雙橫臂獨(dú)立懸架參數(shù)匹配與運(yùn)動(dòng)仿真【三維PROE】【AMAMS】【含CAD高清圖紙和說(shuō)明書(shū)】
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黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)目 錄摘 要IAbstractII第1章 緒 論11.1懸架的概述11.2 獨(dú)立懸架結(jié)構(gòu)、類型和特點(diǎn)21.3 課題的主要意義51.4 設(shè)計(jì)內(nèi)容概述5第2章 雙橫臂獨(dú)立懸架設(shè)計(jì)計(jì)算62.1選取同類車(chē)型參數(shù)62.2 懸架主要參數(shù)的確定62.3 簧載質(zhì)量與非簧載質(zhì)量72.4彈性元件計(jì)算82.5減震器計(jì)算122.5.1相對(duì)阻尼系數(shù)122.5.2筒式減震器工作缸D確定142.6導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)152.6.1側(cè)傾中心152.6.2橫向平面內(nèi)上下橫臂軸布置方案162.6.3水平面內(nèi)上下橫臂軸的布置方案162.7上下橫臂長(zhǎng)度確定172.8半軸計(jì)算172.9 車(chē)輪計(jì)算182.10本章小結(jié)18第3章 基于ADAMS/View的懸架優(yōu)化分析193.1ADAMS介紹193.2懸架建模關(guān)鍵點(diǎn)確定203.3添加連接副213.4添加移動(dòng)副223.5測(cè)量參數(shù)值233.6懸架的特性曲線273.7仿真結(jié)果分析303.8懸架部件尺寸參數(shù)化303.9制定界面353.10設(shè)計(jì)參數(shù)的研究分析383.11優(yōu)化方案463.12優(yōu)化結(jié)果分析483.13本章小結(jié)49第4章 懸架實(shí)體建模504.1Pro/E介紹504.2懸架零件實(shí)體建模504.2.1螺旋彈簧的創(chuàng)建504.1.2輪胎的創(chuàng)建514.1.3盤(pán)式制動(dòng)器創(chuàng)建514.1.4轉(zhuǎn)向拉桿創(chuàng)建524.1.5上橫臂的創(chuàng)建534.1.6下橫臂創(chuàng)建534.1.7半軸創(chuàng)建534.1.8叉形件的創(chuàng)建544.1.9轉(zhuǎn)向節(jié)創(chuàng)建544.3懸架的裝配544.4本章小結(jié)54結(jié) 論55參考文獻(xiàn)56致 謝57附 錄58第1章 緒 論1.1 懸架的概述舒適性是轎車(chē)最重要的使用性能之一。舒適性與車(chē)身的固有振動(dòng)特性有關(guān),而車(chē)身的固有振動(dòng)特性又與懸架的特性相關(guān)。所以,汽車(chē)懸架是保證乘坐舒適性的重要部件。同時(shí),汽車(chē)懸架做為車(chē)架(或車(chē)身)與車(chē)軸(或車(chē)輪)之間作連接的傳力機(jī)件,又是保證汽車(chē)行駛安全的重要部件。一般懸架由彈性元件、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、減振器和橫向穩(wěn)定桿組成。彈性元件用來(lái)承受并傳遞垂直載荷,緩和由于路面不平引起的對(duì)車(chē)身的沖擊。彈性元件種類包括鋼板彈簧、螺旋彈簧、扭桿彈簧、油氣彈簧、空氣彈簧和橡膠彈簧。減振器用來(lái)衰減由于彈性系統(tǒng)引起的振,減振器的類型有筒式減振器,阻力可調(diào)式新式減振器,充氣式減振器。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)用來(lái)傳遞車(chē)輪與車(chē)身間的力和力矩,同時(shí)保持車(chē)輪按一定運(yùn)動(dòng)軌跡相對(duì)車(chē)身跳動(dòng),通常導(dǎo)向機(jī)構(gòu)由控制擺臂式桿件組成。種類有單桿式或多連桿式的。鋼板彈簧作為彈性元件時(shí),可不另設(shè)導(dǎo)向機(jī)構(gòu),它本身兼起導(dǎo)向作用。有些轎車(chē)和客車(chē)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,在懸架系統(tǒng)中加設(shè)橫向穩(wěn)定桿,目的是提高橫向剛度,使汽車(chē)具有不足轉(zhuǎn)向特性,改善汽車(chē)的操縱穩(wěn)定性和行駛平順性?,F(xiàn)代汽車(chē)懸架的發(fā)展十分快,不斷出現(xiàn),嶄新的懸架裝置。按控制形式不同分為被動(dòng)式懸架和主動(dòng)式懸架。目前多數(shù)汽車(chē)上都采用被動(dòng)懸架,如下圖所示也就是汽車(chē)姿態(tài)(狀態(tài))只能被動(dòng)地取決于路面及行駛狀況和汽車(chē)的彈性元件,導(dǎo)向機(jī)構(gòu)以及減振器這些機(jī)械零件。20世紀(jì)80年代以來(lái)主動(dòng)懸架開(kāi)始在一部分汽車(chē)上應(yīng)用,并且目前還在進(jìn)一步研究和開(kāi)發(fā)中。主動(dòng)懸架可以能動(dòng)地控制垂直振動(dòng)及其車(chē)身姿態(tài),根據(jù)路面和行駛工況自動(dòng)調(diào)整懸架剛度和阻尼,如圖1.1。1彈性元件 2減震器 縱向推力桿 橫向推力桿 3橫向穩(wěn)定器圖1.1 懸架圖根據(jù)汽車(chē)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)不同懸架種類又可分為獨(dú)立懸架,非獨(dú)立懸架。如下圖1.2所示:(a)非獨(dú)立懸架 (b)獨(dú)立懸架圖1.2 非獨(dú)立懸架與獨(dú)立懸架示意圖非獨(dú)立懸架如上圖(a)所示。其特點(diǎn)是兩側(cè)車(chē)輪安裝于一整體式車(chē)橋上,當(dāng)一側(cè)車(chē)輪受沖擊力時(shí)會(huì)直接影響到另一側(cè)車(chē)輪上,當(dāng)車(chē)輪上下跳動(dòng)時(shí)定位參數(shù)變化小。若采用鋼板彈簧作彈性元件,它可兼起導(dǎo)向作用,使結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化,降低成本。目前廣泛應(yīng)用于貨車(chē)和大客車(chē)上,有些轎車(chē)后懸架也有采用的。非獨(dú)立懸架由于非簧載質(zhì)量比較大,高速行駛時(shí)懸架受到?jīng)_擊載荷比較大,平順性較差。獨(dú)立懸架是兩側(cè)車(chē)輪分別獨(dú)立地與車(chē)架(或車(chē)身)彈性地連接,當(dāng)一側(cè)車(chē)輪受沖擊,其運(yùn)動(dòng)不直接影響到另一側(cè)車(chē)輪,獨(dú)立懸架所采用的車(chē)橋是斷開(kāi)式的。這樣使得發(fā)動(dòng)機(jī)可放低安裝,有利于降低汽車(chē)重心,并使結(jié)構(gòu)緊湊。