（完整版）汽车与前悬架模型作业

1、本word文档可编辑可修改 东华大学 2018-2018学年第一学期期末试题踏实学习，弘扬正气；诚信做人，诚实考试；作弊可耻，后果自负。课程名称虚拟样机技术及其应用使用专业机械 工程及其自动化班级机械 1208班姓名赵开超学号 120800811一二三四五六七八九十总分试题得分题目要求：设计汽车前悬架模型，前悬架各点数据如下，车轮半径375，长度 215，其他数据按具体情况选择，测量出车轮跳动量、侧向滑移量、前后倾角数据等，并写明详细步骤。解：汽车前悬架模型设计1、创建前悬架模型(1)创建新模型启动 ADMAS/View，创建新模型 FRONT_SUSP(2)设置 工作环境在菜单栏 ,选择设置

2、 (Settings)菜单中 的单位 (Units)命令 ,将模型单位设置为 MMKS选择设置 (Settings)菜单中 的 工作网格 (Working Grid)命关注我 实时更新 最新资料 令,将网格 X方向和 Y方向 的大小分别设置为 750和 800,将网格间距设置为 50.(3)创建设计点点击零件库 的点 (Point),选择 Add to Ground 和 DontAttach,点击 (Point Table)在窗口表格创建八个设计点 ,point1,point2, point3, point4, point5, point6, point7, point8(4)创建主销 Kin

3、gpin点击零件库 的圆柱体 ,选择”New Part”,定义半径为 20,选择设计点 point1, point2,创建主销 ,将其重新命名为Kingpin.(5)创建上横臂 UCA点击零件库 的圆柱体 ,选择”New Part”,定义半径为 20,选择设计点 point2, point3,创建上横臂 ,将其重新命名为UCA.点击零件库 的球体 Sphere,选择” Add to Part”,定义球体半径为 25,选择上横臂为参考物体 ,球体 的位置为设计点 point2(6)创建下横臂 LCA点击零件库 的圆柱体 ,选择”New Part”,定义半径为 20,选择设计点 point1, p

4、oint4,创建下横臂 ,将其重新命名为LCA.点击零件库 的球体 Sphere,选择” Add to Part”,定义球体半径为 25,选择下横臂为参考物体 ,球体 的位置为设计点point1(7)创建拉臂 Pull_arm点击零件库 的圆柱体 ,选择” New Part”,定义半径为 15,选择设计点 point7, point5,创建拉臂 ,将其重新命名为Pullarm.(8)创建转向拉杆 Tie_rod点击零件库 的圆柱体 ,选择” New Part”,定义半径为 15,选择设计点 point5, point6,创建转向拉杆 ,将其重新命名为Tierod.点击零件库 的球体 Spher

5、e,选择” Add to Part”,定义球体半径为 20,选择转向拉杆为参考物体 ,球体 的位置为设计点point5和 point6.(9)创建转向节 Knuckle点击零件库 的圆柱体 ,选择”New Part”,定义半径为 20,选择设计点 point8, point7,创建转向节 ,将其重新命名为 Knuckle.(10)创建车轮 Wheel点击零件库 的圆柱体 ,选择”New Part”,定义半径为 375,定义圆柱体 的长度为 215;选择设计点 point8, point7,创建车轮,将其重新命名为 Wheel点击零件库 的倒圆 Fillet,定义倒圆半径为 50,选择车轮圆柱体

6、 的两条圆边 ,然后按鼠标右键 ,完成倒圆 .(11)创建测试平台 .点击零件库 的点 (Point),选择 Add to Ground 和 DontAttach,在画图区点击右键 ,弹出 Location窗口 ,输入设计点(-350,-320,-200)点击零件库 的长方体 (Box),选择” New Part”,将长方体 的长度 (Length)、高度 (Heigth)和厚度 (Depth)分别设置为500、45和 400选择上步操作创建 的设计点 ,创建长方体 .点击零件库 的圆柱体 ,选择” Add to Part”,定义圆柱体 的长度为 350,半径为 30,选择长方体” PART_

7、1”为参考物体 ,选择长方体 的质心位置为圆柱体 的起始点,垂直向下创建圆柱体 ,它与长方体组合构成测试平台 ,将其重新命名为:Test_Patch.(12)创建弹簧点击零件库 的点 (Point),选择 Add to Part和 Don t Attach，在上横臂（ UCA）上创建设计点 UCA.POINT_21(174.6,347.89,24.85)点击零件库 的点 (Point),选择 Add to Ground 和 DontAttach，在大地上（Ground）创建设计点 ground.POINT_21(174.6,637.89,24.85)点击力库中 的弹簧 (Spring),设置弹

