毕业设计（论文）-某紧凑型SUV汽车前悬架设计

1、某紧凑型 SUV 汽车前悬架设计 I摘要在当下，汽车已经几乎是家家户户必备的交通工具，出行的时候一定使用到的代步工具。而随着中国家庭的生活质量的提高，不管是家庭用车还是公共用车，人性化的要求都越来越多越来越高。而怎么提高汽车的各项性能评价指标以满足大众需求已知是我们汽车人努力研究的方向和目标。所以，关于汽车的设计是一个值得学习和研究的课题。ProE 对简化后的悬架模型进行建模，更Admas Admas/view 模块参数化模型进行，进行了悬架运动学仿真。剖析了悬架各功能参数在车轮跳动过程中的变化趋势。本文研究的意图和含义为在试制前的阶段进行规划和实验仿真，并且提出改进定见。在正式生产产品之前，

2、就可以提前预知估测可能出现的问题，进而有充足的的世家去改正完善，这样，既节约成本也能提高效率。本文的初步研究探讨对于实践有很大的价值。关键词紧凑型SUV汽车；悬架设计；麦弗逊式悬架；ProE 5.0 建模；运动仿真；ADAMS/View全套图纸加V信153893706或扣 3346389411 PAGE PAGE 9AbstractAt present, the car is almost a necessary means of transportation for every household. It must be used as a means of transportation w

3、hen traveling. With the improvement of the quality of life of Chinese families, no matter whether it is family car or public car, the requirements of humanization are more and more high. How to improve the performance evaluation index of the car to meet the needs of the public is the direction and g

4、oal of our Autobots. Therefore,the design of automobile is a subject worthy of study and research.This paper consists of two parts: design and simulation. First of all, query the vehicle type information that meets the conditions of the paper, determine the specific vehicle type, and understand why

5、the design steps of the suspension and what data are necessary, then carry outthe design of the front suspension; then simplify the McPherson independent suspension selected n this paper, use proe to model the simplified suspension model, change the format, import it into ADMAS, and use the paramete

6、rs of ADMAS/view module The suspension kinematics simulation is carried out. The change trend of suspension function parameters in the process of wheel runout is analyzed. The intention and meaning of this paper is to carry out planning and experiment simulation in the stage before trial production,

7、 and to put forward improvement opinions. Before the formal production of products, we can predict and estimate the possible problems in advance, and then there are enough aristocratic families to correct and perfect, which can not only save costs but also improve efficiency. The preliminary study o

8、f this paper is of great value to practice.Key compact SUV vehicle; suspension design; MacPherson suspension; ProE 5.0 modeling; motionsimulation;目 录TOC o 1-3 h u HYPERLINK l _Toc98677939 摘要 PAGEREF _Toc98677939 h I HYPERLINK l _Toc98677940 Abstract PAGEREF _Toc98677940 h II HYPERLINK l _Toc98677941

9、 目 录 PAGEREF _Toc98677941 h III HYPERLINK l _Toc98677942 第1章 绪论 PAGEREF _Toc98677942 h 1 HYPERLINK l _Toc98677943 1.1课题研究的目的及意义 PAGEREF _Toc98677943 h 1 HYPERLINK l _Toc98677944 1.2国内外研究现状 PAGEREF _Toc98677944 h 1 HYPERLINK l _Toc98677945 1.2.1悬架设计研究现状 PAGEREF _Toc98677945 h 1 HYPERLINK l _Toc986779

10、46 1.2.2悬架仿真优化现状 PAGEREF _Toc98677946 h 2 HYPERLINK l _Toc98677947 1.3设计的基本内容、目标及方案 PAGEREF _Toc98677947 h 2 HYPERLINK l _Toc98677948 1.3.1设计的基本内容 PAGEREF _Toc98677948 h 2 HYPERLINK l _Toc98677949 1.3.2设计目标 PAGEREF _Toc98677949 h 3 HYPERLINK l _Toc98677950 1.3.3设计方案 PAGEREF _Toc98677950 h 3 HYPERLIN

