基于CATIA的轮胎包络计算分析.pdf

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1、研究与DOI：10．3969／j．issn．1009-9492．2012．12．021基于CATIA的轮胎包络计算分析席思文(江铃汽车股份有限公司，江西南昌330001)摘要：利用CATIA软件建立了带转向系统麦弗逊前悬架和多连杆后悬架的运动学模型，通过对模型中相应关节处施加运动约束，再进行运动学仿真分析，从而获得轮胎包络，轮胎包络的准确计算对汽车轮胎周边零件的设计具有重要意义。关键词：仿真；轮胎包络；CATIA中图分类号：TP391文献标识码：A文章编号：1009—9492(2012)12—0065—04CalculatingAnalysis

2、ofTireEnvelopeBasedonCATIAXISi-wen(JianglingMotorsCorporationLtd．，Nanchang330001，China)Abstract：TheMcPhe~onsuspensionwithsteeringsystemandmulti—linksuspensionmodelwerebuiltwiththesoftwareCATIA．Theproperjointswereaddedfirstandthesimulationwascarriedout．Thetireenvelopwasgotbyt

3、hesimulationofthevirtualprototypewithwheeljumpiness．Thetireenvelopeplayakeyimpactonthedesignofpartswhicharenearthetire．Keywords：simulation；tireenvelope；CATIA0引言动进行校核，防止发生运动干涉。此校核的目的麦弗逊式悬架是当今世界用的最广泛的轿车是确定车轮运动至极限位置时占用的空间f对于前前悬挂之一，它主要由螺旋弹簧、减震器、三角轮应同时考虑上跳及转向至极限位置时的情况)，形下摆臂等组成，绝大

4、部分车型还会加上横向稳从而检查车轮与轮罩、纵梁之间的运动间隙是否定杆】。多连杆悬架表现出较好的运动学特性，足够，并由此决定前后轮罩设计的最小尺寸边界。使其更有利于提高汽车多方面的性能，尤其是提1虚拟样机模型高操纵稳定性。因此近几年来，多连杆悬架开始以某车型的前悬架系统为例，用CATIA建立得到人们较多的关注口。其虚拟样机模型。CATIA是法国达索公司的产品开发旗舰解决1．1带转向系统的麦弗逊前悬架方案。作为PLM协同解决方案的一个重要组成部由于独立悬架和转向系统是比较复杂的空间分，它可以帮助制造厂商设计他们未来的产品，机构，主销的内倾和后倾、摆

5、臂转轴的倾斜布置并支持从项目前阶段、具体的设计、分析、模给运动分析带来了很大困难，单靠平面简化进行拟、组装到维护在内的全部工业设计流程。计算得到的资料十分有限，误差较大。CATIA软件中的模块DMU(DigitalMockup)通CATIA的运动分析模块中蕴涵了空间解析几过自动化的命令和可视化的文件，使用户可以大何的数学原理，通过建立几何模型、定义运动学大提高工作效率。借助于其他电子样机产品的集模型，可以初步分析机构的运动特性，得到分析成，使技术人员对样机的审核及仿真成为可能口。结果。在CATIA软件的DMU模块中，可以获得运动部件为了获得形象

6、、直观、全面的物体几何信的包络体，即运动部件的最大运动范围。息，需要建立以下零件的数学模型，包括：前减在进行汽车总布置设计时，必须对车轮的运震器总成、前下摆臂组件、转向器总成、稳定收稿日期：2012—08—27[二二三l席思文：基亏CATIA的轮胎包络计算分析嗣直径的调整，故在整车项目前期开发阶段，在恰表3车轮运动各点定义当的开发节点较准确地计算分析轮胎包络有重要的作用和意义。3．1转向行程及车轮跳动量3．1．1前悬架在轮胎包络的计算分析过程中，最重要的就是轮跳和转向耦合输入的原则，不同的原则会产生不同的计算结果，对结果的应用策略也会有较大区别

7、，因此各汽车制造公司一般都会在设计样车测试中进行试验验证，不断完善设计原则。在计算车轮上跳量时，由数模得出悬架限位块在满载状态与纵梁的距离，根据以上数据，得出车轮上跳最大行程为100mm(1~动扰度)，即车轮从设计状态向上到极限位置的跳动量为lOOmm。根据计算，得出从设计状态到下极限的跳动量为80mm。根据转向器的相关结构参数，转向向左和向右最大行程都是80ram。在正常情况下，车轮上跳量到极限位置与前轮满角度转向同时出现的可能性极小，且一旦出现，则往往是危险工况。使用麦弗逊悬架DMU模只有上下跳动，其行程与前轮一样。型，根据轮跳和转向输入运

8、行模型，仿真计算分3．2轮胎模型析出轮胎运动规律。图3是车轮作为内和外转向仿真分析时用的轮胎规格为235／55R17，根轮时的运动模式。据GB／rI1