獨(dú)立懸架允許前輪有大的跳動(dòng)空間,有利于轉(zhuǎn)向,便于選擇軟的彈簧元件使平順性得到改善。同時(shí)獨(dú)立懸架非簧載質(zhì)量小,可提高汽車(chē)車(chē)輪的附著性。如上圖(b)所示。1.2 獨(dú)立懸架結(jié)構(gòu)、類型和特點(diǎn)1、單橫臂式這種懸架在車(chē)輪跳動(dòng)時(shí)車(chē)輪傾角有顯著的變化,側(cè)滑量大、輪胎磨損嚴(yán)重,轉(zhuǎn)向輪采用這種懸架對(duì)轉(zhuǎn)向操縱有一定影響因此很少用于的前懸架。對(duì)后懸架來(lái)說(shuō)汽車(chē)在小向心加速度行駛時(shí)車(chē)輪外傾角變化將增加汽車(chē)不足轉(zhuǎn)向因素而在大向心加速度時(shí)車(chē)身產(chǎn)生“舉升”現(xiàn)象。單橫臂式懸架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、質(zhì)量小、成本低,在早期轎車(chē)后懸架上采用得比較多,目前已很少使用。2、單縱臂式單縱臂式懸架在車(chē)輪跳動(dòng)時(shí),車(chē)輪外傾角和前束不變,但后傾角變化較大,因此多用于不轉(zhuǎn)向的后輪。轉(zhuǎn)彎行駛時(shí),由于車(chē)輪隨車(chē)身一起向外傾斜,后懸架采用這種懸架容易出現(xiàn)過(guò)多轉(zhuǎn)向趨勢(shì)。單縱臂式懸架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、質(zhì)量小,可以得到較大的室內(nèi)空間,所以在前輪驅(qū)動(dòng)汽車(chē)的后懸架上應(yīng)用的比較多,目前被單斜臀式、麥弗遜式獨(dú)立懸架所代替。3、單斜臂式介于單橫臂式和單縱臂式之間的一種懸架結(jié)構(gòu)。擺臂的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線與汽車(chē)縱軸線所成角度在0-90之間。單斜臂式懸架自60年代初問(wèn)世以來(lái),在后輪驅(qū)動(dòng)汽車(chē)的后懸架上得到了廣泛應(yīng)用。目前由于對(duì)汽車(chē)干順性和操縱穩(wěn)定性提出了更高要求,有些汽車(chē)采用了結(jié)構(gòu)更復(fù)雜的雙橫臂式或多桿式獨(dú)立懸架。今后伴隨著后輪驅(qū)動(dòng)汽的減少,單斜臂式懸架應(yīng)用會(huì)逐漸減少。4、縱臂扭轉(zhuǎn)梁式這種懸架主要優(yōu)點(diǎn)是,車(chē)輪運(yùn)動(dòng)特性比較好,左、右車(chē)輪在等幅正向或反向跳動(dòng)時(shí),車(chē)輪外傾角、前束及輪距無(wú)變化,汽車(chē)具有良好的操縱穩(wěn)定性。但這種懸梁在側(cè)向力作用時(shí)。呈過(guò)多轉(zhuǎn)向趨勢(shì)。另外,扭轉(zhuǎn)梁因強(qiáng)度關(guān)系,允許承受的載荷受到限制。扭轉(zhuǎn)梁式懸架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、在一些前置前驅(qū)動(dòng)汽車(chē)的后懸架上應(yīng)用得比較多。5、多桿式多桿式懸架主要優(yōu)點(diǎn)是,利用多桿控制車(chē)輪的空間運(yùn)動(dòng)軌跡,以便更好地控制車(chē)輪定位參數(shù)變化規(guī)律,得到更為滿意的汽車(chē)順從轉(zhuǎn)向特性,最大限度滿足汽車(chē)操縱性和平順性要求。缺點(diǎn)是零件數(shù)量多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、要求精度高。多桿式懸架是目前最為先進(jìn)的懸架結(jié)構(gòu)。6、麥弗遜式它可看成是上擺臂等效無(wú)限長(zhǎng)的雙橫臂式獨(dú)立懸架。它的突出優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu),減小了質(zhì)量,節(jié)省了空間,有利于前部地板構(gòu)造和發(fā)動(dòng)機(jī)布置。它的缺點(diǎn)是:由于自由度少,懸架運(yùn)動(dòng)特性的可設(shè)計(jì)性不如雙橫臂懸架;振動(dòng)通過(guò)上支點(diǎn)傳遞給汽車(chē)頭部,需采取相應(yīng)的措施隔離振動(dòng)、噪聲;減震器的活塞桿與導(dǎo)向套之間存在摩擦力,使得懸架的動(dòng)剛度增加,彈性特性變差,小位移時(shí)這一影響更加顯著;對(duì)輪胎的不平衡性較敏感;減震器緊貼車(chē)輪布置,其空間很小,有些情況下不便于采用寬胎或加裝防滑鏈。7、雙橫臂式雙橫臂式獨(dú)立懸架按其上、下橫臂的長(zhǎng)短又分為等長(zhǎng)雙橫臂式和不等長(zhǎng)雙橫臂式兩種。等長(zhǎng)雙橫臂式懸架在其車(chē)輪作上、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,故已很少采用,多為不等長(zhǎng)雙橫臂式懸架所取代。后一種形式的懸架在其車(chē)輪上、下跳動(dòng)時(shí),只要適當(dāng)?shù)剡x擇上、下橫臂的長(zhǎng)度,并合理布置,即可使輪距及車(chē)輪定位參數(shù)的變化量限定在允許的范圍內(nèi)。這種不大的輪距改變,不引起車(chē)輪沿路面的側(cè)滑,而為輪胎的彈性變形所補(bǔ)償。因此,不等長(zhǎng)雙橫臂獨(dú)立懸架能保證汽車(chē)有良好的行駛穩(wěn)定性,已為中高級(jí)轎車(chē)的前懸架所廣泛采用。雙橫臂懸架的突出優(yōu)點(diǎn)在于設(shè)計(jì)的靈活性,可以通過(guò)合理的選擇空間導(dǎo)向桿系的鉸接點(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。為了隔離振動(dòng)和噪聲并補(bǔ)償空間導(dǎo)向機(jī)構(gòu)由于上、下橫臂擺動(dòng)軸線相交帶來(lái)的運(yùn)動(dòng)干涉,在個(gè)鉸接點(diǎn)處一般采用橡膠支承。顯然,各點(diǎn)處受力越小,則橡膠支承的變形越小,車(chē)輪的導(dǎo)向和定位也就越精確。分析表明,為了減小鉸接點(diǎn)處的作用力,應(yīng)盡量增大上、下橫臂間的垂直距離。當(dāng)然,上下橫臂各鉸接點(diǎn)位置的確定還要綜合考慮布置是否方便以及懸架的運(yùn)動(dòng)特性是否合適,如圖1.3。1,6-下擺臂及上擺臂;2,5-球頭銷(xiāo);3-半軸等速萬(wàn)向節(jié);4-立柱;7,8-緩沖塊圖1.3 無(wú)主銷(xiāo)前轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋的雙橫臂懸架1.3課題的主要意義懸架是車(chē)輛重要的組成部分。其主要任務(wù)是傳遞車(chē)輪與車(chē)架之間的力和力矩,并緩和沖擊、衰減振動(dòng)。對(duì)改善車(chē)輛的行駛平順性、減輕車(chē)輛自重以及減少對(duì)公路的破壞具有重要息義。傳統(tǒng)的汽車(chē)設(shè)計(jì)是由最初的設(shè)計(jì)試驗(yàn)設(shè)計(jì)。