《越野車(chē)雙橫臂式獨(dú)立懸架設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《越野車(chē)雙橫臂式獨(dú)立懸架設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（35頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）摘要雙橫臂式獨(dú)立懸架是常見(jiàn)的懸架形式之一，在汽車(chē)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，要求具有穩(wěn)定的可靠性。其突出優(yōu)點(diǎn)是在于設(shè)計(jì)的靈活性，可以通過(guò)合理選擇空間導(dǎo)向桿系的接觸點(diǎn)的位置及控制臂的長(zhǎng)度，使得懸架具有合理的運(yùn)動(dòng)特性。本設(shè)計(jì)2.0L越野車(chē)車(chē)型進(jìn)行雙橫臂式懸架的設(shè)計(jì)，利用平面作圖法和平面解析法對(duì)懸架的上、下橫臂的尺寸和空間布局進(jìn)行設(shè)計(jì)，計(jì)算選用雙同時(shí)減震器和螺旋彈簧匹配懸架系統(tǒng)，保證輪胎的幾何定位參數(shù)在各種懸架的擺動(dòng)情況下都符合汽車(chē)行駛的要求，反復(fù)核算以保證在各種形式條件下獲得最佳平順性和操作穩(wěn)定性。關(guān)鍵字：雙橫臂式獨(dú)立懸架；越野車(chē)；螺旋彈簧；雙筒式減震器Abs

2、tract Double wishbone independent suspension is a common form of suspension in the automotive sector has a wide range of applications, requires a stable reliability. Advantage lies in its outstanding design flexibility, a reasonable choice by the Department of guide bar contact point location and th

3、e length of the control arm, making the suspension has a reasonable flow conditions. 2.0L SUV models the design of double wishbone suspension design, mapping method and the plane using the plane analytical method the suspension of the upper and lower arm of the size and spatial layout design, calcul

4、ations also use double-shock matching device and the coil spring suspension system, Geometric alignment parameters to ensure that the tire swing in a variety of suspension cases are in line with the requirements of automobile driving, repeated in various forms of accounting to ensure the best under

5、the conditions of smoothness and operational stability.Keywords: Double wishbone independent suspension；off-road vehicles； coil spring；double-barrel shock absorber目 錄摘要Abstract第1章 緒論11.1 課題研究的目的和意義11.2 要研究?jī)?nèi)容2第2章 懸架32.1 懸架的功用和組成32.2 汽車(chē)懸架的類(lèi)型32.3 雙橫臂獨(dú)立懸架4第3章 懸架主要參數(shù)的確定63.1 懸架靜撓度63.2 懸架的動(dòng)撓度73.3 懸架彈性特性73.

6、4 小結(jié)7第4章 獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及強(qiáng)度校核94.1 設(shè)計(jì)要求94.2 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的布置參數(shù)94.2.1側(cè)傾中心94.2.2縱傾中心94.3 雙橫臂式獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 104.3.1縱向平面內(nèi)上、下橫臂軸布置方案 114.3.2橫向平面內(nèi)的上、下橫臂的布局方案114.3.3水平面內(nèi)上、下橫臂軸的布置方案12 4.4 懸架螺旋彈簧剛度及應(yīng)力計(jì)算 134.4.1螺旋彈簧材料的選擇144.4.2彈簧幾何參數(shù)的計(jì)算154.4.3彈簧的校核17 4.5 小結(jié) 17第5章 減振器機(jī)構(gòu)類(lèi)型及主要參數(shù)的選擇計(jì)算185.1 分類(lèi) 185.2 相對(duì)阻尼系數(shù) 185.3 減振器阻尼系數(shù)的確定 205.4 最大

7、卸荷力 的確定215.5 簡(jiǎn)式減振器工作缸直徑D的確定 215.6 小結(jié) 21第6章 CATIA V5三維建模226.1 關(guān)于CATIA V5226.2 CATIA應(yīng)用現(xiàn)狀 22結(jié) 論27致 謝28參考文獻(xiàn)29附 錄30-III-哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第1章 緒論1.1 課題研究的目的和意義 當(dāng)代汽車(chē)工業(yè)已成為國(guó)民經(jīng)的支柱產(chǎn)業(yè)之一，其發(fā)展水平反映了一個(gè)國(guó)家工業(yè)技術(shù)的綜合水平，而且是否具有獨(dú)自的開(kāi)發(fā)技術(shù)關(guān)乎一個(gè)民族汽車(chē)工業(yè)的生死存亡?，F(xiàn)階段，越來(lái)越多的企業(yè)把自主的開(kāi)發(fā)能力，獨(dú)立的設(shè)計(jì)能力當(dāng)作自己發(fā)展戰(zhàn)略中的重要一環(huán)，并且體會(huì)到這一過(guò)程艱巨，需選擇適當(dāng)?shù)募夹g(shù)切入點(diǎn)逐步的積累

8、和提升。其中，現(xiàn)在各類(lèi)汽車(chē)廣泛采用彈性元件，尤其作為越野車(chē)對(duì)懸架的要求十分的高，因其更整車(chē)性能密切相關(guān)，針對(duì)懸架系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和性能的開(kāi)發(fā)越來(lái)越成為汽車(chē)整車(chē)開(kāi)發(fā)的焦點(diǎn)，懸架系統(tǒng)是自主開(kāi)發(fā)的能力不得不考慮的開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵點(diǎn)之一。隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)不斷的發(fā)展以及人們生活水平夫人不斷提高，汽車(chē)已成為們?nèi)粘Ｉ钪胁豢苫蛉钡慕煌üぞ摺Ｈ藗冊(cè)诓粩嗵岣呓?jīng)濟(jì)性和動(dòng)力性指標(biāo)的情況下，更加注重了對(duì)整車(chē)的操控性性能的要求。這性要求不但體現(xiàn)在轎車(chē)上還體現(xiàn)越野車(chē)也逐步體現(xiàn)開(kāi)始提出在整車(chē)操控性上穩(wěn)定性評(píng)價(jià)體系。懸架系統(tǒng)直接影響汽車(chē)的操控穩(wěn)定性及平順性，因此的研究已成為汽車(chē)工作者日益關(guān)注的問(wèn)題和工作重點(diǎn)6。 懸掛的構(gòu)件雖然簡(jiǎn)單但參數(shù)

9、的確定卻相當(dāng)?shù)膹?fù)雜，廠家不但要考慮汽車(chē)的舒適性，操控穩(wěn)定性還要考慮到成本問(wèn)題?；谶@三個(gè)問(wèn)題不同廠家有不同的傾向性策略,也就產(chǎn)生了國(guó)內(nèi)現(xiàn)在比較常見(jiàn)的五種懸掛：麥弗遜式獨(dú)立懸掛、雙叉臂式獨(dú)立懸掛、單縱臂扭桿梁式半獨(dú)立懸掛、雙橫臂式獨(dú)立懸掛、多連桿式獨(dú)立懸掛。懸架是現(xiàn)代汽車(chē)上的重要總成之一，它把車(chē)架（或車(chē)身）與車(chē)輪彈性地連接起來(lái)。懸架需要傳遞作用在車(chē)輪和車(chē)身之間的一切力和力矩，緩和路面?zhèn)鹘o車(chē)身的沖擊載荷，衰減由此引起的承載系統(tǒng)的振動(dòng)，使汽車(chē)獲得高速的行駛能力和理想的運(yùn)動(dòng)特性,所以懸架對(duì)于整車(chē)的意義重大。鑒于懸架設(shè)計(jì)在汽車(chē)特別是在轎車(chē)總成開(kāi)發(fā)中的重要地位，越野車(chē)必需重視懸架總成的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)。由于懸架本