11、K l _Toc98677951 第2章 麦弗逊式独立悬架设计 PAGEREF _Toc98677951 h 4 HYPERLINK l _Toc98677952 2.1麦弗逊式独立悬架简介 PAGEREF _Toc98677952 h 4 HYPERLINK l _Toc98677953 2.1.1悬架的功用和结构 PAGEREF _Toc98677953 h 4 HYPERLINK l _Toc98677954 2.1.2麦弗逊式独立悬架的优缺点 PAGEREF _Toc98677954 h 4 HYPERLINK l _Toc98677955 2.2悬架设计基本参数 PAGEREF _T

12、oc98677955 h 5 HYPERLINK l _Toc98677956 2.3悬架的弹性特性 PAGEREF _Toc98677956 h 5 HYPERLINK l _Toc98677957 2.3.1前悬架偏频、静挠度和动挠度的选择 PAGEREF _Toc98677957 h 5 HYPERLINK l _Toc98677958 2.3.2悬架刚度计算 PAGEREF _Toc98677958 h 6 HYPERLINK l _Toc98677959 2.4螺旋弹簧的设计 PAGEREF _Toc98677959 h 6 HYPERLINK l _Toc98677960 2.4.

13、1螺旋弹簧的刚度 PAGEREF _Toc98677960 h 6 HYPERLINK l _Toc98677961 2.4.2 计算弹簧钢丝直径 d PAGEREF _Toc98677961 h 7 HYPERLINK l _Toc98677962 2.4.3 弹簧校核 PAGEREF _Toc98677962 h 8 HYPERLINK l _Toc98677963 2.4.4弹簧表面剪切应力校核 PAGEREF _Toc98677963 h 8 HYPERLINK l _Toc98677964 2.5 减震器的设计 PAGEREF _Toc98677964 h 9 HYPERLINK l

14、 _Toc98677965 2.5.1减震器结构类型的选择 PAGEREF _Toc98677965 h 9 HYPERLINK l _Toc98677966 2.5.2减震器参数设计 PAGEREF _Toc98677966 h 9 HYPERLINK l _Toc98677967 2.5.3减震器阻尼系数的确定 PAGEREF _Toc98677967 h 9 HYPERLINK l _Toc98677968 2.5.4减震器最大卸荷力F0 的确定 PAGEREF _Toc98677968 h 10 HYPERLINK l _Toc98677969 2.5.5减震器工作缸直径D的确定 PA

15、GEREF _Toc98677969 h 10 HYPERLINK l _Toc98677970 2.6 横向稳定杆设计 PAGEREF _Toc98677970 h 11 HYPERLINK l _Toc98677971 2.6.1稳定杆接头形式选择 PAGEREF _Toc98677971 h 11 HYPERLINK l _Toc98677972 2.6.2稳定杆直径计算 PAGEREF _Toc98677972 h 11 HYPERLINK l _Toc98677973 2.6.3稳定杆校核 PAGEREF _Toc98677973 h 12 HYPERLINK l _Toc98677

16、974 2.7轮胎尺寸 PAGEREF _Toc98677974 h 13 HYPERLINK l _Toc98677975 2.8半轴初步计算 PAGEREF _Toc98677975 h 13 HYPERLINK l _Toc98677976 第3章 麦弗逊前悬架三维实体建模 PAGEREF _Toc98677976 h 14 HYPERLINK l _Toc98677977 3.1悬架各零件建模 PAGEREF _Toc98677977 h 14 HYPERLINK l _Toc98677978 3.1.1车轮的创建 PAGEREF _Toc98677978 h 14 HYPERLINK

17、 l _Toc98677979 3.1.2螺旋弹簧的创建 PAGEREF _Toc98677979 h 15 HYPERLINK l _Toc98677980 3.1.3制动盘的创建 PAGEREF _Toc98677980 h 16 HYPERLINK l _Toc98677981 3.1.4转向节的创建 PAGEREF _Toc98677981 h 16 HYPERLINK l _Toc98677982 3.1.5 下横臂的创建 PAGEREF _Toc98677982 h 17 HYPERLINK l _Toc98677983 3.1.6减震器的创建 PAGEREF _Toc986779

