汽车麦弗逊悬架设计及运动学分析【含CAD图纸、CATIA三维图】
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含CAD图纸、CATIA三维图
麦弗逊悬架运动学
麦弗逊悬架运动
运动学分析
三维CAD设计
CATI-A
CATIACATIA
- 资源描述:
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- 内容简介:
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JJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJ JJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJ JJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJ JJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJ K K K K 麦克弗逊前悬架参数灵敏度分析及优化 张云清 陈 宏 项 俊 陈立平 !华中科技大学 “#$ 中心% 武汉 42=? 7? “#$% AB= ,0CDB715 E14F=?G4H 7 IJ4=1J= C1K A=JB17L75H% M0BC1 0(+ “/+#0# -$()$0 0?=O QR O N 前言 麦克弗逊独立悬架是现代汽车上广泛采用的一种悬架结 构形式, 其运动特性的优劣关系到汽车操纵稳定性、 舒适性、 转 向轻便性和轮胎使用寿命VNW。目前, 多体系统动力学理论对悬 架系统进行建模与分析比较有代表性的是: X O M 方法VQW和拉 格朗日方法VW。 在实际悬架设计中存在着大量的逆向设计问题,经常需要 对已有悬架的结构参数进行调整,使得调整后的特性输出曲线 与目标样车的曲线比较好的符合,达到优化系统性能的目的。 但由于悬架系统结构复杂优化参数过多,影响了优化速度和效 果。这种情况下% 需要通过灵敏度分析% 了解机构的各个设计 参数变化对其响应的影响程度% 从而为合理选择修改参数提供 依据。 这里运用基于数理统计方法的实验设计!$S6*技术, 以方 差分析为统计模型,可以方便地分析多个输入变量同时发生变 化时对系统输出的影响,筛选出对系统性能影响最大的结构设 计参数, 从而为进一步的优化设计做准备。 Q 麦克弗逊悬架系统的分析模型 图 N 麦克弗逊前悬架系统结构示意图 图 N 为麦克弗逊前悬架系统结构示意图。在运动学分析 中,为了消除冗余自由度,将车轮与轮轴的转动自由度也进行 了约束, 即车轮 ) 和转向节 之间采用固定约束。 其中横摆臂的 一端通过转动铰链与车架相连;另一端通过球铰链与转向节下 端相连。转向横拉杆 #*%*(% 来描述仿真实验数据,其中误差 % 是服从正 态分布的, 其均值为 , 方差为 , 取较大值时为 ;。各个设计变量的主效应以及他们之间的交互作用可以用处 理组合的线性组合式表示: +6 “ , *“; -* -*“。 因此可以用公式:-“ 6 ( , *“; -* -*“ 计算出各个设计变量的平方 和=9。 最终可以得到如图 “ 所示的各结构参数对目标函数影响 的 ?2*3)/ 图( 此图只显示影响较大的结构参数) 。 图 “ 各结构参数对目标函数影响的 ?2*3)/ 图 由 ?2*3)/ 图,可知道 -733, ! 130)3* A,,12 ! /+)3* A,,12 ! 6*/0) B,)43*/5 ! 4003* A 以及 )/8 ! ./+0) C 对优化目标函数的影 响较大。因此我们可以把 -733, ! 130)3* A,,12 ! /+)3* A,,12 ! 6*/0) B, )43*/5 ! 4003* A 以及 )/8 ! ./+0) C 作为变量进行调整。 根据上述优化变量在实际汽车结构中允许的变动范围,确 定了如下的约束条件: -733, ! 130)3* A.40 D-733, ! 130)3* A D-733, ! 130)3* A.2C ,12 ! /+)3* A.40 D,12 ! /+)3* A D,12 ! /+)3* A.2C )43*/5 ! 4003* AE .40 D)43*/5 ! 40003* A D)43*/5 ! 4003* A.2C )/8 ! ./+0) C.40 D)/8 ! ./+0) C D)/8F./+0) C.2C ,12 ! 6*/0) B.40 D,12 ! 6*/0) B D,12F6*/0) B.2C 9 优化结果 图 G 车轮外倾角随车轮跳动的变化曲线 图 $ 主销后倾角随车轮跳动的变化曲线 图 9 主销内倾角随车轮跳动的变化曲线 图 # 前束角随车轮跳动的变化曲线 图 G、 图 $、 图 9 和图 #, 分别为车轮外倾角、 主销后倾角、 主 销内倾角和前束角随车轮上下跳动的变化曲线。其中点划线为 LLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLL LLLLLLLLLLLLLL LLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLL LLLLLLLLLLLLL
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