10、身的性能特點(diǎn)與整車(chē)的匹配關(guān)系等直接決定了汽車(chē)的行駛平順性、操縱穩(wěn)定性和乘坐舒適性，進(jìn)而影響著整車(chē)的檔次和價(jià)格。因此，對(duì)懸架的研究有著重要的實(shí)用意義。本論文是基于某2.0L型車(chē)的改型總體方案要求進(jìn)行的，與生產(chǎn)實(shí)際結(jié)合較緊密。通過(guò)對(duì)懸架系統(tǒng)中重要零部件的設(shè)計(jì)、計(jì)算和校核；各定位參數(shù)涵義及其對(duì)整車(chē)動(dòng)力學(xué)性能影響的分析，初步達(dá)到介紹懸架設(shè)計(jì)全過(guò)程目的，具有很強(qiáng)的操作性，能夠?yàn)樯a(chǎn)提供一定意義上的指導(dǎo)。1.2 主要研究課題、方法、內(nèi)容1.2.1 課題來(lái)源及要求本課題來(lái)源于生產(chǎn)實(shí)際，要求根據(jù)2.0L越野車(chē)的改型總體方案要求，針對(duì)其前獨(dú)立懸架進(jìn)行重新設(shè)計(jì)。在此設(shè)計(jì)中需要完成懸架中關(guān)鍵零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算和校核、

11、減振器的選型、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的分析、CATIA三維建模等。另外，設(shè)計(jì)還需包括懸架系統(tǒng)部分零件的CAD裝配圖和CATIA三維裝配圖的繪制。本設(shè)計(jì)從生產(chǎn)實(shí)際中來(lái)，因此， 設(shè)計(jì)的方法和結(jié)果應(yīng)對(duì)生產(chǎn)實(shí)際具有一定的指導(dǎo)作用。1.2.2 研究方法在設(shè)計(jì)時(shí)首先考慮改型車(chē)的總體方案要求，根據(jù)汽車(chē)的總體空間結(jié)構(gòu)對(duì)懸架結(jié)構(gòu)布局進(jìn)行設(shè)計(jì)。接著，根據(jù)懸架總體方案，進(jìn)行懸架系統(tǒng)各零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算，在計(jì)算時(shí)應(yīng)重點(diǎn)計(jì)算對(duì)懸架整體性能影響較大的零部件如：螺旋彈簧、上橫臂、下橫臂、減振器等。最后，對(duì)關(guān)鍵零件進(jìn)行強(qiáng)度校核.1.2.3 研究的主要內(nèi)容本文的研究對(duì)象是的前懸架，通過(guò)對(duì)懸架彈性元件的計(jì)算、 分析，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的核算和校核，可以驗(yàn)

12、證懸架中關(guān)鍵零部件的可行性，掌握懸架的適用范圍和使用條件，計(jì)算整車(chē)的行駛平順性和操縱穩(wěn)定性。第2章 懸架2.1 懸架的功用和組成懸架是現(xiàn)代汽車(chē)上的重要總成之一，它把車(chē)架（或車(chē)身）與車(chē)輪彈性地連接起來(lái)。懸架需要傳遞作用在車(chē)輪和車(chē)身之間的一切力和力矩，緩和路面?zhèn)鹘o車(chē)身的沖擊載荷，衰減由此引起的承載系統(tǒng)的振動(dòng)，保證保證汽車(chē)的行駛平順性；保證車(chē)輪在路面不平在和載荷變化是有理想的運(yùn)動(dòng)特性，使汽車(chē)獲得高速的行駛能力和理想的運(yùn)動(dòng)特性。汽車(chē)懸架的功用總結(jié)如下：抑制、緩和由不平路面引起的振動(dòng)和沖擊；傳遞汽車(chē)垂直力以外，還傳遞其它個(gè)方向的力和力矩；保證車(chē)輪和車(chē)身（或車(chē)架）之間有確定的運(yùn)動(dòng)關(guān)系，使汽車(chē)具有良好的駕駛

13、性能。汽車(chē)懸架是車(chē)架（或車(chē)身）與車(chē)橋（或車(chē)輪）之間彈性連接的部件。汽車(chē)懸架主要由彈性元件、減振器和導(dǎo)向機(jī)構(gòu)三個(gè)基本部分組成。此外還包括一些特殊功能的部件，如穩(wěn)定器和緩沖塊等?，F(xiàn)代汽車(chē)還采用了控制機(jī)構(gòu)，形成可控式懸架，如半主動(dòng)懸架和全主動(dòng)懸架等。彈性元件使車(chē)架（或車(chē)身）與車(chē)橋（或車(chē)輪） 之間實(shí)現(xiàn)彈性連接，用來(lái)承受并傳遞垂直載荷，緩和不平路面、緊急制動(dòng)、加速和轉(zhuǎn)彎引起的沖擊。減振器用來(lái)衰減由于彈性系統(tǒng)受到?jīng)_擊后引起的振動(dòng)。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)是用來(lái)使車(chē)輪(特別是轉(zhuǎn)向輪)按一定運(yùn)動(dòng)軌跡相對(duì)于車(chē)身運(yùn)動(dòng)。同時(shí)以上三者兼有傳遞力的作用。若鋼板彈簧作為彈性元件時(shí)，它本身兼有導(dǎo)向作用，可不另設(shè)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。在多數(shù)的轎車(chē)和客車(chē)

14、上，為防止車(chē)身在轉(zhuǎn)向等情況下發(fā)生過(guò)大的橫向傾斜，在懸架中還設(shè)有輔助彈性元件橫向穩(wěn)定器，用以提高側(cè)傾的剛度，使汽車(chē)具有不足轉(zhuǎn)向特性，改善汽車(chē)的操縱穩(wěn)定性和行駛的平順性。要保持車(chē)身自然振動(dòng)頻率不變或變化很小，在汽車(chē)空載到滿(mǎn)載的范圍內(nèi)變化，就需要將懸架剛度做成可變的。如懸架中的有些彈性元件本身的剛度就是可變的，例如氣體彈簧；有些彈性元件的剛度雖是不變的，但如果其結(jié)構(gòu)中采取某些措施，也可使整個(gè)懸架具有可變的剛度，例如漸變剛度鋼板彈簧。這樣就使汽車(chē)空車(chē)對(duì)懸架剛度小，而載荷增加時(shí)，懸架剛度隨之增加。改善了汽車(chē)行駛時(shí)的平順性。2.2 汽車(chē)懸架的類(lèi)型 根據(jù)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，汽車(chē)懸架可分為非獨(dú)立懸架和獨(dú)立懸架

15、兩大類(lèi)。非獨(dú)立懸架的鮮明特色是左、右車(chē)輪之間由一剛性梁或非斷開(kāi)式車(chē)橋聯(lián)接，當(dāng)單邊車(chē)輪駛過(guò)凸起時(shí)，會(huì)直接影響另一側(cè)車(chē)輪。獨(dú)立懸架中沒(méi)有這樣的剛性梁，左右車(chē)輪各自“獨(dú)立”地與車(chē)架或車(chē)身相連或構(gòu)成斷開(kāi)式車(chē)橋，按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)又可細(xì)分為橫臂式、縱臂式、斜臂式等等，各種懸架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)將在以下章節(jié)中進(jìn)一步討論。除上述非獨(dú)立懸架和獨(dú)立懸架外，還有一種近似半獨(dú)立懸架，它與近似半剛性的非斷開(kāi)式后支持橋相匹配。當(dāng)左右車(chē)輪跳動(dòng)幅度不一致時(shí)，后支持橋中呈V形斷面并與左右縱臂固結(jié)在一起的橫梁受扭，由于其具有一定的扭轉(zhuǎn)彈性，故此種懸架既不同于非獨(dú)立懸架，也與獨(dú)立懸架有別。該彈性橫梁還兼起橫向穩(wěn)定桿的作用。 按照彈性元件的種類(lèi)，