18、83 h 17 HYPERLINK l _Toc98677984 3.1.7其他零部件的创建 PAGEREF _Toc98677984 h 17 HYPERLINK l _Toc98677985 3.2悬架的装配 PAGEREF _Toc98677985 h 18 HYPERLINK l _Toc98677986 3.2.1组件装配概述 PAGEREF _Toc98677986 h 18 HYPERLINK l _Toc98677987 3.2.2装配悬架组件的过程 PAGEREF _Toc98677987 h 18 HYPERLINK l _Toc98677988 3.3转向节的装配 PAG

19、EREF _Toc98677988 h 19 HYPERLINK l _Toc98677989 3.4减震器组件的装配 PAGEREF _Toc98677989 h 19 HYPERLINK l _Toc98677990 3.6转向横拉杆的装配 PAGEREF _Toc98677990 h 20 HYPERLINK l _Toc98677991 3.7螺旋弹簧的装配 PAGEREF _Toc98677991 h 20 HYPERLINK l _Toc98677992 3.8半轴的装配 PAGEREF _Toc98677992 h 20 HYPERLINK l _Toc98677993 3.9下

20、控制臂的装配 PAGEREF _Toc98677993 h 20 HYPERLINK l _Toc98677994 第4章 基于ADAMS/View的悬架仿真分析 PAGEREF _Toc98677994 h 22 HYPERLINK l _Toc98677995 4.1麦弗逊悬架简化模型 PAGEREF _Toc98677995 h 22 HYPERLINK l _Toc98677996 4.2 在ADAMS/View中导入悬架模型 PAGEREF _Toc98677996 h 22 HYPERLINK l _Toc98677997 4.3 测试悬架模型 PAGEREF _Toc986779

21、97 h 27 HYPERLINK l _Toc98677998 4.4 仿真结果的分析 PAGEREF _Toc98677998 h 34 HYPERLINK l _Toc98677999 结论 PAGEREF _Toc98677999 h 36 HYPERLINK l _Toc98678000 参考文献 PAGEREF _Toc98678000 h 37 HYPERLINK l _Toc98678001 致谢 PAGEREF _Toc98678001 h 39 第1章 绪论1.1课题研究的目的及意义如今的汽车工业在国民经济中占据越来越重要的位置，可以说比重在逐年稳定上升， SUV中国经济社

22、会持续发展；人们生活水平不断提升，汽车已经是我们生活不能缺席的东西；人们随着经济性和动力指标的发展越来越关注车辆的操纵性要求。这种要求不仅是轿车，越野车也逐渐反映出来，开始推出对车辆操纵性的稳定性评价系统。人们意识到，悬架系统的好坏直接影响着汽车的各项评价指标，所以设计工程师们也逐渐把悬架的设计作为汽车设计的重点。SUVSUV1.2国内外研究现状1.2.1悬架设计研究现状20198Milan 等人18针对电动汽车的轻量化车身设计了一种全新的悬架，2019月，Ahamd Mozaffari 等人19】针对无人驾驶汽车进行了悬架设计，2016 5 月，郭孔辉74 月，王思远10以电动主动悬架为研究

23、对象，通过虚拟模拟，得出结论：LQR 控制的主动悬架天棚、地棚阻尼控制相比，不仅悬架动挠度降低，车轮振动现象也得到很好的改善。2018年10月，邱雪君8以大学生巴哈越野车为研究对象，从运动学以及弹性运动学两个方向来围绕小型越野车进行悬架设计。1.2.2悬架仿真优化现状2017年，Anirban C Mitra151/4ADMAS ADAMS 2020年，Hamid Taghavifar16认为越野地形总是给车辆的悬挂系统施加较大的激励幅度ISMC 神经网络控制器，用于控制车辆穿越可变形地形时的振动响应，并且201610ADAMS仿真软件对他们公司的新型场地试车进行建CarInsight2017

24、91:2512 月，王琳等人23相比王丹迎等人以同样的方式进行了20191019SUV81.3设计的基本内容、目标及方案1.3.1设计的基本内容SUV的前悬架。首先，通过搜集整理相关文献资料， SUVCR-V，ADAMS/View模块中导入悬架的简化模型，并进行仿真分析，以达到预期目标。1.3.2设计目标Admas 1.3.3设计方案设计及优化的技术路线具体如下图：调查研究并选定车型调查研究并选定车型数据处理分析技术要求分析悬架动、静挠度计算导向机构设计减震器件设计计算校核绘制装配图、零件图ADAMS 中进行仿真后在软件中进行数据测量进行相关数据优化撰写设计说明书图1.1：设计技术路线第2章

