轿车双横臂式悬架设计【含CAD图纸、说明书】
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毕 业 设 计（论 文）任 务 书 设计（论文）题目：轿车双横臂式悬架设计 发任务书日期：12月30日 任务书填写要求1毕业设计（论文）任务书由指导教师根据各课题的具体情况填写，经学生所在专业的负责人审查、系（院）领导签字后生效。此任务书应在毕业设计（论文）开始前一周内填好并发给学生。2任务书内容必须用黑墨水笔工整书写，不得涂改或潦草书写；或者按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，要求正文小4号宋体，1.5倍行距，禁止打印在其它纸上剪贴。3任务书内填写的内容，必须和学生毕业设计（论文）完成的情况相一致，若有变更，应当经过所在专业及系（院）主管领导审批后方可重新填写。4任务书内有关“学院”、“专业”等名称的填写，应写中文全称，不能写数字代码。学生的“学号”要写全号，不能只写最后2位或1位数字。 5任务书内“主要参考文献”的填写，应按照金陵科技学院本科毕业设计（论文）撰写规范的要求书写。 6有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T 740894数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“2002年4月2日”或“2002-04-02”。毕 业 设 计（论 文）任 务 书1本毕业设计（论文）课题应达到的目的： 1.通过本毕业设计使学生巩固、深化和扩展所学知识,培养和锻炼学生运用所学专业知识和技术解决工程实际问题的能力。2.本设计通过根据某型轿车主要性能参数，查阅相关资料、书籍，确定该车型双横臂式独立悬架结构尺寸参数，设计其主要零部件，并进行装配，使学生学会资料的调研、收集、整理和正确使用工具，掌握实验、测试等科学研究的基本方法；锻炼学生运用现代设计方法分析与解决工程实际问题的能力，树立正确的设计思想。同时培养学生独立分析和处理专业问题的能力，使学生初步具有工程设计和从事科学研究的能力。为从事本专业工作打下坚实的基础。 2本毕业设计（论文）课题任务的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等）： 主要内容和要求：汽车悬架把车架（或车身）与车轴（或车轮）弹性地连接起来。其主要任务是传递作用在车轮和车架（或车身）之间的一切力和力矩；缓和路面传递给车架（或车身）的冲击载荷，衰减承载系统的振动，保证汽车的行驶平顺性；保证车轮在路面不平和载荷变化时有理想的运动特性，保证汽车操纵稳定性，使汽车获得高速行驶能力。悬架主要由弹性元件、导向装置、减振器、缓冲块和横向稳定器等组成。双横臂式悬架拥有上下两个摆臂，横向力由两个摆臂同时吸收。减振器只承受簧上载荷，不承受侧向力。这种独立悬架被广泛应用在轿车前轮上。要求完成：确定双横臂式悬架结构尺寸参数；对导向机构进行受力分析；设计减振弹簧、选定减振器；上下摆臂等主要零部件设计与强度计算；绘制零件图及装配图。工作要求：结合实习及实验开展，完成设计。所需条件：相关测试工具及手段（仪器、仪表等）；相关的手册及文献资料；实验车辆及设备；电脑及相关CAD软件并能上网收集资料。 毕 业 设 计（论 文）任 务 书3对本毕业设计（论文）课题成果的要求包括图表、实物等硬件要求：对本毕业设计课题成果的要求为：1.在调研和实验基础上，确定双横臂式悬架结构尺寸参数；对导向机构进行受力分析；设计减振弹簧、选定减振器；上下摆臂等主要零部件设计与强度计算。2.符合要求的零件图及装配图。3.符合规范的毕业设计说明书一份。4.翻译一篇1万印刷符以上与课题相关的专业外文资料。 4主要参考文献： 1 陈家瑞.汽车构造（上下册）（第3版）M.北京：机械工业出版社，2009.2 余志生.汽车理论(第5版)M.北京：机械工业出版社，2009.3 王望予.汽车设计(第4版)M.北京：机械工业出版社，2004.4 喻凡，林逸.汽车系统动力学M.北京：机械工业出版社，2005.5 徐石安.汽车构造底盘工程M.北京：清华大学出版社，2008.6 王国权，龚国庆.汽车设计课程设计指导书M.北京：机械工业出版社，2010.7 刘涛.汽车设计M.北京：北京大学出版社.2008.8 汽车工程手册编辑委员会.汽车工程手册（设计篇）M.北京：人民交通出版社，2001.9 王霄峰.汽车底盘设计M.北京：清华大学出版社，2010.10 黄金陵.汽车车身设计M.北京：机械工业出版社，2007.11 彭莫,刁增祥.汽车动力系统计算匹配及评价M.北京：北京理工大学出版社，2009.12 濮良贵，纪名刚.机械设计（第八版）M.北京：高等教育出版社，2006.13 范钦珊，殷雅俊.材料力学（第2版）M.北京：清华大学出版社，2008.14 刘平安.AutoCAD2011中文版机械设计实例教程M.北京：机械工业出版社，2010.15 林清安.完全精通Pro/ENGINEER野火5.0中文版零件设计基础入门M.北京：电子工业出版社，2010.16 王登峰.CATIA V5机械（汽车）产品CAD/CAE/CAM全精通教程M.北京：人民交通出版社，2007.17 周长城.车辆悬架设计及理论M.北京：北京大学出版社，2011. 18 张兆良.双横臂悬架上、下摆臂轻量化设计J.北京汽车，2010，02期. 毕 业 设 计（论 文）任 务 书5本毕业设计（论文）课题工作进度计划：2015-11-04至2015-12-31 2016-01-02至2016-03-05 2016-03-06至2016-03-20 2016-03-21至2016-04-20 2016-04-21至2016-05-06 2016-05-05至2016-05-26 选题，查看任务书，收集整理课题相关参考资料； 进行毕业设计调研，完成开题报告，毕业设计外文资料翻译，毕业设计提纲； 确定双横臂式悬架结构尺寸参数；对导向机构进行受力分析； 设计减振弹簧、选定减振器；上下摆臂等主要零部件设计与强度计算；绘制零件图及装配图；提交毕业设计草稿，进行中期检查； 完成毕业设计说明书、设计图纸等定稿交由指导老师审阅，指导老师审核通过后，提交毕业设计全套材料，准备答辩； 根据学院及专业安排，进行毕业设计（论文）答辩。 