16、汽車(chē)懸架又可以分為鋼板彈簧懸架、螺旋彈簧懸架、扭桿彈簧懸架、空氣懸架以及油氣懸架等4。按照作用原理，可以分為被動(dòng)懸架、主動(dòng)懸架和介于二者之間的半主動(dòng)懸架。2.3 雙橫臂獨(dú)立懸架 雙橫臂式獨(dú)立懸架的結(jié)構(gòu)如圖2.1所示。圖2-1 雙橫臂式獨(dú)立懸架 1下橫臂；2球頭節(jié)；3-外球籠；4橡膠襯套；5球頭6下橫臂；7上橡膠襯套；8下橡膠襯套按其上下橫臂的長(zhǎng)短可分為等長(zhǎng)雙橫臂和不等長(zhǎng)雙橫臂兩種。等長(zhǎng)雙橫臂懸架在其車(chē)輪做上下跳動(dòng)時(shí)，可保持主銷(xiāo)傾角不變，但輪距卻有較大的變化，會(huì)使輪胎磨損嚴(yán)重，多為不等長(zhǎng)雙擺臂懸架代替，后一種懸架在其車(chē)輪上下跳動(dòng)時(shí)候只需要適當(dāng)?shù)倪x擇上下橫臂的長(zhǎng)度并合理布置，即可使輪距及車(chē)輪定位參

17、數(shù)的變化限定在一定的范圍之內(nèi)，這種不大的輪距的改變，不應(yīng)引起車(chē)輪沿路面的滑移，而為輪胎的彈性變形所補(bǔ)償，因此其保持了汽車(chē)良好的行使平順性，雙橫臂懸架的突出優(yōu)點(diǎn)在于其設(shè)計(jì)的靈活性，可以通過(guò)合理選擇空間桿系的鉸接點(diǎn)的位置及導(dǎo)向臂的長(zhǎng)度，使得懸架具有合適的運(yùn)動(dòng)特性，并且形成恰當(dāng)?shù)膫?cè)傾中心和縱傾中心。這種不等臂懸架的優(yōu)點(diǎn)是改善了汽車(chē)的乘坐舒適性和平順性，保證了輪胎的使用壽命,雙橫臂式獨(dú)立懸架在轎車(chē)的前輪上應(yīng)用得較廣泛。雙橫臂式獨(dú)立懸架按所使用的彈性元件可分為螺旋彈簧、扭桿彈簧和空氣彈簧。第3章 懸架主要參數(shù)的確定在設(shè)計(jì)時(shí)首先對(duì)懸架總體參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，如懸架的剛度、懸架的撓度等，這樣在下文對(duì)零部件的計(jì)算時(shí)

18、，就可以以懸架的總體參數(shù)為依據(jù)，根據(jù)懸架的結(jié)構(gòu)參數(shù)求出相關(guān)零部件的受力、剛度等參數(shù)。下面是針對(duì)懸架設(shè)計(jì)所需要的基本參數(shù)：表3-1 越野車(chē)的基本參數(shù)車(chē)長(zhǎng)車(chē)高/寬前輪距后輪距軸距4629mm1653/1880mm1617mm1613mm2807mm車(chē)身重量加速時(shí)間最大功率最大扭矩最高速度1900 kg10.0秒（0-100km/h）155/4300-6000 KW/rpm350/1500-4200 Nm/rpm180.0 km/h輪胎輪轂尺寸最小轉(zhuǎn)彎半徑最小離地間隙235/65 R17175.8 m185 mm3.1 懸架靜撓度 懸架靜擾度是指汽車(chē)滿(mǎn)載靜止時(shí)懸架的載荷Fw與此時(shí)懸架剛度c之比，即=

19、Fw/c。 （3.1） 汽車(chē)彈簧與簧上質(zhì)量組成的振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率，是影響汽車(chē)平順性的主要參數(shù)之一。而汽車(chē)部分車(chē)身的固有頻率n（亦稱(chēng)偏頻）可以用式表示： （3.2）式中：指汽車(chē)前懸架的剛度，N/mm；指前懸架的簧上質(zhì)量，Kg； 指前懸架偏頻，；汽車(chē)的前懸架的靜繞度可以下式表示： (3.3)所以，懸架的靜撓度 和懸架剛度之間有如下關(guān)系： （3.4）車(chē)用車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)排量越大，懸架的偏頻應(yīng)越小，滿(mǎn)載情況下前懸架偏頻在0.801.15Hz之間取,后懸架要求在0.981.30Hz。=1.15 Hz代入數(shù)值得：。 3.2 懸架的動(dòng)撓度 懸架的動(dòng)繞度是指從滿(mǎn)載靜平衡位置開(kāi)始懸架壓縮到結(jié)構(gòu)充許的最大變形(通常指

20、緩沖塊壓縮到其自由高度的1/2或1/3)時(shí)，車(chē)輪中心相對(duì)車(chē)架（或車(chē)身）的垂直位移。乘用車(chē)取79cm，貨車(chē)取69cm，客車(chē)取58cm。從越野車(chē)的通過(guò)性越野性能出發(fā)選此懸架的動(dòng)撓度3.3 懸架彈性特性 懸架受到的垂直外力F由此引起的車(chē)輪中心相對(duì)于車(chē)身位移f（即懸架的變形）的關(guān)系曲線，稱(chēng)為懸架的彈性特性,其切線的斜率式懸架的剛度。如圖3.1所示：懸架的彈性特性有線性和非線性特性?xún)煞N。當(dāng)懸架變形和受垂直外力F之間成固定的比例關(guān)系時(shí)，彈性特性是一條直線，稱(chēng)為線性彈性特性，此時(shí)懸架剛度為常數(shù)；當(dāng)懸架變形和受垂直外力F之間不成固定的比例關(guān)系時(shí)，稱(chēng)為成為非彈性特性6。乘用車(chē)的簧上質(zhì)量雖然變化不大，但是為了減少

21、車(chē)軸對(duì)車(chē)架的沖擊，減少轉(zhuǎn)彎時(shí)的側(cè)傾與制動(dòng)時(shí)的前傾角和加速時(shí)的后仰角，因該采用剛度了變得非線性懸架，如圖3.1所示：圖3-1 懸架特性曲線懸架的主要參數(shù)總結(jié)如下表3-2：表 3-2 懸架的主要參數(shù)懸架靜擾動(dòng)懸架動(dòng)撓度懸架彈性特性189mm90mm非線性1.4 小結(jié)本章通過(guò)利用通用公式計(jì)算確定了懸架的主要參數(shù)，為懸架下一步的設(shè)計(jì)確定了最主要的依據(jù)，確定懸架的主要技術(shù)標(biāo)要求。第4章 獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及強(qiáng)度校核4.1 設(shè)計(jì)要求 針對(duì)前雙橫臂對(duì)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求：1） 懸架上載荷變化時(shí)，保證輪距變化不超過(guò)mm，輪距變化會(huì)引起輪胎的早期磨損。2） 懸架上載荷變化時(shí)，前輪定位參數(shù)要有合理的變化特性