8、簧 的刚度 (K)和阻尼(C)分别为 129.8和 6000,如下图所示 ,选择设计点UCA.POINT_22和 ground.POINT_22,创建弹簧(13)创建球副点击约束库 的球副 (Spherical Joint),设置球副 的选项为”2 Bod-1Loc”和” Normal To Grid”,选择上横臂 (UCA)和主销(Kingpin)为参考物体 ,选择设计点 Point_2为球副 的位置点创建上横臂和主销之间 的约束副 .点击约束库 的球副 (Spherical Joint),设置球副 的选项为”2 Bod-1Loc”和” Normal To Grid”,选择下横臂 (LCA)

9、和主销(Kingpin)为参考物体 ,选择设计点 Point_1为球副 的位置点创建下横臂和主销之间 的约束副 .点击约束库 的球副 (Spherical Joint),设置球副 的选项为”2 Bod-1Loc”和” Normal To Grid”,选择转向拉杆 (Tie_rod)和拉臂 (Pull_arm)为参考物体 ,选择设计点 Point_5为球副 的位置点 ,创建转向拉杆和拉臂之间 的约束副 .点击约束库 的球副 (Spherical Joint),设置球副 的选项为” 1 Location”和” Normal To Grid”,选择设计点 Point_6为球副 的位置点 ,创建转向拉

10、杆和大地之间 的约束副 .(14)创建固定副点击约束库 的固定副 (Fixed Joint),设置固定副 的选项为”2 Bod-1Loc”和”Normal To Grid”,选择拉臂 (Pull_arm)和主销 (Kingpin)为参考物体 ,选择设计点 Point_7为固定副 的位置点 ,创建拉臂和主销之间 的约束副 .点击约束库 的固定副 (Fixed Joint),设置固定副 的选项为”2 Bod-1Loc”和”Normal To Grid”,选择转向节（Knuckle）和主销 (Kingpin)为参考物体 ,选择设计点 Point_7为固定副 的位置点 ,创建转向节和主销之间 的约束副

11、 .点击约束库 的固定副 (Fixed Joint),设置固定副 的选项为” 2 Bod-1Loc”和” Normal To Grid”,选择车轮（ Wheel）和转向节（ Knuckle）为参考物体 ,选择设计点 Point_7为固定副 的位置点 ,创建车轮和转向节之间 的约束副 .（15）创建旋转副将视图方向设置为前视图，点击约束库 的旋转副(Revolute Joint),设置旋转副 的选项为” 1Location”和”Normal To Grid”,如图所示：选择设计点 Point_3为旋转副 的位置点，放置旋转副后，直接在菜单栏 的“ Edit”菜单中选择“ Modify”命令 ,修

12、改刚刚创建 的旋转副 .,点击改变位置 (Change Position),系统弹出 移动目标对话框 ,在角度 (A ngle)栏中输入 5,按指向左侧 的肩头,将旋转副旋转 5度,满足上横臂轴水平斜置角为 -5度 的要求.将视图方向设置为前视图，点击约束库 的旋转副(Revolute Joint),设置旋转副 的选项为”1Location”和”Normal To Grid”,选择设计点 Point_4为旋转副 的位置点 ,放置旋转副后，直接在菜单栏 的“Edit”菜单中选择“ Modify”命令 ,修改刚刚创建 的旋转副 .,点击改变位置 (ChangePosition),系统弹出移动目标对

13、话框 ,在角度 (A ngle)栏中输入10,按指向右侧 的肩头 ,将旋转副旋转 10度,满足下横臂轴水平斜置角为 10度 的要求 .(16)创建移动副点击约束库 的移动副 (Translational Joint),设置移动副 的选项为” 1Location”和” Pick Feature” ,选择测试平台(Test_Patch) 的质心 的 Marker为移动副 的位置点 ,垂直向上(或向下 )创建测试平台和大地之间 的约束副 .(17)创建点 -面约束副点击约束库 的点 -面约束副 (Inplane Joint Primitive),设置点 -面约束副 的选项为” 2 Bod-1Loc”

14、和” Pick GeometryFeature”,选择车轮（ Wheel）和测试平台 (Test_Patch)为参考物体 ,选择测试平台 (Test_Patch) 的质心 的 Marker为点 -面约束副 的位置点 ,垂直向上 (或向下 )创建测试平台和车论之 间 的约束副 .(18)保存模型选择” File”菜单中 的” save database as”命令 ,将前悬架模型保存在 工作目录中 .2.测试前悬架模型(1)添加驱动点击驱动库 的直线驱动 (Translation Joint Motion) 按钮 ,选择测试平台和大地 的移动副约束 ,创建直线驱动(TRANS_MOTION_1)

15、.再在“ EDIT”菜单中选择” Modify”,可以修改直线驱动 ,在添加驱动对话窗 的” F(time)=”栏中 ,输入驱动表达示 :100*sin(360d*time),它表示车轮 的上跳和下跳行程均为 100mm.可以在主 工具箱中选择仿真按钮进行仿真,观察前悬架 模型 的运动仿真 .(2)测量主销内倾角选择 Build-Measure-Function-New,创建新 的测量函数 .在函数编辑器对话框中 的测量名称栏输入 :Kingpin_Inclination,单位选择 :Angle,借助函数编辑器提供 的基本函数 ,编辑主销内倾角 的函数表达式如下 .运行仿真 ,测量主销内倾角变