所在专业审查意见： 通过 负责人： 2016 年 1 月 22 日毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告 设计（论文）题目：轿车双横臂式悬架设计 开题报告填写要求 1开题报告（含“文献综述”）作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业审查后生效；2开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见；3“文献综述”应按论文的框架成文，并直接书写（或打印）在本开题报告第一栏目内，学生写文献综述的参考文献应不少于15篇（不包括辞典、手册）；4有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T 740894数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“2004年4月26日”或“2004-04-26”。5、开题报告（文献综述）字体请按宋体、小四号书写，行间距1.5倍。 毕 业 设 计（论文） 开 题 报 告 1结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写不少于1000字左右的文献综述： 双叉臂独立悬架是常见的独立悬架之一，在汽车领域有广泛的应用，具有稳定的可靠性。其突出优点是在于设计的灵活性，可以通过合理选择空间导向杆系的接触点的位置及控制臂的长度，使得悬架具有合理的运动特性。双横臂式独立悬架按上、下横臂是否等长，又分为等长双横臂式和不等长双横臂式两种悬架。等长双横臂式悬架在车轮上下跳动时，能保持主销倾角不变，但轮距变化大(与单横臂式相类似)，造成轮胎磨损严重，现已很少用。对于不等长双横臂式悬架，只要适当选择、优化上下横臂的长度，并通过合理的布置，就可以使轮距及前轮定位参数变化均在可接受的限定范围内，这种结构有利于减少轮胎磨损，提高汽车行驶平顺性和方向稳定性，保证汽车具有良好的行驶稳定性。双叉臂式独立悬架有一个有趣的名字双愿骨式悬架（Double wish bone）。据说这个有趣的名字来源于西方圣诞节上人们喜欢吃的一种火鸡的骨头，当人们开始吃的时候要对火鸡身上一根类似V字形的骨头许愿，而这根骨头就叫愿骨（Wish bone）。因为在双叉臂悬架结构中有两根“愿骨”，故得名双愿骨式悬架。 双叉臂式悬架的诞生和麦弗逊式悬架有着紧密的血缘关系，它们的共同点为：下控制臂都由一根V字形或A字形的叉形控制臂构成，液压减震器充当支柱支撑整个车身。不同处则在于双叉臂式悬架多了一根连接支柱减震器的上控制臂，这样一来有效增强了悬架整体的可靠性和稳定性。双叉臂式悬架由上下两根不等长V 字形或A字形控制臂以及支柱式液压减震器构成，通常上控制臂短于下控制臂。上控制臂的一端连接着支柱减震器，另一端连接着车身；下控制臂的一端连接着车轮，而另一端则连接着车身。上下控制臂还由一根连接杆相连，这根连杆同时也还与车轮相连接。在整个悬架构造中，通过对多个支点的连接提高了上下控制臂以及整个悬架的整体性。如果是前轮驱动的车型，那么装配在前轮上的双叉臂悬架在上下控制臂之间除装配有传动机构外，还有转向机构，这使得其结构比不带转向机构的后轮要复杂得多。在转向机构中，转向主销由转向托盘与上下控制臂的连接位置和角度确定，转向轮可绕主销转动，同时也可随下控制臂上下跳动。在双叉臂悬架中通常采用球头连接来满足前车轮的运动需要：上下控制臂与转向主销的连接部位既要支持前轮实现转向又要控制车轮的上下抖动。不过由于上下控制臂的长度差问题，这也对双叉臂悬架的设计提出了严峻的考验如果上下控制臂的长度差过小，车轮抖动时会造成左右轮距偏大，加快轮胎外侧磨损；反之，如果上下臂长度差过大，则会造成车轮转向时外倾角过大，使轮胎内侧磨损加快。因此，可以通过增加上下控制臂的长度来减小轮距的变化和控制外倾角的变化。另外，双叉臂悬架的上下控制臂能起到抵消横向作用力的功效，这使得支柱减震器不再承受横向作用力，而只应对车轮的上下抖动，因此在弯道上具有较好的方向稳定性。本课题将先对轿车双叉臂独立悬架进行结构设计，然后利用ANSYS分析软件对其进行有限元分析，重力作用下的弯曲刚度分析，静力作用下的强度分析，扭转刚度分析，通过分析其数据结果，得出结论，提出优化方案。这样可以大大缩短开发周期，提高设计质量，降低开发成本。参考文献:1 陈家瑞.汽车构造（上下册）（第3版）M.北京：机械工业出版社，2009.2 余志生.汽车理论(第5版)M.北京：机械工业出版社，2009.3 王望予.汽车设计(第4版)M.北京：机械工业出版社，2004.4 喻凡，林逸.汽车系统动力学M.北京：机械工业出版社，2005.5 徐石安.汽车构造底盘工程M.北京：清华大学出版社，2008.6 王国权，龚国庆.汽车设计课程设计指导书M.北京：机械工业出版社，2010.7 刘涛.汽车设计M.北京：北京大学出版社.2008.8 汽车工程手册编辑委员会.汽车工程手册（设计篇）M.北京：人民交通出版社，2001.9 王霄峰.汽车底盘设计M.北京：清华大学出版社，2010.10 黄金陵.汽车车身设计M.北京：机械工业出版社，2007.11 彭莫,刁增祥.汽车动力系统计算匹配及评价M.北京：北京理工大学出版社，2009.12 濮良贵，纪名刚.机械设计（第八版）M.北京：高等教育出版社，2006.13 范钦珊，殷雅俊.