22、，車(chē)輪不應(yīng)該產(chǎn)生縱向加速度。3） 汽車(chē)轉(zhuǎn)彎行駛時(shí)，應(yīng)該車(chē)身側(cè)傾角小。在0.4g側(cè)加速度作用下，車(chē)身側(cè)傾角，并使車(chē)輪與車(chē)身的傾斜同向，以增強(qiáng)轉(zhuǎn)向不足效應(yīng)。4） 制動(dòng)時(shí)，因該有車(chē)身的抗前俯作用；加速時(shí)，應(yīng)該有抗后仰作用。目前，汽車(chē)上廣泛采用上下不等臂長(zhǎng)的雙橫臂獨(dú)立懸架且主要應(yīng)用前懸架。靜止平衡的時(shí)候輪胎的定位參數(shù)如下表4.1：表4-1 前輪定位參數(shù)前輪前束外傾角（）主銷(xiāo)后傾()主銷(xiāo)內(nèi)傾（）前輪距變化后輪距變化在0左右0303123mm4mm4.2 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的布置參數(shù) 4.2.1 側(cè)傾中心雙橫臂的獨(dú)立懸架的側(cè)傾中心，如圖4.1所示方式得出；圖4-1 雙橫臂式獨(dú)立懸架側(cè)傾中心W的確定將上下橫臂內(nèi)外轉(zhuǎn)動(dòng)

23、點(diǎn)的連線延長(zhǎng)，以得到極點(diǎn)P，比且得到P的高度。將P點(diǎn)與車(chē)輪接地點(diǎn)N連接，即可得到汽車(chē)軸線上的側(cè)傾中心W點(diǎn)10。雙橫臂式獨(dú)立懸架側(cè)傾中心的高度為： （4.1）式中： （4.2） （4.3）其中：C=397mm，=7，=5，=12 代入（4.2）得：k=397=1909mm 且 d=235mm 代入（4.3）得到：P=401mm且 =110mm ，=808.5mm 代入式中： 側(cè)傾中心高度：=288.5 mm4.2.2 縱傾中心雙橫臂式獨(dú)立懸架縱傾中心點(diǎn)O可用做圖法得出，如圖4.2所示：圖4-2縱傾中心作出兩條橫臂轉(zhuǎn)動(dòng)軸的延長(zhǎng)線C和D，兩條線的交點(diǎn)O即為縱傾中心。4.3 雙橫臂式獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)

24、計(jì) 4.3.1 縱向平面內(nèi)上下橫臂軸布置方案上、下橫臂軸抗前傾角的匹對(duì)對(duì)主銷(xiāo)后傾角的變化有較大的影響，圖4.3給出了六種可以匹配方案的主銷(xiāo)后傾角值隨車(chē)輪跳動(dòng)的變化曲線?？v坐標(biāo)為車(chē)輪接地點(diǎn)的垂直位移量的變化Z。各匹配方案中、的取值如圖4.3所示，其正負(fù)角按圖所示確定。圖4-4 角的定義 圖4-3 、的匹配對(duì)的影響其中的定義如圖所示4.4所示； 為了提高汽車(chē)的制動(dòng)穩(wěn)定性和舒適性，一般希望主銷(xiāo)后傾角的變化規(guī)律為：在懸架彈簧壓縮時(shí)后傾角變大；在彈簧拉伸時(shí)后傾角減小，用以制造制動(dòng)時(shí)主銷(xiāo)后傾角變大而在控制臂支架上產(chǎn)生防止制動(dòng)前俯的力矩。第1、2、6方案主銷(xiāo)后傾角的變化規(guī)律很好，根據(jù)實(shí)際的設(shè)計(jì)的布局情況我選

25、擇二方案取0、取-55。4.3.2 橫向平面內(nèi)的上、下橫臂的布局方案 比較圖4.5a、b、c三圖可以清晰的看到，上下橫臂的布置不同，所得側(cè)傾中心位置也不同，根據(jù)實(shí)際前懸架側(cè)傾中心高度在0120mm之間，設(shè)計(jì)上、下橫臂在橫向平面內(nèi)的布置方案選用a方案。圖4-5 上、下橫臂在橫向平面內(nèi)的布置方案4.3.3 水平面內(nèi)上、下橫臂軸的布置方案橫臂軸在水平面的布置方案有三種，如圖4.6所示圖4-6 水平面內(nèi)上、下橫臂軸的布置方案下橫臂軸MM和尚橫臂軸NN與軸線的夾角，分別用和表示，稱(chēng)為導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的上下橫臂的水平斜直角。一般規(guī)定，軸線前端遠(yuǎn)離汽車(chē)軸線的夾角為正角，之為負(fù)。與汽車(chē)軸線平行者，夾角為零。雙橫臂式懸

26、架的上下橫臂的長(zhǎng)度對(duì)車(chē)輪上下跳動(dòng)時(shí)的定位參數(shù)影響很大?，F(xiàn)代轎車(chē)所用的雙橫臂式前懸架，一般設(shè)計(jì)，這樣可以方便發(fā)動(dòng)機(jī)的布置請(qǐng)可以得到理想的運(yùn)動(dòng)特性。為了使車(chē)輪在遇到凸起路障時(shí)能夠使車(chē)輪一起跳動(dòng)，一面向后退讓?zhuān)詼p少到車(chē)身的沖擊力，還為了布置發(fā)動(dòng)機(jī)，大多數(shù)前置發(fā)動(dòng)機(jī)汽車(chē)的懸架下橫臂軸MM線的斜置繳角為正值。如圖4.6所示，當(dāng)上、下橫臂軸傾斜角均為正值，主銷(xiāo)后傾角隨輪胎的上跳有較小增加甚至減少（當(dāng)時(shí)）。當(dāng)車(chē)輪上跳、主銷(xiāo)后傾角變大時(shí)，車(chē)身上的懸架支撐出會(huì)產(chǎn)生反力矩，有助于產(chǎn)生制動(dòng)時(shí)的抗前俯作用。但是注銷(xiāo)后傾變的太大時(shí)，會(huì)在支撐處產(chǎn)生過(guò)的反力矩，同時(shí)使轉(zhuǎn)向系統(tǒng)對(duì)側(cè)向力十分敏感，易造成車(chē)輪擺動(dòng)或方向盤(pán)上的力

27、的變化。橫臂軸在水平面的布置方案有三種，如圖4.6所示為了使車(chē)輪在遇到凸起路障時(shí)能夠使車(chē)輪一起跳動(dòng)，一面向后退讓?zhuān)詼p少到車(chē)身的沖擊力，還為了布置發(fā)動(dòng)機(jī)，大多數(shù)前置發(fā)動(dòng)機(jī)汽車(chē)的懸架下橫臂軸MM線的斜置繳角為正值。如圖4.6所示，當(dāng)上、下橫臂軸傾斜角均為正值，主銷(xiāo)后傾角隨輪胎的上跳有較小增加甚至減少（當(dāng)時(shí)）。當(dāng)車(chē)輪上跳、主銷(xiāo)后傾角變大時(shí)，車(chē)身上的懸架支撐出會(huì)產(chǎn)生反力矩，有助于產(chǎn)生制動(dòng)時(shí)的抗前俯作用。但是注銷(xiāo)后傾變的太大時(shí)，會(huì)在支撐處產(chǎn)生過(guò)的反力矩，同時(shí)使轉(zhuǎn)向系統(tǒng)對(duì)側(cè)向力十分敏感，易造成車(chē)輪擺動(dòng)或方向盤(pán)上的力的變化。4.3 .4 上下橫臂長(zhǎng)度的確定雙橫臂式懸架的上下橫臂的長(zhǎng)度對(duì)車(chē)輪上下跳動(dòng)時(shí)的定位

