基于CATIA的麦弗逊悬架运动仿真分析.pdf

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1、机械设计与制造第7期l14MachineryDesign&Manufacture2013年7月基于CATIA的麦弗逊悬架运动仿真分析席思文(江铃汽车股份有限公司，江西南昌330001)摘要：汽车悬架是影响汽车性能的重要部件之一，悬架的运动学性能直接影响操纵稳定性等汽车使用性能，悬架的性能取决于悬架的开发设计水平利用电子样机技术对汽车悬架进行动态仿真分析，与传统的设计方法相比，可以缩短开发周期，同时降低开发成本。利用CATIA软件建立了带转向系统麦弗逊悬架的运动学模型，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，从而获得车轮跳动时车轮定位角的变化和轮胎包络，为整车

2、后续设计提供了理论数据。关键词：麦弗逊悬架；运动仿真：CATlA中图分类号：THI6；U463．82+1文献标识码：A文章编号：1001—3997(2013)07—0l14—03KinematicalAnalysisofMcPhersonSuspensionBasedonCATIAX1Si-wen(JianglingMotorsCorporation，Ltd．，JiangxiNanchang330001，China)Abstract：Automotivesuspensionisoneoftheimportantcomponentsefectingautomotivepeorm

3、anee．Thekinematicpe~form~eofsusper~ionplaysakeyimpactonthevehiclepeqCorrnancesuch∞vehiclecontrollabilityandstability．Su．~pensionpe~ormo~esrelatetotheR&Ddesignforsuspensionnearly．Comparingwithconventionaldesignmethod,itcanshortendevelopingperiodarmcutdowncost．AMcPhersonsnspensionmodelwithste

4、eringsystem"∞builtwiththesoftwol'eCATIA．TheproperjointswereaddedfirstandthesimulationW(15carriedout．Thechangesofeachalignmentparameterofthesta~pensionwereuncm~eredbythesimulationthevirtualprototypewithwheeljumpiness，and(dsothetireenvelopWClSgot．Theresultsprovidenumericaldata．thefollowingveh

5、icledesign．KeyWords：McPhersonSuspension；KinematicSimulation；CATIA的资料十分有限，误差较大。CATIA的运动分析模块中蕴涵了空间1引言解析几何的数学原理，通过建立几何模型、定义运动学模型，采用运麦弗逊式悬架是当今世界用的最广泛的轿车前悬挂之一，动仿真、运动轨迹、参数曲线等一-此直观输出形式，就可以初步分析它主要由螺旋弹簧、减震器、i角形下摆臂等组成，绝大部分车型机构的运动特I生，得出量化的结果。为了获得形象、直观、全面的物还会加上横向稳定杆。该悬架的螺旋弹簧套在减震器上，减震器可体几何信息，需要建立以下零件的数学

6、模型，包括：前减震器总成、以避免螺旋弹簧受力时向前、后、左、右偏移的现象，限制弹簧只能前下摆臂组件、转向器总成、稳定杆、稳定杆连杆、前轮、转向节、转作上下方向的振动1。CATIA是法国某公司的产品开发旗舰解决方案。作为PIM协同解决方案的一个重要组成部分，它可以帮助制向横拉杆等。带转向系统的悬架虚拟样机模型，如图1所示。造厂商设计他们未来的产品，并支持从项目前阶段、具体的设计、分析、模拟、组装到维护在内的全部T业设计流程。CATIA软件巾的模块DMU(DigitalMockup)通过自动化的命令和可视化的文件，使用户可以大大提高：作效率。借助于其他电子样机产品的集成，使技术人

7、员对样机的审核及仿真成为可能2。在CATIA软件的DMU模块中，可以获得运动部件的包络体，即运动部件的图l带转向系统的悬架虚拟样机模型最大运动范同3。Fig．1SuspensionVirtualProtolYpeMMelwithSteeringSystem2带转向系统悬架虚拟样机模型3定义运动学模型并确定初始位置以某车型的前悬架(麦克弗逊式独立悬架、断丌式转向梯按常规思路，应该是先按悬架硬点把前悬架各部件的初始形)为例，用CATIA建立其虚拟样机模型。由=j二独悬架和转向传置确定下来，再定义运动学模型。