材料力学（第2版）M.北京：清华大学出版社，2008.14 刘平安.AutoCAD2011中文版机械设计实例教程M.北京：机械工业出版社，2010.15 林清安.完全精通Pro/ENGINEER野火5.0中文版零件设计基础入门M.北京：电子工业出版社，2010.16 王登峰.CATIA V5机械（汽车）产品CAD/CAE/CAM全精通教程M.北京：人民交通出版社，2007.17 周长城.车辆悬架设计及理论M.北京：北京大学出版社，2011. 18 张兆良.双横臂悬架上、下摆臂轻量化设计J.北京汽车，2010，02期. 毕 业 设 计（论文） 开 题 报 告 2本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）： 研究内容主要内容：汽车悬架把车架（或车身）与车轴（或车轮）弹性地连接起来。其主要任务是传递作用在车轮和车架（或车身）之间的一切力和力矩；缓和路面传递给车架（或车身）的冲击载荷，衰减承载系统的振动，保证汽车的行驶平顺性；保证车轮在路面不平和载荷变化时有理想的运动特性，保证汽车操纵稳定性，使汽车获得高速行驶能力。悬架主要由弹性元件、导向装置、减振器、缓冲块和横向稳定器等组成。双横臂式悬架拥有上下两个摆臂，横向力由两个摆臂同时吸收。减振器只承受簧上载荷，不承受侧向力。这种独立悬架被广泛应用在轿车前轮上。 要求完成：确定双横臂式悬架结构尺寸参数；对导向机构进行受力分析；设计减振弹簧、选定减振器；上下摆臂等主要零部件设计与强度计算；绘制零件图及装配图。研究手段（1）查阅双叉臂独立悬架设计资料，深入了解相关知识和方法。（2）熟悉Creo,ANSYS等软件。（3）查阅相关期刊、论文了解新的设计、分析方法。（4）在掌握充分资料的基础上制定毕业设计实施计划。（5）遇到问题及时与指导老师交流、请教。 毕 业 设 计（论文） 开 题 报 告 指导教师意见：1对“文献综述”的评语：学生能够在收集查阅毕业设计（论文）课题相关文献资料的基础上总结撰写文献综述，文献综述调理清晰、格式规范，符合文献综述的特点与要求。 2对本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计（论文）结果的预测：本课题深度广度适中，工作量符合毕业设计要求；经过认真充分的准备工作，应当能够如期完成毕业设计（论文）工作。 3.是否同意开题： 同意 不同意 指导教师： 2016 年 03 月 13 日所在专业审查意见：同意 负责人： 2016 年 04 月 07 日毕 业 设 计（论 文）外 文 参 考 资 料 及 译 文译文题目： 轿车双横臂式悬架设计 学生姓名： 专 业： 机械设计制造及其自动化（车辆工程） 所在学院： 机电工程学院 指导教师： 职 称： 年 02月 18日Kinematic characterization and optimization of vehicle front-suspension design based on ADAMSAbstract:To improve the suspension performance and steering stability of light vehicles, we built a kinematic simulation modelof a whole independent double-wishbone suspension system by using ADAMS software, created random excitations of the testplatforms of respectively the left and the right wheels according to actual running conditions of a vehicle, and explored thechanging patterns of the kinematic characteristic parameters in the process of suspension motion. The irrationality of thesuspension guiding mechanism design was pointed out through simulation and analysis, and the existent problems of the guidingmechanism were optimized and calculated. The results show that all the front-wheel alignment parameters, including the camber,the toe, the caster and the inclination, only slightly change within corresponding allowable ranges in design before and afteroptimization. The optimization reduces the variation of the wheel-center distance from 47.01 mm to a change of 8.28 mm withinthe allowable range of 10 mm to 10 mm, promising an improvement of the vehicle steering stability. The optimization alsoconfines the front-wheel sideways slippage to a much smaller change of 2.23 mm; this helps to greatly reduce the wear of