28、參數(shù)影響很大8?，F(xiàn)代轎車(chē)所用的雙橫臂式前懸架，一般設(shè)計(jì)，這樣可以方便發(fā)動(dòng)機(jī)的布置請(qǐng)可以得到理想的運(yùn)動(dòng)特性。如圖4.7所示為下橫臂長(zhǎng)度L1保持不變，改變上橫臂的長(zhǎng)度不L2，使得L1/L2的比值分別是0.40、0.6、0.8、1.0、1.2時(shí)計(jì)算得到的懸架的運(yùn)動(dòng)特性。其中Z（Z軸表示輪胎上下跳動(dòng)的位移量，表示為1/2輪距）表示為車(chē)輪接地點(diǎn)在橫向平面內(nèi)隨車(chē)輪跳動(dòng)的特性曲線。有圖可以看出，當(dāng)上、下橫臂之比為0.6時(shí)，曲線變化最平緩；L1/L2增大或減小時(shí)，的曲線的曲率都會(huì)增加。圖中Z和Z分別表示車(chē)輪外傾角和車(chē)輪內(nèi)傾角隨車(chē)路跳動(dòng)的特征曲線如圖4.7。圖4-7 上、下橫臂長(zhǎng)度之比L1/L2改變時(shí)的懸架特性

29、設(shè)計(jì)汽車(chē)懸架時(shí)，希望輪距變化要小，以減少輪胎磨損，提高其使用壽命，因此應(yīng)該選擇L1/L2在0.6附近的；為了保證汽車(chē)有良好的操作性，希望前輪定位角度的變化要小，這時(shí)應(yīng)選擇L1/L2在1.0附近，綜合以上分析，懸架的L1/L2應(yīng)該在0.61.0的范圍內(nèi)。根據(jù)我國(guó)的乘用車(chē)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，在初選尺寸時(shí)，L1/L2取0.65為宜4.4 螺旋彈簧的設(shè)計(jì)計(jì)算4.4.1 螺旋彈簧材料的選擇 螺旋彈簧作為彈性元件的一種，具有結(jié)構(gòu)緊湊、制造方便及高的比能容量等特點(diǎn)，在輕型以下汽車(chē)的懸架中運(yùn)用普遍 。螺旋彈簧通常應(yīng)用于獨(dú)立懸架，特別是前輪獨(dú)立懸架中。在有些轎車(chē)的后輪非獨(dú)立懸架中，其彈性元件也采用螺旋彈簧。螺旋彈簧用彈簧

30、鋼棒料卷制而成，可做成等螺距或變螺距。前者剛度不變，后者剛度是可變的。螺旋彈簧具有以下優(yōu)點(diǎn)：無(wú)需潤(rùn)滑，不忌泥污；安置它所需的縱向空間不大；彈簧本身質(zhì)量小。根據(jù)汽車(chē)工作時(shí)螺旋彈簧的受力特點(diǎn)和壽命要求（可參考下文的計(jì)算分析），選擇60Si2MnA為簧絲的材料1，以提高彈簧在交變載荷下的疲勞壽命。彈簧材料特性如下表4.2： 表4-2 彈簧材料特性許用切應(yīng)力許用剪應(yīng)力剪切模量G彈性模量E強(qiáng)度范圍48100800020000MP45-50HRC4.4.2 彈簧幾何參數(shù)的計(jì)算表4-3 設(shè)計(jì)參數(shù)前懸架滿(mǎn)載軸荷前懸架空載軸荷前懸架總質(zhì)量前懸架設(shè)計(jì)偏頻n1150Kg950Kg102Kg1.15Hz4.4.2.1

31、 彈簧所受壓力P：P=/=5759.81/0.9847=5727.815N彈簧所受到的最大的力：動(dòng)荷系數(shù)k取2.5則彈簧所受到的最大壓力=14319.54N4.4.2.2車(chē)輪到彈簧的力及位移傳遞比車(chē)輪與路面接觸點(diǎn)和零件連接點(diǎn)檢的傳遞比即表明形成不同也表明在二處的里的大小不同。彈簧的剛度懸架的線剛度可由傳遞比建立聯(lián)系：利用傳遞比i便可計(jì)算螺旋彈簧的剛度： （4.4）其中分?jǐn)?shù)代表懸架的線剛度。從而，得到如下關(guān)系式： （4.5）根據(jù)文獻(xiàn)7，懸架的行程傳遞比及力的傳遞比為代入數(shù)值可得到 i x 1.185，i y 1.818。所以，位移傳遞比 i x i y 為 2.154.4.2.3 彈簧在最大壓縮

32、力作用下的變形量由前懸給定的偏頻 f1.15Hz，可得到了汽車(chē)懸架的線剛度： （4.6）于是可得出彈簧的剛度 （4.7）進(jìn)而可得到彈簧在最大壓縮力 Pdmax 作用下的變形量 F： （4.8）所以，彈簧所受最大彈簧力14319.54N和相應(yīng)的最大變形為F=260.6mm：根據(jù)公式4.4可以算出前懸架的剛度： (4.9)式中；指汽車(chē)前懸架剛度，N/mm 指汽車(chē)前懸架的簧上質(zhì)量，Kg 指汽車(chē)前懸架的偏頻，Hz汽車(chē)空載剛度計(jì)算： =（950102）/2=424Kg=1.15Hz代入計(jì)算得：=43.143.14424=22114.7N/m汽車(chē)滿(mǎn)載剛度計(jì)算 =（1150102）/2=524Kg =1.1

33、5Hz代入計(jì)算得：=43.143.14524= 27330.4N/m4.4.2.4按滿(mǎn)載計(jì)算彈簧鋼絲幾何參數(shù) (4.10)所以得出： (4.11)式中：i指彈簧的有效工作參數(shù)，取5 G指彈簧材料的剪切彈性模量，取8.3MPa 指彈簧中經(jīng)，取112mm代入式(4.11)中：d=14.3mm 彈簧直徑d取14mm彈簧設(shè)計(jì)中，螺旋比,彈簧指數(shù)越小，其剛度越大，彈簧越大，彈簧越硬。彈簧內(nèi)外側(cè)的應(yīng)力相差越大，反之，彈簧越軟。彈簧絲直徑與螺旋的選取范圍如表4.4所示:表4-4 彈簧直徑與螺旋比的選取關(guān)系彈簧絲直徑d(mm)0.20.40.511.12.22.56716180螺旋比C714512510410

34、4846一般的選擇范圍是C=48，初選螺旋比為8.彈簧總?cè)?shù)與其工作圈數(shù)的關(guān)系為：+2（1.25+0.75）=7彈簧的節(jié)距t一般按公式?。?4+260/8+56mm彈簧的自由高度： (4.12)式中：指工作圈數(shù)，取5 彈簧鋼絲的工作間隙，為42mm 指彈簧的總?cè)?shù),是7 d指彈簧的直徑，為14mm代入式(4.12)中：H=322mm彈簧螺旋升角：=9.044.4.3 彈簧的校核4.4.3.1 彈簧的剛度校核計(jì)算：彈簧剛度的計(jì)算公式： (4.13)式中：i指彈簧的有效工作參數(shù)，取5 G指彈簧材料的剪切彈性模量，取8.3MPa 指彈簧中經(jīng)，取112mmd 指彈簧直徑d取14mm代入式中得：=51.