25、麦弗逊式独立悬架设计2.1麦弗逊式独立悬架简介2.1.1悬架的功用和结构汽车悬架的功用总结如下：抑制和减轻不平坦路面上激起的振动和冲击；传递汽车受到的各个方向的力和力矩；螺旋弹簧、减震器、三角形下摆臂三个部分组成了麦弗逊式悬架，大多数车型还会加上横向稳定杆。结构图如下图2.1：图2.1 麦弗逊式悬架结构图2.1.2麦弗逊式独立悬架的优缺点主要优点包括以下几点：（1）结构紧凑，占有的空间小，然后有利于加宽发动机舱。（2）使轿车易于装置横置发动机。麦克弗森式悬架的首要缺陷包括以下几点：（1）跟着悬架压缩、侧倾中心、车轮外倾角的变化规则不太理想。（2）把力和振荡传给轮罩内侧板（在立柱与车身衔接处），

26、然后传到轿车前部。（3）比较难以阻隔道路噪声。2.2悬架设计基本参数悬挂设计所需汽车的基本参数见下表2.1：表2.1本田 CR-V 基本参数参数名称数据车身宽/高轴距前轮距后轮距整车整备质量最小离地间隙1820mm/1680mm 2620mm 1565mm 1565mm 1590kg 185mm发动机形式/排量2.0.L150马力L4轮胎规格225 / 65R17悬架系统前：麦弗逊独立前悬架最大总质量1923kg2.3悬架的弹性特性2.3.1前悬架偏频、静挠度和动挠度的选择表2.2汽车的偏频、静挠度和动挠度值取值范围车型偏频 n/Hz静挠度 fc/cm动挠度 fd/cm货车1.52.25116

27、9轿车0.91.6103079大客车1.31.871558越野车1.42.06137131.42.0Hz613cm；713cm。n1/n2=1.5 Hz。由下式：故 考虑到前后轴负载和驾驶员驾驶舒适性之间的差异，前悬架的静态挠度通常会稍大一些，但也不能过大，否则会造成较大的车身纵向角振动，会影响后座乘客舒适性，故符合条件；根据静挠度值选取动挠度值，考虑到设计车型为中型越野车，行驶条件较差，值应选取较大，即动挠度值应选取较大，。-1.5 Hz 。2.3.2悬架刚度计算已知：悬上质量： 悬架刚度2.4螺旋弹簧的设计2.4.1螺旋弹簧的刚度螺旋弹簧形式如图2.2所示：图2.2.弹簧两端结构图计算麦弗

28、逊独立悬架的悬架刚度C的方法示例：如下图2.3所示。图2.3 悬架几何关系示意图b=2200mm； p=2288.88mm得2.4.2 计算弹簧钢丝直径 d根据下面的公式可以计算：式中i-弹簧有效工作圈数，先取8; G-弹簧材料的剪切弹性模量，取8.3x104Mpa;Dm 弹簧平均直径，取110 mm;代入计算得：d=15.72 mm，即取 d=16mm2.4.3 弹簧校核（1）弹簧刚度校核弹簧刚度的计算公式为：代入数据计算可得弹簧刚度Cs 为：所以弹簧选择符合刚度要求。2.4.4弹簧表面剪切应力校核弹簧钢丝表面的剪应力为：式中：P弹簧轴向载荷。C弹簧指数（旋绕比），；K-曲度系数；且；已知

29、Dm =110mm，d=16mm，可以算出弹簧指数 C 和曲度系数K;则弹簧表面的剪切应力为：=0.63=0.631569Mpa=988.47MPa，因为，所以弹簧满足要求。2.5 减震器的设计2.5.1减震器结构类型的选择减震器大致可分为两大类，即摩擦式减震器和液压减震器。其中，液力式用的最多。它可分为摇臂式和筒式。而筒式减震器的各项优点使得它现在被广泛使用。另外，这种类型的又被分为双筒式、单筒式和充气筒式。其中，双筒式应用最为广泛。减震器的功能是吸收并转化悬架垂直振动的能量，迅速衰减振动。冲低气压的双筒充气式减震器的优点有:阀的响应无论什么时候都比较敏感；阻尼特性好；车辆不容易振动，舒适性