tiresand assure the straight running stability of the vehicle.Key Words: vehicle suspension; vehicle steering; riding qualities; independent double-wishbone suspension; kinematiccharacteristic parameter; wheel-center distance; front-wheel sideways slippage1 intruductionThe function of a suspension system in a vehicle is totransmit all forces and moments exerted on the wheelsto the girder frame of the vehicle, smooth the impactpassing from the road surface to the vehicle body and damp the impact-caused vibration of the load carryingsystem. There are many different structures of vehiclesuspension, of which the independent double-wishbonesuspension is most extensively used. An independent double-wishbone suspension system is usually a groupof space RSSR (revolute joint spherical joint spherical joint revolute joint) four-bar linkage mechanisms. Its kinematic relations are complicated, itskinematic visualization is poor, and performanceanalysis is very difficult. Thus, rational settings of the position parameters of the guiding mechanism arecrucial to assuring good performance of the independ-ent double-wishbone suspension 1-2. The kinematiccharacteristics of suspension directly influence theservice performance of the vehicle, especially steeringstability, ride comfort, turning ease, and tire life 3.In this paper, we used ADAMS software to build a kinematic analysis model of an independent double-wishbone suspension, and used the model to calculate and optimize the kinematic characteristic parameters ofthe suspension mechanism. The optimization results are elpful for improving the kinematic performance of uspension.2 Modeling independent double-wishbone suspension2.1 Setting kinematic characteristic parametersThe performance of a suspension system is reflected by the changes of wheel alignment parameters when the wheels jump. Those changes should be kept within rational ranges to assure the designed vehicle running performance 4. Considering the symmetry of the left and right wheels of a vehicle, it is appropriate to study only the left or the right half of the suspension system to understand the entire mechanism, excluding the variation of WCD (wheel center distance). We established a model of the left half of an independentdouble-wishbone suspension system as shown in Fig. 1.The alignment parameters of the front wheel, variation of WCD, and FWSS (front-wheel sideways slippage) can be calculated as follows 5.The camber angle , the angle between the vertical axis of the