽车独立悬架中使图1双横臂式前悬架结构示意图用最多的悬架结构之一。它的优点在于设计的灵活性，可以通过合理选择空间导向杆系的铰接点的位置车轮定位参数的变化对操纵稳定性、轮胎的磨损及导向臂的长度，使得悬架具有合适的运动特性。某和使用寿命影响较大，因此悬架机构必须具有合理的轿车前悬架采用双横臂式前独立悬架，厂家反映该车前轮定位参数及其变化规律，即在正常的车轮跳动行的前轮胎磨损非常严重，为解决此问题，考虑到双横程内，让车轮定位参数变化量保持在合理的范围之臂式前独立悬架的空间结构比较复杂，其运动特性亦内，才能保证汽车操纵的稳

7、定性和轮胎的使用寿不易观察，本文以虚拟样机技术为基础，以机械系统命]。由图1可以得出双横臂式前独立悬架前轮的动力学仿真分析软件ADAMS软件为平台，建立该轿定位参数，它们可以表达为：车的双横臂式前独立悬架虚拟样机仿真分析模型，对车轮外倾角：其进行仿真分析与优化。=arctan[(XF一G)／(zF-yG)J2前悬架模型的建立主销后倾角JB：2．1确定理论模型fl=arctan[(DB)／(yD-yB)]该轿车的前悬架为左右对称的双横臂式前独立收稿日期：2011-09-25作者简介：郑超(1987一)，男，湖北麻城人，在读硕

8、士，研究方向：数字化开发与制造。·19·砥穷与分析·机械研究与应用·主销内倾角：3前悬架运动学仿真分析=arctan[(XB-XD)／(YD一，，B)j对悬架的运动学分析是对悬架的导向机构进行车轮前束角s：研究，主要研究在车轮与车身之间在垂直方向上发生占=arctan【ZE-ZF)／(xF-XE)J相对