在制造出樣品產(chǎn)品后,進(jìn)行測(cè)試,測(cè)試合格,制造出產(chǎn)品。如果不合格,重新設(shè)計(jì),直到合格為止。在從設(shè)計(jì)到制造要經(jīng)過(guò)多次的重試,需要很長(zhǎng)的時(shí)間,浪費(fèi)了大量的人力和物力,并且延長(zhǎng)了新產(chǎn)品的上市時(shí)間。本課題研究的主要意義就在于運(yùn)用ADAMS軟件對(duì)車(chē)輛雙橫臂獨(dú)立式懸架進(jìn)行虛擬設(shè)計(jì),在試制前的階段進(jìn)行設(shè)計(jì)和試驗(yàn)仿真,并且提出優(yōu)化設(shè)計(jì)的意見(jiàn),獲得分析車(chē)輪垂直跳動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)與車(chē)輪前束角的變化等關(guān)系。獲得相關(guān)數(shù)據(jù),在產(chǎn)品制造出之前,就可以發(fā)現(xiàn)并更正設(shè)計(jì)缺陷,完善設(shè)計(jì)方案,縮短開(kāi)發(fā)周期,提高設(shè)計(jì)質(zhì)量和效率,為生產(chǎn)實(shí)際提供理論支持。運(yùn)用虛擬樣機(jī)技術(shù),結(jié)合虛擬設(shè)計(jì)和虛擬試驗(yàn),可以大大簡(jiǎn)化懸架系統(tǒng)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)過(guò)程,大量減少產(chǎn)品開(kāi)發(fā)費(fèi)用和成本,提高產(chǎn)品系統(tǒng)性能,獲得最優(yōu)設(shè)計(jì)產(chǎn)品。 1.4設(shè)計(jì)內(nèi)容概述 分析雙橫臂獨(dú)立式懸架的結(jié)構(gòu)和懸架設(shè)計(jì)要求,在懸架設(shè)計(jì)中,根據(jù)整車(chē)的布置要求以及經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù),確定懸架的整體空間數(shù)據(jù)和性能參數(shù),在ADAMS軟件平臺(tái)上建立雙橫臂獨(dú)立懸架的簡(jiǎn)化物理模型,進(jìn)行動(dòng)力學(xué)仿真分析,通過(guò)分析車(chē)輪垂直跳動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)與車(chē)輪前束角的變化等關(guān)系獲得相關(guān)數(shù)據(jù),優(yōu)化相關(guān)參數(shù)建立虛擬雙橫臂獨(dú)立選件模型。運(yùn)用PRO/E建立三維實(shí)體模型,如圖1.4所示。收集材料,完成開(kāi)題報(bào)告初步計(jì)算懸架零部件尺寸 校核強(qiáng)度和使用壽命 否 運(yùn)用ADAMS創(chuàng)建簡(jiǎn)化物理模型并運(yùn)動(dòng)分析 是根據(jù)有優(yōu)化后的尺寸繪制P ro/E實(shí)體模型創(chuàng)建Pro/E二維工程圖及實(shí)體裝配圖一套 修改檢查、審核編輯說(shuō)明書(shū),完成畢業(yè)設(shè)計(jì) 是 圖1.4 畢業(yè)設(shè)計(jì)流程圖第2章 雙橫臂獨(dú)立懸架計(jì)算 2.1 選取同類車(chē)型參數(shù)本次設(shè)計(jì)選用車(chē)型為2011款比亞迪F6舒適型2.0L手動(dòng)擋,設(shè)計(jì)前懸架參考的主要參數(shù)如下表2.1。 表2.1 參考車(chē)型主要參數(shù)車(chē)身長(zhǎng)/寬/高(mm)4850/1822/1465整車(chē)整備質(zhì)量 (kg)1435總質(zhì)量 (kg)1435+570=1785前輪距(mm)1551后輪距 (mm)1551前輪胎規(guī)格205/65R15前輪輞規(guī)格6.5J15最小離地間隙 (mm)1502.2懸架主要參數(shù)的確定 1.懸架靜撓度 懸架靜撓度是指汽車(chē)滿載靜止時(shí)懸架上的載荷與此時(shí)懸架剛度之比,即 (2.1) 對(duì)于大多數(shù)汽車(chē)而言,其懸掛質(zhì)量分配系數(shù),因而可以近似地認(rèn)為,即前后橋上方車(chē)身部分的集中質(zhì)量的垂向振動(dòng)是相互獨(dú)立的。并用偏頻表示各自的自由振動(dòng)頻率。一般采用鋼制彈簧的轎車(chē),約為(次/min),約為(次/min)非常接近人體步行時(shí)的自然頻率。為了避免汽車(chē)的角振動(dòng),一般汽車(chē)前后懸架偏頻之比約為:。取, 因此 在允許范圍當(dāng)時(shí),汽車(chē)前后橋上方車(chē)身部分的垂向振動(dòng)頻率為: (2.2) (2.3)式中 重力加速度,; 前后懸架剛度,; 前后懸架懸掛質(zhì)量,。由上式得到: (2.4) (2.5)式中的單位。 2、懸架的動(dòng)撓度 懸架的動(dòng)撓度是指從滿載靜平衡位置開(kāi)始懸架壓縮到結(jié)構(gòu)允許的最大變形(通常指緩沖塊壓縮到其自由高度的或)時(shí),車(chē)輪中心相對(duì)車(chē)架(或車(chē)身)的垂直位移。要求懸架應(yīng)有足夠大的動(dòng)撓度,以防止在壞路面上行駛時(shí)經(jīng)常碰撞緩沖塊。乘用車(chē),取。取對(duì)于一般轎車(chē)而言,懸架總的工作行程即靜撓度與動(dòng)撓度之和應(yīng)當(dāng)不小于。2.3 簧載質(zhì)量與非簧載質(zhì)量 非簧載質(zhì)量:根據(jù)是否由徐昂家彈簧支撐,汽車(chē)的總質(zhì)量可以分為懸掛質(zhì)量和非懸掛質(zhì)量?jī)刹糠郑菓覓熨|(zhì)量即為非簧載質(zhì)量。 對(duì)于轎車(chē)驅(qū)動(dòng)橋:采用獨(dú)立懸架的非懸掛質(zhì)量為。表1.2懸掛質(zhì)量與非懸掛質(zhì)量懸架類型雙橫臂,螺旋彈簧,中央制動(dòng)器13%87%6.714.9%DE Dion橋,螺旋彈簧,中央制動(dòng)器15%85%5.717.6%雙橫臂,螺旋彈簧18%82%4.622%縱臂,螺旋彈簧18%82%4.622%DE Dion橋,螺旋彈簧20%80%4.025%整體剛性橋,導(dǎo)向桿系,螺旋彈簧22%78%3.528.2%整體剛性橋,鋼板彈簧26%74%2.835.1% 因此簧載質(zhì)量。 現(xiàn)代汽車(chē)質(zhì)量分配系數(shù)接近于1。 。 非簧載質(zhì)量。 單個(gè)車(chē)輪的非簧載質(zhì)量為 (滿足要求) 2.4 彈性元件計(jì)算 1、螺旋彈簧的初步選擇 材料:油淬火回火硅錳彈簧鋼絲; 牌號(hào):60si2MnA; 推薦溫度范圍:。 2、彈簧的設(shè)計(jì) 彈簧剛度 3、設(shè)計(jì)載荷時(shí)彈簧受力 4、初選彈簧高度 初步選擇; 懸架在壓縮行程極限位置時(shí)的彈簧高度為180mm 5、初步選擇彈簧中徑 初選中徑: 端部結(jié)構(gòu)形式:兩端兩端碾細(xì)。 