wheel and the vertical axis of the vehicle when viewed from the front or rear, is the complement of the angle of the projection of the line through the inner and outer points (E, and G) of the steering knuckle in Plane P 3 to Axis z in Fig. 1. It is given byThe toe angle identifies the exact direction the wheels are pointed compared to the centerline of the vehicle when viewed from directly above. It is given byThe caster angle identifies the forward or backward slope of the line drawn through the outer points (A and B) of respectively the upper and lower control arms when viewed directly from the side of the vehicle. It is calculated byThe inclination angle is a lateral inclination,which is given byThe variation of WCD, , H is the difference of the transverse distance between the two front wheels (the grounding points K l and K r of respectively the left and right wheels) in jumping from the initial distance L:The front-wheel sideways slippage is the journey of the grounding point K l on the left front wheel from its initial position K l0 along Axis y, and is expressed as2.2 Kinematic simulation model on ADAMSWe focused only on the kinematics of the double-wish-bone independent suspension,not the dynamic characteristics, and applied the following simplification and hypotheses 6-7 to building a kinematic simulation model (Fig. 2) with coordinates of the major positions of the suspension guiding mechanism listed in Table11) Tires and all components of the suspension were considered rigid bodies.2) The coil spring and damp of the shock absorber were considered linear.3) Connections between components were all simplified to joints. Both the internal gap and the friction in each kinematic pair were ignored.4) The test platforms were the ground translational joints, with a straight drive equipped to simulate the excitation on the wheels by the ground. The simulation model included 18 parts, 6 fixed joints, 3 translational joints, 8 spherical joints, 4 revolute joints, 2 primitive in-plane joints and 2 straight-line drives. The model had 2 degrees of freedom.3 Kinematic simulation analysis of suspensionConsidering the maximum jump height of the front wheel, we positioned the drives on the translational joints between the ground and the test platform, and imposed random displacement excitations on the wheels to simulate the operating conditions of a vehicle running on an uneven road surface.The measured road-roughness data of the left and right wheels were converted into the