35、04N/mm符合要求4.4.3.2 彈簧表面的剪切應(yīng)力校核：彈簧在壓縮時(shí)其工作方式與扭桿類(lèi)似，都是靠材料的剪切變形吸收能量，彈簧表面切應(yīng)力為： (4.14)式中：C指彈簧的螺旋比，C=/d 指曲度系數(shù)，為考慮彈簧圈數(shù)曲率對(duì)強(qiáng)度的影響的系數(shù)， P指彈簧的軸向載荷，P=5727.815N已知：112mm,d=14mm計(jì)算得到：C=112/14=8=（4）/（48）+0.615/8=1.184代入式(4.14)中得出彈簧表面的減切應(yīng)力：代入式中得出=705MPa因?yàn)椋?，所以彈簧滿(mǎn)足要求懸架彈簧的最終彈簧選定的參數(shù)如表4-5：表4-5 綜上所述最終彈簧選定的參數(shù)彈簧高度H彈簧圈數(shù)n螺旋角C內(nèi)徑外徑節(jié)距

36、t322mm79.0498mm126mm56mm4.5 小結(jié) 本章主要對(duì)懸架的上、下橫臂的相對(duì)長(zhǎng)度、空間的相對(duì)位置和總體的布局進(jìn)行選擇與計(jì)算，同時(shí)對(duì)對(duì)減震器彈簧參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)技術(shù)和輕度校核。第五章 減振器機(jī)構(gòu)類(lèi)型及主要參數(shù)的選擇計(jì)算5.1 減振器汽車(chē)在不平道路上行駛時(shí)，車(chē)身將產(chǎn)生振動(dòng)。為此在大多數(shù)汽車(chē)的懸架系統(tǒng)內(nèi)都裝有減振器。減振器是產(chǎn)生阻尼力的主要元件，其作用是迅速衰減汽車(chē)振動(dòng)，改善汽車(chē)行駛平順性，增強(qiáng)車(chē)輪與路面附著性能，減少汽車(chē)因慣性力引起的車(chē)身傾角變化，提高汽車(chē)操縱性和穩(wěn)定性。此外，減振器能夠降低車(chē)身部分載荷，延長(zhǎng)汽車(chē)使用壽命。為了協(xié)調(diào)彈性元件與減振器工作，對(duì)減振器提出如下要求： （1）當(dāng)

37、車(chē)橋（或車(chē)輪）與車(chē)架的相對(duì)速度過(guò)大時(shí)，減振器應(yīng)當(dāng)能自動(dòng)加大液流通道截面積，使阻尼力始終保持在一定限度之內(nèi)，以避免承受過(guò)大的沖擊載荷； （2）在懸架壓縮行程（車(chē)橋與車(chē)架相互移近的行程）內(nèi)，減振器阻尼力應(yīng)較小，以便充分利用彈性元件的彈性，以緩和沖擊； （3）在懸架伸張行程（車(chē)橋與車(chē)架相對(duì)遠(yuǎn)離的行程）內(nèi)，減振器的阻尼力應(yīng)大，以求迅速減振。汽車(chē)上廣泛采用雙向作用筒式減振器，既在壓縮和伸張兩行程內(nèi)均能起減振作用的減振器稱(chēng)為雙向作用式減振器。另有一種減振器僅在伸張行程內(nèi)起作用，稱(chēng)為單向作用式減振器。雙向作用筒式減振器雙向作用筒式減振器（又稱(chēng)雙筒式減振器）一般都具有四個(gè)閥，即壓縮閥、伸張閥、流通閥和補(bǔ)償閥2

38、。同時(shí)減震器工作壓力雖然僅有2.55MPa，但是其工作性能穩(wěn)定在現(xiàn)代汽車(chē)廣泛使用，雙作用筒式夜里減震器具有工作性能穩(wěn)定、干燥阻力小、噪聲低、總長(zhǎng)度短等優(yōu)點(diǎn)。在乘用車(chē)廣泛使用。在設(shè)計(jì)的應(yīng)當(dāng)滿(mǎn)足的要求是，在使用期間保證汽車(chē)的行駛平順性的性能穩(wěn)定；有足夠的使用性能。5.2 相對(duì)阻尼系數(shù) 減震器卸荷閥打開(kāi)前，其中的阻力 F與減震器振動(dòng)速度之間的關(guān)系為F= （5.1）式中，為減震器阻尼系數(shù)。減震器的阻尼系數(shù)是指閥體開(kāi)啟前的阻尼系數(shù)。通常壓縮行程的阻尼系數(shù)與壓縮行程的阻尼系數(shù)的阻尼系數(shù)一般不等。汽車(chē)懸架有阻尼以后，簧上質(zhì)量的振動(dòng)是周期衰減振動(dòng)，用相對(duì)阻尼系數(shù)的大小來(lái)評(píng)價(jià)振動(dòng)衰減的快慢程度。的表達(dá)式： （5

39、.2）式中:c指懸架系統(tǒng)的垂直剛度； 指簧上質(zhì)量從中表明，相對(duì)阻尼系數(shù)的物理意義是：減震器的阻尼作用在于不同剛度c和不同的簧上質(zhì)量的懸架系統(tǒng)匹配時(shí)，會(huì)產(chǎn)生不同的阻尼效果。值越大，振動(dòng)能衰減越快，同時(shí)又能將較大的路面沖擊力傳到車(chē)身;值小則反之。通常情況下，壓縮行程時(shí)的相對(duì)阻尼系數(shù)取得小些，伸張行程的相對(duì)阻尼系數(shù)取得大些。兩者的關(guān)系是.設(shè)計(jì)時(shí)，選取與的平均值。對(duì)于無(wú)內(nèi)摩擦的彈性元件懸架，取=0.250.35。對(duì)于行駛路面較差的汽車(chē)，應(yīng)取大一些，一般取0.3；為了避免懸架碰到車(chē)架，取=0.5。根據(jù)越野車(chē)的形式要求，取=0.35。則有：（+）/2=0.35計(jì)算得出：=0.467，=0.2345.3 減

40、振器阻尼系數(shù)的確定減震器的阻尼系數(shù).因懸架系統(tǒng)的固有頻率,所以理論上。實(shí)際上，應(yīng)根據(jù)減震器的布置特點(diǎn)確定減震器的阻尼系數(shù)。根據(jù)如圖的布置形式，則其阻尼系數(shù)： （5.3）圖5-1 雙橫臂橫向布置示意圖根據(jù)公式=，可以得出：式中n=1.15 Hz,故得出7.22Hz式（5.3）中;,524Kg所以：=27.225240.35/=7730.5N5.4 最大卸荷力 的確定為了減少傳到車(chē)身的沖擊力，當(dāng)減震器活塞振動(dòng)速度達(dá)到一定的值時(shí)，減震器打開(kāi)卸荷閥。此時(shí)的活塞速度稱(chēng)為卸荷速度 （5.4）式中，為卸荷速度一般為 0.150.30m/s，A為車(chē)身振幅，取40mm 為懸架振動(dòng)固有頻率，7.22Hz代入式（5

41、.4）中：=0.047.220.60.9848=0.17m/s已知伸張行程的阻尼系數(shù)，在伸張行程的最大卸荷力： （5.5）式中，=2.27730.5=17007N最大卸荷力;=170070.17=2891N5.5 簡(jiǎn)式減振器工作缸直徑D的確定根據(jù)伸張行程的最大卸荷力 F0 計(jì)算工作缸直徑 D為 (5.6)式中：為工作缸最大充許壓力，取34MPa； 指連桿與缸筒直徑之比，雙筒式減震器=0.400.50；帶入式中計(jì)算:31.3mm減震器的工作缸直徑D有20mm、30mm、40mm、(45mm)、50mm、65mm等幾種，選取時(shí)按照標(biāo)準(zhǔn)選取，按下表5.1選擇：表5-1 雙作用同減震器選取規(guī)格工作剛直

42、徑Db基長(zhǎng)L儲(chǔ)油直徑吊環(huán)直徑吊環(huán)直徑寬度B活塞行程S2011(120)44(47)2924230、240、250、260、270、2803014(150)543932120、130、140、150、270、2804017(180)70(75)4740120、130、140、150、160、170、18050210906250120、130、140、150、160、170、180、190查汽車(chē)筒式減振器的有關(guān)國(guó)標(biāo)(JB145985)，就可以就近選用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)尺寸。這里我們選用的工作缸直徑 D=40mm。儲(chǔ)油筒的確定:一般，壁厚取 2mm，材料選用 20號(hào)鋼?；钊谐蘏取280mm，基長(zhǎng)L取150m