6、參考相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)確定臺(tái)架實(shí)驗(yàn)時(shí)伸張及壓縮極限位置相對(duì)于設(shè)計(jì)載荷位置的彈簧變形量 7、確定彈簧壽命 圓柱螺旋彈簧按所受載荷情況可分為三類: 第一類受循環(huán)載荷作用次數(shù)在1次以上的彈簧; 第二類受循環(huán)載荷作用次數(shù)在11次范圍內(nèi)及受沖擊載荷的彈簧; 第三類受靜載荷及受循環(huán)載荷次數(shù)1以下的彈簧。 汽車(chē)圓柱彈簧應(yīng)選取第二類。 8、初選鋼絲直徑d=14mm 根據(jù)直徑材料選取許用拉應(yīng)力=1569Mpa。 9、求解彈簧工作圈數(shù)i 彈簧剛度; 軸向載荷P作用下變形; 式中 Dm彈簧中徑, d 彈簧鋼絲直徑, i 彈簧工作圈數(shù); G 彈簧材料剪切彈性模量取。 圈 (2.6) 壓縮彈簧 i取值為9圈 彈簧完全并緊時(shí)的高度,總?cè)珨?shù)。 兩端碾細(xì) 總?cè)?shù) : 圈 (2.7) 完全并緊時(shí)的高度 : (2.8) 式中 1.01 螺旋角的補(bǔ)償系數(shù); t 端部碾細(xì)時(shí)的端末厚度t=d/3。 10、彈簧完全并緊時(shí)的高度 11、由、及求出彈簧在完全壓緊時(shí)載荷,臺(tái)架試驗(yàn)伸張、壓縮極限位置對(duì)應(yīng)載荷、以及工作壓縮極限位置的載荷分別為: (2.9) =2261.4 (2.10) (2.11) (2.12) 彈簧指數(shù) 旋繞比C范圍 (滿足要求)。 曲率系數(shù)是考慮簧圈曲率對(duì)強(qiáng)度影響的系數(shù): 12、剪切應(yīng)力計(jì)算、 (2.13) ; ; ; 13、校核臺(tái)架試驗(yàn)條件下彈簧壽命 給定試驗(yàn)條件下循環(huán)次數(shù)可估算: (2.14) 式中 ; 因此: (滿足要求)。 14、確定彈簧自由高度 (2.15) 取。 15、最小工作高度 (2.16) 式中 與彈簧指數(shù)有關(guān)的系數(shù)有關(guān)的系數(shù): (2.17) 14、穩(wěn)定性校核 又細(xì)又高的彈簧在大載荷作用下會(huì)失穩(wěn),失穩(wěn)的臨界載荷不僅與高度和直徑之比: (兩端固定)。取C0=1 (不同支撐方式下C0取值見(jiàn)劉維信汽車(chē)設(shè)計(jì)圖13-66) (2.18)=1.2748由于H0已經(jīng)設(shè)計(jì)出得 H0=320mmf為螺旋彈簧在其軸向載荷P作用下變形 (2.19) (2.20)因此: (彈簧穩(wěn)定)。2.5 減震器計(jì)算懸架用得最多的減震器是內(nèi)部充有液體的液力式減震器。汽車(chē)車(chē)身和車(chē)輪振動(dòng)時(shí),減震器的液體在流經(jīng)阻尼孔時(shí)的摩擦和液體的粘性摩擦形成了振動(dòng)阻力,將振動(dòng)能量轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽⑸l(fā)到周?chē)目諝庵腥?,達(dá)到迅速衰減振動(dòng)的目的。如果能量的耗散僅僅是在壓縮行程或者是在伸張行程進(jìn)行,這把這種減震器稱為單向作用式減震器;反之稱為雙向作用式減震器。本設(shè)計(jì)選用雙向作用式減震器。根據(jù)結(jié)構(gòu)形式不同,減震器分為搖臂式和筒式兩種筒式減震器又分為單筒式、雙筒式和充氣筒式三種。由于雙筒充氣液力減振器具有工作穩(wěn)定、干摩擦阻力小、噪聲低、總長(zhǎng)度短等優(yōu)點(diǎn),因此在乘用車(chē)上得到了越來(lái)越多的應(yīng)用。所以選擇的減振器形式為雙筒充氣式液力減振器。2.5.1 相對(duì)阻尼系數(shù)用相對(duì)阻尼系數(shù)的大小來(lái)評(píng)定振動(dòng)衰減的快慢程度。值大,振動(dòng)能迅速衰減,同時(shí)又能將較大的路面沖擊力傳到車(chē)身;值小則反之。 式中阻力, 減振器阻尼系數(shù)。式中 c 懸架剛度, 簧載質(zhì)量。減振器的阻尼力作用在不同剛度c和簧載質(zhì)量式會(huì)產(chǎn)生不同的阻尼效果,值大,振動(dòng)能衰減的快,同時(shí)也會(huì)將較大的路面沖擊傳到車(chē)身。值小則相反,振動(dòng)衰減的比較慢,但是傳到車(chē)身的沖擊也較小。因此通常取減振器的壓縮行程的值取小些,伸張行程時(shí)的取的大些。并保持=(0.250.50)的關(guān)系,設(shè)計(jì)時(shí)取與的平均值,的范圍時(shí)0.35。初取=0.30。 1、減振器阻尼系數(shù)的確定減震器阻尼系數(shù)。因懸架系統(tǒng)固有振動(dòng)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),如圖2.1 。圖2.1減振器安裝位置 (2.21)式中:n 雙橫臂懸架的下臂長(zhǎng); a 減震器在下橫臂上的連接點(diǎn)到下橫臂在車(chē)身上鉸鏈點(diǎn)之間距離; 減震器軸線與鉛垂線之間的夾角,取,。 2、最大卸荷力的確定為減小傳到車(chē)身上的沖擊力,當(dāng)減振器活塞振動(dòng)速度達(dá)到一定值時(shí),減振器打開(kāi)卸荷閥,此時(shí)活塞的速度為卸荷速度。為求出減震器的最大卸荷力,先求出當(dāng)減震器打開(kāi)卸荷閥時(shí)活塞的速度即卸荷速度。 (2.22)式中:一般都在; A車(chē)身振幅,取40mm; 因此可求得在伸張時(shí)的最大卸荷力: (2.23)2.5.2 筒式減震器工作缸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 (2.24)式中 P為工作缸最大允許壓力, ;取 為連桿直徑與缸筒直徑之比,雙筒式減震器取, 取0.45 =32.43減震器的工作缸直徑D有20mm、30mm、40mm、(45mm)、50mm、65mm等幾種。選取時(shí)按標(biāo)準(zhǔn)選用,相見(jiàn)QC/T4911999汽車(chē)筒式減震器 尺寸系列及技術(shù)條件。取D值40mm。貯油筒直徑Dc=(1.30-1.50)D,壁厚取為2mm,材料為可選20鋼。Dc取值50mm。2.6.導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)2.6.1 側(cè)傾中心雙橫臂獨(dú)立懸架的側(cè)傾中心由下圖所示得出。將上下橫臂內(nèi)外轉(zhuǎn)動(dòng)點(diǎn)的連線延長(zhǎng),一邊得到極點(diǎn)P同時(shí)活的P點(diǎn)的高度。將P點(diǎn)與車(chē)輪接地點(diǎn)N連接,即可在汽車(chē)軸線上或的側(cè)傾中心W。圖2.2 雙橫臂獨(dú)立懸架側(cè)傾中心W的確定雙橫臂獨(dú)立懸架的側(cè)傾中心高度為: (2.25) 式中 : (2.26) =2371.15 (2.27) =200mm 因此 =63.07mm前懸架側(cè)傾中心高度在范圍內(nèi),所以滿足要求。2.6.2 橫向平面內(nèi)上、下橫臂軸布置方案將上、下橫臂內(nèi)外轉(zhuǎn)動(dòng)點(diǎn)的連線延長(zhǎng),以便得到極點(diǎn)P,并同時(shí)獲得P點(diǎn)的高度。