relationship between time and road roughness at a certain vehicle speed. The spline function CUBSPL in ADAMS was used to fit and generate displacement-time history curves of excitation. The results are shown in Fig. 3.The simulation results of the suspension system before optimization are illustrated in Fig. 4The camber angle, the toe angle, the caster angle and the inclination angle change only slightly within the corresponding designed ranges with the wheel jumping distance. This indicates an under-steering behavior together with an automatic returnability, good steering stability and safety in a running process. However,WCD decreases from 1849.97 mm to 1 896.98 mm and FWSS from 16.48 mm to 6.99 mm, showing remarkable variations of 47.01 mm and 23.47 mm, respectively. Changes so large in WCD and FWSS are adverse to the steering ease and straight-running stability, and cause quick wear, thus reducing tire life.For independent suspensions, the variation of WCD causes side deflection of tires and then impairs steering stability through the lateral force input. Especially when the right and the left rolling wheels deviate in the same direction, the WCD-caused lateral forces on the right and the left sides cannot be offset and thus make steering unstable. Therefore, WCD variation should be kept minimum, and is required in suspension design to be within the range from 10 mm to 10 mm when wheels jump. It is obvious that the WCD of non-optimized structure of the suspension system goes beyond this range. The structure in Fig. 2 needs modifying to suppress FWSS and the change of WCD with the wheel jumping distance.4 Optimization of kinematic characteristicparametersADMAS software is a strong tool for parameter optimization and analysis. It creates a parameterization model by simulating with different values of model design variables, and then analyzes the parameter- ization based on the returned simulation results and the final optimization calculation of all parameters. During optimization, the program automatically adjusts design variables to obtain a minimum objective function 8-10. To reduce tire wear and improve steering stability, thesummation of the absolute variation values of WCD and FWSS is defined as the following objective function.Herein,( ) is the displacement function in ADAMS,denoting the displacement on Axis y.Kinematic characteristic parameters are related to the position and dimensions of the suspension guiding mechanism. The coordinates of inner and outer points