16、化曲线ATAN(DX(.FRONT_SUSP.Kingpin.MAR_2,.FRONT_SUSP.Kingpin.MAR1)/DY(.FRONT_SUSP.Kingpin.MAR_2,.FRONT_SUSP.Kingpin.MAR_1)系统生成主销内倾角变化 的测量曲线， 设置终止时间为 1， 工作步为 100，进行仿真。(3)测量主销后倾角选择 Build-Measure-Function-New,创建新 的测量函数 .在函数编辑器对话框中 的测量名称栏输入:Caster_Angle,单位选择 :Angle,借助函数编辑器提供 的基 本函数 ,编辑主销内倾角 的函数表达式 .运行仿真 ,测量

17、主销内倾角变化曲线ATAN(DZ(.FRONT_SUSP.Kingpin.MAR_2,.FRONT_SUSP.Kingpin.MAR_1)/DY(.FRONT_SUSP.Kingpin.MAR_2,.FRONT_SUSP.Kingpin.MAR_1)系统生成主销后倾角变化 的测量曲线，设置终止时间为1， 工作步为 100，进行仿真。(4)测量前轮外倾角选择 Build-Measure-Function-New,创建新 的测量函数 .在函数编辑器对话框中 的测量名称栏输入 :Camber_Angle,单位选择 :Angle,借助函数编辑器提供 的基本函数 ,编辑主销内倾角 的函数表达式 .运行仿

18、真 ,测量前轮外倾角变化曲线 ATAN(DY(.FRONT_SUSP.Knuckle.MAR_1,FRONT_SUSP.Knuckle.MAR_2)/DX(.FRONT_SUSP.Knuckle.MAR_1,.FRONT_SUSP.Knuckle.MAR_2)系统生成前轮外倾角变化 的测量曲线，设置终止时间为1， 工作步为 100，进行仿真。(5)测量前轮前束角选择 Build-Measure-Function-New,创建新 的测量函数 .在函数编辑器对话框中 的测量名称栏输入:Toe_Angle,单位选择 :Angle,借助函数编辑器提供 的基本函数 ,编辑前轮前束角 的函数表达式 .运行

19、仿真 ,测量前轮前束角变化曲线ATAN(DZ(.FRONT_SUSP.Knuckle.MAR_1,.FRONT_SUSP.Knuckle.MAR_2)/DX(.FRONT_SUSP.Knuckle.MAR_1,.FRONT_SUSP.Knuckle.MAR_2) 系统生成前轮前束角变化 的测量曲线， 设置终止时间为 1， 工作步为 100，进行仿真。(6)测量车轮接地点侧向滑移量在车轮上创建 Marker,修改它 的位置为 (-150,-270,0);然后,在大地上创建 Marker,它 的位置也为 (-150,-270,0);选择 Build-Measure-Function-New, 创建

20、新 的测量函数 .在函数编辑器对话框中 的测量名称栏输入 :Sideways_Displacement,单位选择 :Length,借助函数编辑器提供 的基本函数 ,编辑测量车轮接地点侧向滑移量 的函数表达式 .运行仿真 ,测量车轮接地点侧向滑移量曲线DX（ .FRONT_SUSP.Wheel.MAR_5,.FRONT_SUSP.ground.MAR_6）其中，“to marker”选择车轮在 (-150,-270,0)处 的 marker； “from marker”选择大地在 (-150,-270,0)处 的 marker；系统生成车轮接地点侧向滑移量 的测量曲线，设置终止时间为 1， 工作

21、步为 100，进行仿真。(7)测量车轮跳动量选择 Build-Measure-Function-New,创建新 的测量函数 .在函数编辑器对话框中 的测量名称栏输入 :Wheel_Travel,单位选择 :Length,借助函数编辑器提供 的基本函数 ,编辑车轮跳动量 的函数表达式 .运行仿真 ,测量车轮跳动量变化曲线DY(.FRONT_SUSP.Wheel.MAR_5,.FRONT_SUSP.ground.MAR_6)在函数编辑器中 的函数表达式如上所示。其中，“ to marker”选择车轮在 (-150， -270，0)处 的Marker.” from marker”选择大地在 (-15

22、0， -270，0)处 的marker。按函数编辑器 的“ OK”，创建车轮跳动量 的测量函数。同时，系统生成车轮跳动量 的测量曲线，设置终止时间为1， 工作步为 100，进行仿真(8)创建前悬架特性曲线在菜单栏中选择” Review”菜单中 的” PlottingWindows”命令 ,系统进入定制曲线窗口 .选择曲线 的数据来源为 Measure,在”Independent Axis”栏中 ,点击 Data,选择主销内倾角 Kingpin_Inclination 的测量曲线为定制曲线 的 X轴.选择车轮跳动量 Wheel_Travel为定制曲线 的 Y轴,按”Add Curves”,创建主销内倾角相对于车轮跳