將P點(diǎn)與車(chē)輪接地點(diǎn)P連接,即可在汽車(chē)軸線上獲得側(cè)傾中心。圖2.3 上下橫臂在橫向平面內(nèi)的布置方案2.6.3 水平面內(nèi)上下橫臂軸的布置方案上下橫臂軸線在水平面內(nèi)的布置方案為三種 a)和皆為正 b)為正值,為零 c)為正值,為負(fù)值圖2.4 上下橫臂水平面布置方案圖大多數(shù)前置發(fā)動(dòng)機(jī)汽車(chē)懸架下橫臂軸的斜置角為正值,而上橫臂軸的斜置角有正值、零值和負(fù)值三種布置方案。上、下橫臂軸斜置角不同的組合方案,對(duì)車(chē)輪跳動(dòng)時(shí)前輪定位參數(shù)的變化規(guī)律有很大的影響。如車(chē)輪上跳,下橫臂軸斜置角為正,上橫臂軸斜置角為負(fù)值或零值時(shí),主銷(xiāo)后傾角隨車(chē)輪的上跳而增大。如組合方案為上、下橫臂都為正值時(shí),則主銷(xiāo)后傾角隨車(chē)輪的上跳有較小增加甚至減小。本設(shè)計(jì)選擇方案(b),選擇下橫臂軸的斜置角為正值,上橫臂軸的斜置角為零值。取值:,。2.7 上下橫臂長(zhǎng)度確定 雙橫臂式懸架上、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)代乘用車(chē)所用的雙橫臂式前懸架,一般設(shè)計(jì)成上橫臂短,下橫臂長(zhǎng)。下圖為下橫臂長(zhǎng)度保持不變,改變上橫臂長(zhǎng)度,使分別為0.4,0.6,0.8,1.0,1.2時(shí)計(jì)算得到懸架運(yùn)動(dòng)特性曲線。圖2.5 上、下橫臂長(zhǎng)度之比改變時(shí)懸架運(yùn)動(dòng)特性圖美國(guó)克萊斯勒和通用公司分別認(rèn)為,上、下橫臂長(zhǎng)度之比取和為最佳,根據(jù)我國(guó)乘用車(chē)設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn),在初選尺寸時(shí)取上、下橫臂長(zhǎng)度之比為0.65為宜。本設(shè)計(jì)初選尺寸下擺臂長(zhǎng)度=400mm,因,上擺臂長(zhǎng)度。2.8 半軸計(jì)算半軸根據(jù)其車(chē)輪端的支撐方式不同,可分為半浮式,3/4浮式和全浮式三種形式。此次設(shè)計(jì)為全浮式半軸。 全浮式半軸的計(jì)算載荷可按車(chē)輪附著力矩計(jì)算,即: (2.28)其中負(fù)荷轉(zhuǎn)移系數(shù),取值1.2; 驅(qū)動(dòng)橋的最大靜載荷; 滾動(dòng)半徑,可近似為車(chē)輪半徑; 附著系數(shù),取值0.8; 全浮式半軸軸桿部直徑可按下面公式選擇 (2.29) =21.80mm k為直徑系數(shù),取,取0.21,d取22mm。2.9 車(chē)輪的計(jì)算輪胎規(guī)格 205/65 R15;輪胎寬度 ;扁平率 0.65;輪胎高度 205;輪輞直徑 15英寸 ;因此車(chē)輪直徑D為。2.10 本章小結(jié) 本章計(jì)算了懸架彈性元件、減震器、側(cè)傾中心、上下橫臂、半軸、輪胎等基本尺寸及校核,這些是懸架設(shè)計(jì)必不可少的尺寸要求,對(duì)本次設(shè)計(jì)后期的仿真分析奠定了基礎(chǔ)。其中懸架上下橫臂斜置角、長(zhǎng)度等的初選是根據(jù)試驗(yàn)曲線選出,是經(jīng)驗(yàn)數(shù)值。為初選值提供理論支持。第3章 基于ADAMS/View的懸架優(yōu)化分析3.1 ADAMS介紹ADAMS (Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems),原由美國(guó) MDI 公司(Mechanical Dynamics Inc.)開(kāi)發(fā),目前已被美國(guó) MSC 公司收購(gòu)成為 MSC/ ADAMS,是最著名的虛擬樣機(jī)分析軟件。它使用交互式圖形環(huán)境和零件庫(kù)、約束庫(kù)、力庫(kù),創(chuàng)建完全參數(shù)化的機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型,利用拉格朗日第一類方程建立系統(tǒng)最大量坐標(biāo)動(dòng)力學(xué)微分代數(shù)方程,求解器算法穩(wěn)定,對(duì)剛性問(wèn)題十分有效,可以對(duì)虛擬機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行靜力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析,后處理程序可輸出位移、速度、加速度和反作用力曲線以及動(dòng)畫(huà)仿真。ADAMS 軟件由核心模塊、功能擴(kuò)展模塊、專業(yè)模塊、工具箱和接口模塊 5 類模塊組成。ADAMS 一方面是虛擬樣機(jī)分析的應(yīng)用軟件,用戶可以運(yùn)用該軟件非常方便地對(duì)虛擬機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行靜力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析。另一方面,又是虛擬樣機(jī)分析開(kāi)發(fā)工具,其開(kāi)放性的程序結(jié)構(gòu)和多種接口,可以成為特殊行業(yè)用戶進(jìn)行特殊類型虛擬樣機(jī)分析的二次開(kāi)發(fā)工具平臺(tái)。 ADAMS軟件一方面是機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真軟件的應(yīng)用軟件,用戶可以運(yùn)用該軟件非常方便地對(duì)虛擬樣機(jī)進(jìn)行靜力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)進(jìn)行分析。另一方面,又是機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真分析開(kāi)發(fā)工具,其開(kāi)放性的程序結(jié)構(gòu)和多種接口,可以成為特殊行業(yè)用戶進(jìn)行特殊類型機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真分析的二次開(kāi)發(fā)工具平臺(tái)。在產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)過(guò)程中,工程師通過(guò)應(yīng)用ADAMS軟件會(huì)收到明顯效果傳統(tǒng)懸架系統(tǒng)設(shè)計(jì)、試驗(yàn)、試制過(guò)程中必須邊試驗(yàn)邊改進(jìn),從設(shè)計(jì)到試制、試驗(yàn)、定型,產(chǎn)品開(kāi)發(fā)成本較高周期長(zhǎng)。運(yùn)用機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析軟件ADAMS進(jìn)行仿真分析以及優(yōu)化設(shè)計(jì),可以大大簡(jiǎn)化懸架系統(tǒng)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)過(guò)程。