of UCA, LCA and the steering knuckle of the left and the right wheels can be calculated and taken as the design variables. To meet the design requirements of the suspension, the coordinates of design variables are constrained in a specific range defined aswhere i can be the inner or outer point of UCA, LCA or the steering knuckle of the left and the right wheels.When the values of the design variables are in their respective allowed ranges, ADAMS software automatically selects design variables such that the value of the objective function Eq.(7) is minimum. The comparison of kinematic characteristic parameters of suspension before and after optimization is shown in Fig. 4, and the optimization results are listed in Tables 2 and 3.The variations of all the 4 parameters of front-wheel alignment are small either before or after optimization, basically invariable. The variations of WCD and FWSS are still large. The WCD is from 1 858.46 mm to 1 866.74 mm, with a variation of 8.28 mm which is within the design limits of 10 mm to 10 mm. An appropriate increase of WCD when wheels jump up is favorable to improve the vehicle steering stability. The FWSS reduces from a maximum of 16.48 mm before optimization to a maximum of 3.77 mm after optimi zation. The decrease of FWSS helps to greatly reduce tire wear and assure the straight running stability of the vehicle.5 ConclusionsThe whole kinematic simulation model of an independent double-wishbone suspension system built by using ADAMS software with the left and the right suspension parts under random excitations can improve the calculation precision by addressing the mutual impacts of kinematic characteristic parameters of the left and the right suspension parts under random excitations. The optimization can overcome the problem of the too large variation of WCD and overly large FWSS with the wheel jumping distance. The kinematic characteristic parameters of the suspension system reach an ideal range, demonstrating that the optimization protocol is feasible. From a practical perspective, the optimization is expected to reduce tire wear, and remarkably improve suspension performance and vehicle steering stability.车辆前的运动特性及优化基于ADAMAS的悬架设计摘要：为了提高轻型汽车的悬架的性能和转向稳定性，我们利用ADAMAS软件建立了一个一个完整独立的双横臂悬架系统的运动仿真模型，创建了分别对左、右车轮试验平台的随机激励，根据车辆的实际运行情况，在悬架运动过程探讨运动学特征参数的变化规律。通过仿真和分析，指出了悬架导向机构设计的不合理性，指出了其存在的问题机制，并进行了优化和计算。结果表明，所有的前轮定位参数，包括外倾角，脚趾，施法者和倾斜，都只有轻微的变化，在相应的允许范围内优化前后的设计。优化减少变异的车轮中心的距离从47.01毫米到8.28毫米的变化在10毫米至10毫米的允许范围内，保证车辆的转向稳定性的改善。