43、m。上述的計(jì)算結(jié)果如表所示，減振器的裝配簡(jiǎn)圖主要參數(shù)如表5.2所示：表5-2 減震器尺寸阻尼系數(shù)最大允許壓力 p工作缸直徑 D儲(chǔ)油筒直徑Dc連桿與缸筒直徑之比 壁厚7730.5N4MP40mm54mm0.42mm鑒于減振器對(duì)污染、磨損等的敏感性，在繪制裝配圖時(shí)是根據(jù)減振器的使用條件的要求注明了技術(shù)要求（可參考減振器的零件圖），零件配合處的粗糙度Ra 值選為0.16um。5.6 小結(jié)本章主要是對(duì)懸架的減震器進(jìn)行設(shè)計(jì)和計(jì)算，確定減震器的尺寸大小和相對(duì)阻尼大小的確定。第六章 CATIA V5三維建模6.1 關(guān)于CATIA V5CATIA 是法國(guó) Dassault System 公司的 CAD/CAE

44、/CAM 一體化軟件，居世界 CAD/CAE/CAM 領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)地位，廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車(chē)制造、造船、機(jī)械制造、電子電器、消費(fèi)品行業(yè)，它的集成解決方案覆蓋所有的產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造領(lǐng)域，其特有的 DMU 電子樣機(jī)模塊功能及混合建模技術(shù)更是推動(dòng)著企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力和生產(chǎn)力的提高。CATIA 提供方便的解決方案，迎合所有工業(yè)領(lǐng)域的大、中、小型企業(yè)需要。 CATIA V5 版本是 IBM 和達(dá)索系統(tǒng)公司長(zhǎng)期以來(lái)在為數(shù)字化企業(yè)服務(wù)過(guò)程中不斷探索的結(jié)晶。圍繞數(shù)字化產(chǎn)品和電子商務(wù)集成概念進(jìn)行系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的 CATIA V5 版本，可為數(shù)字化企業(yè)建立一個(gè)針對(duì)產(chǎn)品整個(gè)開(kāi)發(fā)過(guò)程的工作環(huán)境。在這個(gè)環(huán)境中，可以對(duì)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程

45、的各個(gè)方面進(jìn)行仿真，并能夠?qū)崿F(xiàn)工程人員和非工程人員之間的電子通信。產(chǎn)品整個(gè)開(kāi)發(fā)過(guò)程包括概念設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)、工程分析、成品定義和制造乃至成品在整個(gè)生命周期中的使用和維護(hù)。6.2 應(yīng)用現(xiàn)狀造型方面：CATIA ICEM Shape Design 提供CATIA整合的解決方案滿(mǎn)足汽車(chē)A級(jí)曲面設(shè)計(jì)要求。采用支持經(jīng)典的V5安裝、許可和管理規(guī)程的標(biāo)準(zhǔn)CATIA V5媒介，ICEM Shape Design（造型設(shè)計(jì)）V5R20現(xiàn)在成為您CATIA V5部署中完整的一部分。ISD R20在A級(jí)建模領(lǐng)域拓展其高級(jí)、強(qiáng)大的自由形式的曲面創(chuàng)建、修正和分析功能。 在標(biāo)準(zhǔn)的STEP格式里支持復(fù)合材料數(shù)據(jù)并具備Ligh

46、t Manufacturing Part Generation提高生產(chǎn)效率，CATIA V5R20是首個(gè)在標(biāo)準(zhǔn)的STEP格式里支持復(fù)合材料數(shù)據(jù)的解決方案。于是，復(fù)合材料數(shù)據(jù)的長(zhǎng)期歸檔變成了一種現(xiàn)實(shí)，尤其是在航空航天工業(yè)中。這個(gè) STEP格式的支持復(fù)合材料的解決方案促進(jìn)了不同CAD銷(xiāo)售商之間數(shù)據(jù)的交換。此外，用戶(hù)使用Light Manufacturing Part Generation能夠顯著提高生產(chǎn)效率，這個(gè)功能確保制造的零件能夠快速創(chuàng)建并能夠與設(shè)計(jì)的零件同步化。 工業(yè)設(shè)計(jì)：利用新的Imagine & Shape的功能，加快、統(tǒng)一和優(yōu)化概念設(shè)計(jì)與曲面切割工作流 ，Imagine & Shape

47、（想象與造型）中強(qiáng)大的新特征Subdivision Net Surfaces令用戶(hù)能夠把基于曲線的方案和細(xì)分曲面泥塑建模相結(jié)合。這個(gè)特征能夠幫助提高設(shè)計(jì)品質(zhì)，并更大地發(fā)揮設(shè)計(jì)師的創(chuàng)造力。Imagine & Shape特別適用于運(yùn)輸工業(yè)和產(chǎn)品設(shè)計(jì)工業(yè)中的風(fēng)格設(shè)計(jì)中心或設(shè)計(jì)部門(mén)，如汽車(chē)、航空航天、游艇、高科技電子、消費(fèi)品、包裝等產(chǎn)業(yè)，以及生命科學(xué)產(chǎn)業(yè)中的醫(yī)療設(shè)備設(shè)計(jì)。 機(jī)械：Mechanical Part Design（機(jī)械零件設(shè)計(jì)）產(chǎn)品和工具的增強(qiáng)。 Functional Modeling Part （功能性建模零件）產(chǎn)品得到增強(qiáng)，它面向的是動(dòng)力系統(tǒng)客戶(hù)的設(shè)計(jì)流程，也支持復(fù)雜零件的設(shè)計(jì)。功能性建

48、模技術(shù)令用戶(hù)設(shè)計(jì)油底殼、變速箱或發(fā)動(dòng)機(jī)托架的速度提高了40%。Fillet（圓角）命令功能也得到增強(qiáng)以確保牢固性，Wall Thickness Analysis（墻壁厚度分析）工具也得到增強(qiáng)以確保更高的設(shè)計(jì)品質(zhì)和可制造性。 所有這些增強(qiáng)都對(duì)優(yōu)化動(dòng)力系統(tǒng)特別有益。 獲得復(fù)雜多面內(nèi)部截面視圖 ：CATIA 2D Layout for 3D Design （把2D圖中的線條轉(zhuǎn)換出3D型）新的特征令用戶(hù)能夠沿著多種層面切割一個(gè)零件。這樣，他們就可以馬上對(duì)多種內(nèi)部特征進(jìn)行可視化，如孔或洞，只需一個(gè)視圖就能夠更好地理解幾何體及其所有備注。復(fù)雜視圖的這種立刻顯示不再需要計(jì)算，能夠幫助用戶(hù)提高工作效率。這個(gè)模

49、塊對(duì)于所有工業(yè)都具價(jià)值。 遵守（美國(guó)航空管理局）的認(rèn)證規(guī)定：3D Insight產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)遵守FAA美國(guó)航空管理局的認(rèn)證規(guī)定，要求同一個(gè)模型，同一個(gè)修正者，一個(gè)機(jī)械設(shè)計(jì)工程師，貫穿整個(gè)開(kāi)發(fā)、部署、制造和管理生命周期。這個(gè)功能用于航空工業(yè)。 設(shè)備：增強(qiáng)Flex Simulation, Harness Installation and Harness Flattening（Flex仿真、線束安裝、線束展平）功能，人機(jī)工效學(xué)恰當(dāng)應(yīng)用，用戶(hù)生產(chǎn)效率得到提高。設(shè)備清單中的電氣線束分析以及過(guò)濾和分揀功能得到增強(qiáng)，更加符合人機(jī)工效學(xué)原理。 此電氣線束展平中線束段的知識(shí)參數(shù)能夠同步化。這些功能的增強(qiáng)對(duì)于促進(jìn)航