大幅度縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期,大量減少產(chǎn)品開(kāi)發(fā)費(fèi)用和成本,明顯提高產(chǎn)品質(zhì)量,提高產(chǎn)品的系統(tǒng)及性能獲得最優(yōu)化和創(chuàng)新的設(shè)計(jì)產(chǎn)品。本文應(yīng)用多體動(dòng)力學(xué)軟件ADAMS/View建立了某輕型汽車(chē)的前雙橫臂式獨(dú)立懸架模型,進(jìn)而進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析,得到了上橫臂長(zhǎng)度主銷(xiāo)長(zhǎng)度、上橫臂在汽車(chē)橫向平面的傾角、下橫臂長(zhǎng)度和下橫臂在汽車(chē)橫向平面的傾角的值最終優(yōu)值,從而為設(shè)計(jì)和改進(jìn)提供快速、可靠的技術(shù)依據(jù),達(dá)到大幅度降低設(shè)備研制成本,大大降低了輪胎的磨損情況的目的。3.2 懸架建模關(guān)鍵點(diǎn)的確定 根據(jù)橫臂橫向、縱向 水平的布置方案及坐標(biāo)系位置可大致確定各部件空間硬點(diǎn)位置,各硬點(diǎn)位置如下:表3.1創(chuàng)建硬點(diǎn)坐標(biāo)值LOC_XLOC_YLOC_ZLCA_outer000LCA_inner393.92069.46UCA_outer45.90326.59-11.40UCA_inner303.37290.41-11.40Knuckle_outer-140.53138.55-4.84Knuckle_inner19.47138.55-4.84Tie_rod_outer19.47138.55-144.84Tie_rod_inner319.47138.55-144.84 1、創(chuàng)建主銷(xiāo)點(diǎn)擊ADAMS/View零件庫(kù)中的圓柱體(Cylinder),選擇New part 定義圓柱體的半徑為20mm。 選擇硬點(diǎn)LCA_outer和UCA_outer創(chuàng)建主銷(xiāo)。 2、創(chuàng)建上橫臂點(diǎn)擊ADAMS/View零件庫(kù)中的圓柱體(Cylinder),選擇New part 定義圓柱體的半徑為20mm。 選擇硬點(diǎn)UCA_outer和UCA_inner創(chuàng)建上橫臂。 用同樣方式可創(chuàng)建下橫臂、轉(zhuǎn)向拉桿和轉(zhuǎn)向節(jié)。 3、創(chuàng)建車(chē)輪點(diǎn)擊ADAMS/View零件庫(kù)中的圓柱體(Cylinder),選擇New part 定義圓柱體的半徑為323.75mm 長(zhǎng)度為205mm。 分別將創(chuàng)建體重命名為:上橫臂(UCA)下橫臂(LCA)主銷(xiāo)(king pin)拉臂(pull_arm) 拉桿(tie_rod)車(chē)輪(wheel)。 4、創(chuàng)建試驗(yàn)臺(tái)點(diǎn)擊ADAMS/View中零件庫(kù)的點(diǎn)(Point),選擇“Add to Ground”和“Dont Attach”,在(-340.53,-225.2,-204.84)處建一個(gè)點(diǎn),并以該點(diǎn)為對(duì)角點(diǎn)建立一個(gè)長(zhǎng)400mm寬400mm高40mm的長(zhǎng)方體,并以長(zhǎng)方體的質(zhì)心為中心創(chuàng)建一個(gè)直徑為30mm高300mm的圓柱體,它與長(zhǎng)方體組成測(cè)試平臺(tái)。將圓柱體和長(zhǎng)方體合為一體。3.3 添加連接副根據(jù)各部件間連接關(guān)系創(chuàng)建連接副,各部件連接方式如下:1、創(chuàng)建球副上橫臂與主銷(xiāo)之間添加球接觸 選擇2-Bod-1 loc和Normal To Grid選擇上橫臂(UCA)和主銷(xiāo)(Kingpin)為參考物體,選擇設(shè)計(jì)點(diǎn)“UCA_outer”為球副的位置點(diǎn),創(chuàng)建上橫臂和主銷(xiāo)之間的連接副。下橫臂與主銷(xiāo)之間添加球接觸 選擇2-Bod-1 loc和Normal To Grid選擇下橫臂(UCA)和主銷(xiāo)(Kingpin)為參考物體,選擇設(shè)計(jì)點(diǎn)“UCA_outer”為球副的位置點(diǎn),創(chuàng)建下橫臂和主銷(xiāo)之間的連接副。轉(zhuǎn)向拉桿(tie-rod)與拉桿(pull_arm)添加球接觸,選擇2-Bod-1 loc和Normal To Grid選擇轉(zhuǎn)向拉桿和拉臂為參考物體,選擇設(shè)計(jì)點(diǎn)“tie-rod”為球副的位置點(diǎn),創(chuàng)建轉(zhuǎn)向拉桿和拉臂之間的連接副。設(shè)置球副的選項(xiàng)為“1Location”和“Normal To Grid”選擇設(shè)計(jì)點(diǎn)“Tie_rod_inner”,創(chuàng)建拉桿和大地之間的球副。2、創(chuàng)建旋轉(zhuǎn)副點(diǎn)擊ADAMS/View中約束庫(kù)的設(shè)置旋轉(zhuǎn)副的選項(xiàng)為1-loction和Normal To Grid,選擇上橫臂點(diǎn)(UCA_inner)為位置點(diǎn)。添加旋轉(zhuǎn)副,同理,創(chuàng)建下橫臂旋轉(zhuǎn)副。3、創(chuàng)建固定副點(diǎn)擊ADAMS/View中約束庫(kù)的,設(shè)置固定副的選項(xiàng)為2-Bod-1 loc和Normal To Grid,選擇車(chē)輪(wheel)和轉(zhuǎn)向節(jié)(knuckle)為參考物體,添加固定副,同理,創(chuàng)建主銷(xiāo)和轉(zhuǎn)向節(jié)、轉(zhuǎn)向節(jié)和拉臂固定副。4、創(chuàng)建點(diǎn)、面約束在試驗(yàn)臺(tái)和車(chē)輪間要?jiǎng)?chuàng)建點(diǎn)面約束,右鍵點(diǎn)擊ADAMS/View中約束庫(kù)彈出對(duì)話框(a)點(diǎn)擊,將彈出對(duì)話框(b)選擇點(diǎn)、面約束,選擇約束參考物車(chē)輪(wheel)和試驗(yàn)臺(tái)(順序不可顛倒)選擇按鈕,將約束旋轉(zhuǎn)90。 (a)約束庫(kù)圖 (b)點(diǎn)面約束圖圖3.1 操作截圖3.4 添加移動(dòng)副點(diǎn)擊ADAMS/View中約束庫(kù)的在測(cè)試平臺(tái)和大地之間創(chuàng)建一個(gè)移動(dòng)副,移動(dòng)副位置為測(cè)試平臺(tái)的中心位置,設(shè)置移動(dòng)副的選項(xiàng)為1-loctionPickFeature,方向垂直向上(向下)Adams創(chuàng)建物理模型如下圖:圖3.2簡(jiǎn)化模型點(diǎn)擊ADAMS/View中驅(qū)動(dòng)庫(kù)中的直線驅(qū)動(dòng),選擇測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)和大地移動(dòng)副,創(chuàng)建直線驅(qū)動(dòng)后,直接在Edit和Modify,修改直線驅(qū)動(dòng),在添加驅(qū)動(dòng)對(duì)話框”F(time)=()”中輸入驅(qū)動(dòng)函數(shù)表達(dá)式“100*sin(360d*time)”如下圖所示:圖3.3操作截圖點(diǎn)擊ADAMS/View中,設(shè)置終止時(shí)間為1,工步為200,點(diǎn)擊仿真按鈕,進(jìn)行仿真。在ADAMS/View中點(diǎn)擊File菜單中選擇Save Datebase As 命令將前懸架模型保存在工作目錄下。3.5測(cè)量參數(shù)值對(duì)主銷(xiāo),車(chē)輪、等參數(shù)值進(jìn)行測(cè)量。1、測(cè)量主銷(xiāo)內(nèi)傾角在ADAMS/View菜單欄中,選擇BuildMeasureFunctionNew,創(chuàng)建新的測(cè)量函數(shù)。在函數(shù)編輯器對(duì)話窗中的測(cè)量名稱(Measure Name)欄輸入:Kingpin_Inclination,一般屬性(General Attributes)的單位(Units)欄中選擇“angle”。輸入反正切函數(shù)“ATAN()選擇“Displacement”中的“Displacement along X”,測(cè)量?jī)牲c(diǎn)在X軸方向的距離,點(diǎn)擊件,彈出對(duì)話框,在“To Marker”欄中輸入主銷(xiāo)上標(biāo)志點(diǎn)marker_29, 在“From Marker”欄中輸入主銷(xiāo)下標(biāo)記點(diǎn)marker_6,點(diǎn)擊ok,系統(tǒng)自動(dòng)生成測(cè)量 兩點(diǎn)在X軸方向距離的表達(dá)式。圖3.4操作截圖同理測(cè)量?jī)牲c(diǎn)在Y軸方向的距離。點(diǎn)擊“OK”鍵。完成測(cè)量主銷(xiāo)內(nèi)傾角的表達(dá)式輸入。圖3.5操作截圖圖3.6操作截圖同時(shí),點(diǎn)擊仿真鍵,系統(tǒng)生成主銷(xiāo)內(nèi)傾角變化的測(cè)量曲線,曲線如下:圖3.7 主銷(xiāo)內(nèi)傾角變化曲線圖由圖可以看看出主銷(xiāo)內(nèi)傾角并不是在固定不變,而是在范圍內(nèi)變化。2、測(cè)量主銷(xiāo)后傾角在ADAMS/View菜單欄中,選擇BuildMeasureFunctionNew,創(chuàng)建新的測(cè)量函數(shù)。在函數(shù)編輯器對(duì)話窗中的測(cè)量名稱(Measure Name)欄輸入:Caster_Anger,一般屬性(General Attributes)的單位(Units)欄中選擇“angle”, 輸入反正切函數(shù)“ATAN()選擇“Displacement”中的“Displacement along Z”,測(cè)量?jī)牲c(diǎn)在Z軸方向的距離,點(diǎn)擊件,彈出對(duì)話框,在“To Marker”欄中輸入主銷(xiāo)上標(biāo)志點(diǎn)marker_29, 在“From Marker”欄中輸入主銷(xiāo)下標(biāo)記點(diǎn)marker_6,點(diǎn)擊ok,系統(tǒng)自動(dòng)生成測(cè)量 兩點(diǎn)在Z軸方向距離的表達(dá)式。同理同理測(cè)量?jī)牲c(diǎn)在Y軸方向的距離。點(diǎn)擊“OK”鍵。完成測(cè)量主銷(xiāo)后傾角的表達(dá)式輸入。函數(shù)表達(dá)式為:ATAN( DZ(MARKER_29, MARKER_6)/DY(MARKER_29, MARKER_6)點(diǎn)擊仿真鍵,系統(tǒng)生成主銷(xiāo)后傾角變化的測(cè)量曲線,曲線圖為:圖3.8 主銷(xiāo)后傾角變化曲線圖由圖可以看出主銷(xiāo)后傾角在之間變化。3、測(cè)量車(chē)輪外傾角函數(shù)表達(dá)式為:ATAN( DY(MARKER_12, MARKER_23)/DX(MARKER_12, MARKER_23)點(diǎn)擊仿真鍵,系統(tǒng)生成主銷(xiāo)后傾角變化的測(cè)量曲線,曲線圖為:圖3.9 車(chē)輪外傾角變化曲線從圖中可以看出外傾角在范圍內(nèi)變化。4、測(cè)量前輪前束角函數(shù)表達(dá)式為:ATAN( DZ(MARKER_12, MARKER_23)/DX(MARKER_12, MARKER_23)點(diǎn)擊仿真鍵,系統(tǒng)生成主銷(xiāo)后傾角變化的測(cè)量曲線,曲線圖為:圖3.10 前輪前束角變化曲線從圖中可以看出外傾角在范圍內(nèi)變化。5、測(cè)量車(chē)輪接地點(diǎn)側(cè)向滑移量創(chuàng)建標(biāo)記點(diǎn) MARKER_42 在車(chē)輪上,坐標(biāo)值為(-140.53,-185.2,-4.84)創(chuàng)建標(biāo)記點(diǎn)MARKER_43與大地連接,坐標(biāo)值與MARKER_42相同在函數(shù)編輯器對(duì)話窗中的測(cè)量名稱(Measure Name)欄輸入:Sideways_Displacement;單位(Units)欄中選擇“l(fā)ength” 運(yùn)用函數(shù)編輯器提供的基本函數(shù),編輯函數(shù)表達(dá)式:DX(MARKER_42, MARKER_43)點(diǎn)擊仿真鍵,系統(tǒng)生成主銷(xiāo)后傾角變化的測(cè)量曲線,曲線圖為:圖3.11車(chē)輪接地點(diǎn)側(cè)向滑移量變化曲線6、 測(cè)量車(chē)輪跳動(dòng)量運(yùn)用函數(shù)編輯器提供的基本函數(shù),編輯函數(shù)表達(dá)式:DY(MARKER_42, MARKER_43)點(diǎn)擊仿真鍵,系統(tǒng)生成主銷(xiāo)后傾角變化的測(cè)量曲線,曲線圖為:圖3.12車(chē)輪跳動(dòng)量變化曲線3.6 懸架的特性曲線選擇,進(jìn)入定制曲線界面,選擇data,彈出對(duì)話框選擇Kingpin_Inclination,點(diǎn)擊ok鍵。在選擇Wheel_Travel,點(diǎn)擊Add Curves鍵 ,即可生成以主銷(xiāo)內(nèi)傾角為X軸,車(chē)輪跳動(dòng)量為Y軸的特性曲線。圖3.13創(chuàng)建函數(shù)曲線操作截圖圖3.14操作截圖生成特性曲線如下圖:圖3.15主銷(xiāo)內(nèi)傾角隨車(chē)輪跳動(dòng)的變化曲線根據(jù)以上方法生成其他特性曲線:圖3.16主銷(xiāo)后傾角隨車(chē)輪跳動(dòng)的變化曲線圖3.17車(chē)輪外傾角隨車(chē)輪跳動(dòng)變化曲線圖3.18車(chē)輪側(cè)向滑移量隨車(chē)輪跳動(dòng)變化曲線圖3.19前輪前束角隨車(chē)輪跳動(dòng)量變化曲線3.7 仿真結(jié)果分析主銷(xiāo)內(nèi)傾角變化曲線,主銷(xiāo)內(nèi)傾角隨車(chē)輪跳動(dòng)曲線可以看出,車(chē)輪從最低點(diǎn)到最高點(diǎn)過(guò)程中主銷(xiāo)內(nèi)傾在范圍內(nèi)變化,在允許范圍內(nèi)。