该优化还限制了前轮侧滑动到一个更小的为2.23毫米变化，这有助于大大减少轮胎的磨损，并保证车辆的直行时的稳定性。关键词：车辆悬架；汽车转向；驾驶平顺性；双横臂独立悬架；运动学；特征参数；车轮中心距；前轮侧向滑移1引言车辆悬挂系统的作用是将车辆的所有力和力矩传递给车辆，使冲击平顺地从路面传递到车辆身上，并将冲击载荷作用于载提系统。有许多不同的车辆悬架结构，其中独立双横臂悬架是最广泛使用的。一个独立的双横臂悬架系统通常是一组RSSR空间的（旋转接头球形接头球形关节旋转接头）四连杆机构。它的运动关系复杂，运动可视化差，性能分析比较困难。因此，对指导机构位置参数的合理设置是保证性能良好的独立不同的双横臂悬架1-2至关重要。悬架的运动特性直接影响到车辆的使用性能，特别是转向稳定性、乘坐舒适性、转向舒适性、轮胎寿命 3 。在本文中，我们使用ADAMAS软件建立一个独立的双横臂悬架运动学分析模型，并利用该模型计算和优化前后悬架机构运动特性参数。优化结果有助于提高悬架的运动性能。2独立双横臂悬架的建模2.1设定运动特性参数悬架系统的性能是由车轮的调整参数的变化，当车轮跳跃。这些变化应保持在合理的范围内，以确保设计的车辆运行性能 4 。考虑到车辆的左右车轮的对称性，很适合研究只有左或悬挂系统的了解整个机制的右半部分，不包括WCD的变化（车轮中心的距离）。我们建立了一个独立的双横臂悬架系统的左半模型如图1所示。图1A：上控制臂外点（UCA）；B：下控制臂外点（LCA）；C：摆动中心简化为前、后关节粘连；D：摆动中心简化为前、后接头的LCA；E：转向节内点；F：转向梯形分割点；G：转向节（前轮中心）的外点；H：转向拉杆和拉杆接头；K：前轮接地点；M：减震器的上支点；N：低支点的减震器对前轮定位参数、变化和WCD，侧向滑动量（前轮侧向滑移）可以计算如下 5 。从前面或后面看时，车轮的垂直轴和车辆的垂直轴线之间的角度是指在图1中的平面内、外点（电子、和g）的轴线的投影角度的补充。它是由束角确定准确的方向与车辆的中心线，当从上方的轮子。它是由脚轮的脚轮确定了从车辆侧面直接观察到的上下控制臂的外点（1、2）的线的向前或向后倾斜。它由计算倾角是一种横向倾角，由WCD，变异，H是两前轮之间的横向距离差（接地点K L分别对左、右车轮K R）从最初的距离L跳跃：前车轮侧向滑移是接地点K在其初始位置K 10沿Y轴的左前轮的旅程，并表示2.2ADAMAS运动仿真模型我们只集中对双横臂独立悬架的运动学，不是动态特性，并应用如下的简化和假设6-7建立运动仿真模型（图2）与悬挂机构在表1中列出的指导主要位置坐标。表1图2基于ADAMAS的独立双横臂悬架的运动仿真模型1）轮胎和悬挂的所有组件都被认为是刚体。2）被认为是线性的减震器的弹簧和阻尼。3）部件之间的连接全部简化为关节。每个运动副的内部间隙和摩擦被忽略。4）测试平台是地面的平移关节，用一个直的驱动装置来模拟车轮上的激励。仿真模型包括18个部分，6个固定接头，3个平移关节，8球形关节，4关节，2个原始平面节点和2个直线驱动器。该模型有2个自由度。3悬架模型的运动学仿真分析考虑最大跳跃高度的前轮，我们定位在地面和测试平台之间的平移关节的驱动器，并施加随机位移激励的车轮来模拟车辆行驶在不平路面上的操作条件。测量路面的粗糙度数据的左，右车轮被转换成时间和路面粗糙度在一定的车辆速度之间的关系。在亚当斯的样条函数cubspl拟合生成激发的位移时程曲线。结果如图3所示。优化前的悬架系统的仿真结果如图4所示图3图4在与轮跃距离相应的设计范围内，外倾角、趾角、施法角和倾斜角变化仅略。这表明在转向特性结合自动回正，转向稳定性好，运行过程中的安全。然而，WCD从1降低849.97毫米至1毫米和896.98侧向滑动量从16.48毫米到6.99毫米，47.01毫米和23.47毫米的显著差异，分别为。变化如此之大是不利WCD和侧向滑动量转向轻松和行驶稳定性，并导致快速磨损，从而降低轮胎寿命独立悬架，WCD的变异引起轮胎侧偏，然后影响转向稳定性通过侧向力输入。尤其是当左、右车轮在相同的方向上偏离，侧向力造成左右不能抵消，从而使转向不稳定。因此，WCD的变化应保持最小，并需要在悬架的设计是在范围从10毫米到10毫米时，车轮跳。很明显，非WCD的悬架系统的结构优化，超出这个范围。图2中的结构需要修改抑制侧向滑动量和WCD的轮跳距离的变化。4运动特性参数的优化ADAMAS软件的参数优化和分析的有力工具。它创建了一个参数化模型与模型设计变量的不同值的模拟，并分析了参数对返回的模拟结果的基础化、各种参数的优化计算。在优化过程中，程序会自动调整设计变量来获得目标函数的最小值8-10。为了减少轮胎的磨损，提高转向稳定性，WCD和侧向滑动量的绝对变化值的总和被定义为以下目标函数。在此，（Dy）是ADAMS位移函数，表示在Y轴的位移。运动特性参数与悬架导向机构的位置和尺寸有关。UCA的内部和外部的点的坐标，LCA和左、右车轮转向节可以计算和作为设计变量。为了满足悬架的设计要求，设计变量的坐标在一个特定的范围内被限制在一个特定的范围内：在这我们可以得到内部或外部的点，LCA或左、右车轮转向节。当设计变量的值都是在各自允许的范围内，亚当斯软件会自动选择设计变量，目标函数值的公式（7）是最小的。优化前后悬架运动特性参数的比较，如图4所示，其优化结果在表2和3。表2表3优化前后的4个参数的变化都很小，基本不变。WCD和侧向滑动量的变化仍大。WCD是从1858.46毫米到866.74毫米，一个变异的8.28毫米内的10毫米至10毫米的设计极限。适当提高WCD当车轮跳起来有利于提高车辆的操纵稳定性。减少的侧向滑动量最大为16.48毫米，在优化到最大3.77毫米后的优化。侧向滑动量的减少有助于大大减少轮胎的磨损，保证车辆的行驶稳定性。5结论使用ADAMS软件，建立一个独立的双横臂悬架系统由左、右悬挂部件在随机激励下的整个运
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