50、空航天和汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展尤其有意義。 界面：全新STEP產(chǎn)品用于更高級(jí)的功能 。CATIA Extended STEP Interface （CATIA擴(kuò)展的STEP界面）具備完全驗(yàn)證特性和嵌入式裝配，能夠促進(jìn)長(zhǎng)期歸檔。由于具備嵌入式裝配支持，采用STEP管理超大型裝配結(jié)構(gòu)成為可能。這個(gè)特征對(duì)于航空和汽車(chē)工業(yè)特別有意義。 加工：縮短編程和加工時(shí)間，兩個(gè)新特征 - 材料去除仿真和高級(jí)精加工 - 能夠縮短編程和加工時(shí)間。這樣，企業(yè)不僅節(jié)約了時(shí)間也節(jié)約了資金。材料去除仿真特征通過(guò)幫助用戶(hù)使用彩色編碼更好地理解IPM（在制品毛坯模型）縮短編程時(shí)間。 而高級(jí)精加工特征則通過(guò)提供一個(gè)只需操作一次的精加工路線

51、并把縱向和橫向區(qū)域都納入戰(zhàn)略考量的辦法縮短加工時(shí)間。這些特征增強(qiáng)了所有產(chǎn)業(yè)的加工工藝流程。 分析：用來(lái)創(chuàng)建高品質(zhì)網(wǎng)格的基于新規(guī)則的網(wǎng)格劃分，一個(gè)新的產(chǎn)品，SIMULIA Rule Based Meshing（基于SIMULIA規(guī)則的網(wǎng)格劃分）能夠?qū)崿F(xiàn)高品質(zhì)曲面網(wǎng)格劃分創(chuàng)建流程自動(dòng)化，適用于所有使用CATIA網(wǎng)格劃分工具的工作流。新產(chǎn)品向用戶(hù)提供一種方法，能夠全面地詳細(xì)說(shuō)明實(shí)體需要進(jìn)行的網(wǎng)格劃分處理，例如孔、圓角和帶孔的珠。它還向用戶(hù)提供詳細(xì)說(shuō)明可接受的元素品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，如最小的刀口長(zhǎng)、長(zhǎng)寬比和斜度。一旦網(wǎng)格劃分規(guī)則完整套件被詳細(xì)制定出來(lái)，就不再另外需要用戶(hù)介入，因?yàn)閷?shí)際的網(wǎng)格生成是完全自動(dòng)的。 根

52、據(jù)CAD設(shè)計(jì)的二位圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)生成CATIA三維圖，效果圖如下：圖6-1 減震器與閥體圖6-2 懸架總成 圖6-3 下控制臂圖6-4 上控制臂結(jié)論汽車(chē)的懸架系統(tǒng)是汽車(chē)上一個(gè)重要的部分，與整車(chē)的操作性和穩(wěn)定性有密切關(guān)系。雙橫臂獨(dú)立懸架因其簧下質(zhì)量小，懸架占用的空間小，彈簧元件之承受垂直力，所以可用剛度小的彈簧，使車(chē)身振動(dòng)頻率低，改善了汽車(chē)的平順性；由于有可能降低發(fā)動(dòng)機(jī)的位置高度，使整車(chē)的質(zhì)心高度下降，有改善了汽車(chē)的行駛穩(wěn)定性；左右輪各自獨(dú)立運(yùn)動(dòng)互不影響，正確地選取機(jī)構(gòu)的參數(shù)和形式可以大幅度減少車(chē)身的傾斜和振動(dòng)，同時(shí)再起伏的路面上獲得良好的地面附著力，故成為目前最廣泛應(yīng)用于轎車(chē)和輕型車(chē)的一

53、種獨(dú)立懸架。所以，對(duì)雙橫臂在越野車(chē)的應(yīng)用上設(shè)計(jì)十分有意義。本畢業(yè)設(shè)計(jì)根據(jù)某2.0L中高級(jí)越野車(chē)給定的設(shè)計(jì)要求，分別從設(shè)計(jì)、計(jì)算、三維建模等方面著手，完成了懸架中關(guān)鍵零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算和校核、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的分析、轉(zhuǎn)向斷開(kāi)點(diǎn)的設(shè)計(jì)等工作。從而較系統(tǒng)地闡述了2.0L中高級(jí)越野車(chē)雙橫臂前獨(dú)立懸架的設(shè)計(jì)優(yōu)化過(guò)程，這對(duì)生產(chǎn)實(shí)際具有一定的指導(dǎo)意義。作為本科畢業(yè)設(shè)計(jì)，其設(shè)計(jì)目的重在對(duì)課本知識(shí)的鞏固和運(yùn)用，同時(shí)兼顧實(shí)踐和市場(chǎng)需求出發(fā)大膽創(chuàng)新設(shè)計(jì)，因此，文章從和書(shū)本知識(shí)結(jié)合較緊密的計(jì)算開(kāi)始，分別從零件的結(jié)構(gòu)形式和受力分析兩方面對(duì)懸架中關(guān)鍵零部件進(jìn)行了設(shè)計(jì)，并對(duì)它們的可行性進(jìn)行了校核。然后，文章又不拘泥于課本知識(shí)，再利用

54、分析軟件對(duì)懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析時(shí)，同利用CATIA軟件對(duì)所用零件進(jìn)行三維建模，從運(yùn)動(dòng)學(xué)角度對(duì)懸架主要結(jié)構(gòu)定位參數(shù)進(jìn)行了分析。我的畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中我遇到了很多以前沒(méi)有接觸過(guò)的問(wèn)題，在查閱大量網(wǎng)上資料的基礎(chǔ)上，在老師同學(xué)幫助下一一得到解決。但限于篇幅和設(shè)計(jì)時(shí)間，尚有很多值得深入研究和改進(jìn)的地方。致謝 四年大學(xué)彈指一揮間，隨著畢業(yè)設(shè)計(jì)的完成，我們的大學(xué)生活接近了尾聲。雖然兩個(gè)多月的時(shí)間忙碌而又緊張，但我感受到更多的是充實(shí)和快樂(lè)。在本次設(shè)計(jì)中，非常感謝我的導(dǎo)師張偉老師在繁忙的工作中抽出時(shí)間對(duì)我的設(shè)計(jì)進(jìn)行指導(dǎo)，張偉老師關(guān)心學(xué)生、和藹可親、治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，對(duì)我們的畢業(yè)設(shè)計(jì)給予的莫大幫助，在這里衷心的對(duì)他說(shuō)一聲謝謝

55、，同時(shí)，也非常感謝汽車(chē)工程系的所有老師，在我不會(huì)的時(shí)候?yàn)槲抑更c(diǎn)，四年間對(duì)我們的學(xué)習(xí)、生活、做人、做事給予最大的指導(dǎo)，這種如朋友如情人的關(guān)懷都將成為我永恒的回憶。當(dāng)然，也非常感謝我的同組同學(xué)及同班同學(xué)，在畢業(yè)設(shè)計(jì)期間，我們相互學(xué)習(xí)，相互幫助，互相支持，共同進(jìn)步。尤其在繪圖軟件使用上都是現(xiàn)學(xué)現(xiàn)用。在這個(gè)共同進(jìn)步的大集體，我們才能高質(zhì)量的完成任務(wù)。最后，衷心的祝愿我的老師身體健康，事業(yè)順利。祝愿同學(xué)們?cè)诠ぷ髟綉?zhàn)越勇，人生路上步步高！參考文獻(xiàn)1 小林明.汽車(chē)工程手冊(cè).北京:機(jī)械工業(yè)出版社，1984.2 約森賴(lài)姆帕爾.汽車(chē)底盤(pán)基礎(chǔ).北京:科學(xué)普及出版社，1992. 3 陳立周，張英會(huì)，吳青一等.機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)M.上海:上海科學(xué)技術(shù)出版社，1982.