主銷(xiāo)后傾角曲線分析,主銷(xiāo)后傾角隨車(chē)輪跳動(dòng)曲線可以看出,車(chē)輪從最低點(diǎn)跳到最高點(diǎn)過(guò)程中主銷(xiāo)后傾角在范圍內(nèi)變化,基本符合要求不大于。車(chē)輪外傾角變化曲線分析,其隨車(chē)輪跳動(dòng)曲線可以看出,范圍內(nèi)變化,數(shù)值范圍稍大,需要優(yōu)化。車(chē)輪側(cè)向滑移量變化曲線分析,其隨車(chē)輪跳動(dòng)曲線可以看出,車(chē)輪從最低點(diǎn)到最高點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,車(chē)輪側(cè)向滑移變化范圍-2.3mm16mm。前輪前束角變化曲線分析,前輪前束角隨車(chē)輪跳動(dòng)曲線可以看出,車(chē)輪從最低點(diǎn)到最高點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,前輪前束角變化范圍。3.8懸架部件尺寸參數(shù)化 1、創(chuàng)建設(shè)計(jì)變量在ADAMS/View菜單欄中,選擇BuildDesign VariableNew,設(shè)置變量名,及其變化范圍值。操作如下圖: 圖3.20操作截圖起初系統(tǒng)彈出對(duì)話框,取其最初默認(rèn)變量名DV_1,此變量名記作主銷(xiāo)長(zhǎng)度,變量類型選擇“Real”,變量單位選擇“l(fā)ength”,變量的標(biāo)準(zhǔn)值取330,在“Value Range by”欄中選擇“Absolute Min and Max Values”,輸入變量的最小值為280,輸入變量的最大值為380,點(diǎn)擊apply,完成了主銷(xiāo)長(zhǎng)度參數(shù)化。取其默認(rèn)變量名DV_2,此變量名記作上橫臂長(zhǎng)度,變量類型選擇“Real”,變量單位選擇“l(fā)ength”,變量的標(biāo)準(zhǔn)值取260,在“Value Range by”欄中選擇“Absolute Min and Max Values”,輸入變量的最小值為210,輸入變量的最大值為310,點(diǎn)擊apply。取其默認(rèn)變量名DV_3,此變量名記作下橫臂長(zhǎng)度,變量類型選擇“Real”,變量單位選擇“l(fā)ength”,變量的標(biāo)準(zhǔn)值取400,在“Value Range by”欄中選擇“Absolute Min and Max Values”,輸入變量的最小值為350,輸入變量的最大值為450,點(diǎn)擊apply。取其默認(rèn)變量名DV_4,此變量名記作主銷(xiāo)內(nèi)傾角,變量類型選擇“Real”,變量單位選擇“angle”,變量的標(biāo)準(zhǔn)值取,在“Value Range by”欄中選擇“Absolute Min and Max Values”,輸入變量的最小值為,輸入變量的最大值為,點(diǎn)擊apply。取其默認(rèn)變量名DV_5,此變量名記作主銷(xiāo)后傾角,變量類型選擇“Real”,變量單位選擇“angle”,變量的標(biāo)準(zhǔn)值取,在“Value Range by”欄中選擇“Absolute Min and Max Values”,輸入變量的最小值為,輸入變量的最大值為,點(diǎn)擊apply。取其默認(rèn)變量名DV_6,此變量名記作上橫臂橫向平面傾斜角,變量類型選擇“Real”,變量單位選擇“angle”,變量的標(biāo)準(zhǔn)值取,在“Value Range by”欄中選擇“Absolute Min and Max Values”,輸入變量的最小值為,輸入變量的最大值為,點(diǎn)擊apply。取其默認(rèn)變量名DV_7,此變量名記作上橫臂斜置角,變量類型選擇“Real”,變量單位選擇“angle”,變量的標(biāo)準(zhǔn)值取,在“Value Range by”欄中選擇“Absolute Min and Max Values”,輸入變量的最小值為,輸入變量的最大值為,點(diǎn)擊apply。取其默認(rèn)變量名DV_8,此變量名記作下橫臂橫向平面傾斜角,變量類型選擇“Real”,變量單位選擇“angle”,變量的標(biāo)準(zhǔn)值取,在“Value Range by”欄中選擇“Absolute Min and Max Values”,輸入變量的最小值為,輸入變量的最大值為,點(diǎn)擊apply。取其默認(rèn)變量名DV_9,此變量名記作下橫臂斜置角,變量類型選擇“Real”,變量單位選擇“angle”,變量的標(biāo)準(zhǔn)值取,在“Value Range by”欄中選擇“Absolute Min and Max Values”,輸入變量的最小值為,輸入變量的最大值為,點(diǎn)擊apply。 2、硬點(diǎn)參數(shù)化取硬點(diǎn)UCA_outer,右鍵,選擇Modify,將彈出修改對(duì)話框,選擇設(shè)計(jì)點(diǎn)“UCA_outer”的X坐標(biāo),右鍵,選擇Parameterize ExpressionBuilder,使用函數(shù)編輯器輸入硬點(diǎn)坐標(biāo)的函數(shù)表達(dá)式。在函數(shù)編輯器下部的“Getting Object Date”欄中選擇“Design Point”,輸入硬點(diǎn)“LCA_OUTER”的名稱(可以通過(guò)鼠標(biāo)右鍵拾取),點(diǎn)擊Get Date Owned ByObject可以獲得硬點(diǎn)的相關(guān)數(shù)據(jù)。彈出選擇數(shù)據(jù)對(duì)話框,選擇“Loc_X”,按“OK”,系統(tǒng)選硬點(diǎn)LCA_OUTER的坐標(biāo)值:“LCA_OUTER.loc_x”。在“Getting Object Date”欄中選擇“Design Variable”,輸入設(shè)計(jì)變量“DV_1”的名稱,按“Insert Object Date”按鈕,系統(tǒng)選取設(shè)計(jì)變量DV_1的值。同樣可以獲取“DV_4”和“DV_5”的值。(LCA_OUTER.loc_x+DV_1*COS(DV_5)*SIN(DV_4)表達(dá)式編輯完成后,按“Evaluat
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雙橫臂獨(dú)立懸架參數(shù)匹配與運(yùn)動(dòng)仿真【三維PROE】【AMAMS】【含CAD高清圖紙和說(shuō)明書(shū)】,三維PROE,AMAMS,含CAD高清圖紙和說(shuō)明書(shū),雙橫臂,獨(dú)立,懸架,參數(shù),匹配,運(yùn)動(dòng),仿真,三維,proe,cad,高清,圖紙,以及,說(shuō)明書(shū),仿單
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