30、好；就算气压低，仍可以正常工作；同比对照单筒式，由于没有浮动活塞，摩擦也较小，占用轴向尺寸小；噪声小；所以我选用双筒式减震器。2.5.2减震器参数设计1、阻尼系数为了让减震器达到阻尼大，冲击小的效果，y0小些，yc大些，两者之间有yc=（0.25-0.50）y0的关系。设计时，一般先选取。对于我选取的弹簧，往往取=0.25-0.35；故取=0.3，则有：，计算得，2.5.3减震器阻尼系数的确定由 故，代入数据得：悬上质量偏频=0.94HZ；ms是一侧悬架的悬上质量ms=750kg。故 PAGE PAGE 162.5.4减震器最大卸荷力F0 的确定关于卸荷速度Vx ，有：A 为车身振幅，取40m

31、m；为悬架偏频，有代入数据计算得卸荷速度为：2.5.5减震器工作缸直径D的确定筒式减震器工作缸直径 D 为：其中，p缸内最大允许压力，取,取p=3Mpa；连杆直径与工作缸直径比值=0.4 mm0.5mm.，取=0.4。代入计算得工作缸直径 D 为：减震器的工作缸直径 D 选取时按照标准选用，按下表选择。工作缸直径D2.3 减振器系列选用表2贮油直径Dc基长L吊环直径活塞行程S吊环直径宽度 B3044 （47）11（120）24230240250260、29270、2805070（75）17（180）40120130140150、47160、170、180405414（150）321201301

32、40150、39270、280所以选择工作缸直径 D=30 mm的减震器，对照上表活塞行程S =240mm ，基长 L=110mm，则：Lmin= L + S = 240 + 110 = 350 mm （压缩到底的长度）Lmax= Lmin+ S = 350 + 240 = 590 mm （拉足的长度）取贮油缸直径 DC =44 mm，壁厚取 2 mm。2.6 横向稳定杆设计2.6.1稳定杆接头形式选择 1、两端连接处结构形式的选择图2.4 接头剖面图2、中段与车架连接点处结构形式的选择当稳定杆的中间部分与车架连接时，橡胶部件需要吸收振动。如图所示，橡胶部件是横截面。橡胶元件放置在近似 U 形

33、元件中，并且 U 形元件固定到框架上。图2.5 接头剖面图2.6.2稳定杆直径计算由公式 式中为角刚度，为材料弹性模量，=，为稳定杆的截面惯性矩, , 为稳定杆两端间的距离其余变量如下图所示8。稳定杆材料为60Si2Mn。显而易见，敲定稳定杆的结构后，可以初步估算稳定杆的直径。1565mm，所以初步选取, , , 取，则图 2.6 稳定杆结构尺寸图故取d 32mm。2.6.3稳定杆校核稳定杆处的半径取。1、稳定杆的扭转应力 为端点处的作用力，=。 2、弯曲应力截面在弯矩的作用下产生的弯曲应力。 综上所述，满足要求。2.7轮胎尺寸车型的轮胎规格为225/65R17，2.8半轴初步计算半轴的安装形

34、式选择全浮式。式中为负荷转移系数，取= 1.2，为附着系数取= 0.8，为车轮滚动半径，为最大静载荷。d k 3 M ，k 为直径系数一般为0.205 0.218取k 0.21取d =25mm。第3章 麦弗逊前悬架三维实体建模3.1悬架各零件建模3.1.1车轮的创建Po/3.1所示。图3.1零件创建界面先草绘出基本的形状，再进行拉伸、阵列和旋转等实体特征建立，还有打孔和倒角等工程特征建立，建立车轮的三维模型，如图 3.2 所示。图3.2 车轮模型3.1.2螺旋弹簧的创建1.创建一个新文件，名称为螺旋弹簧的英文：“tanhuang”，类型还是为零件，子类型还是第一个选项，选择使用缺省模板。2.3

35、.3 所示，然后点击“完成”。3.点击完成以后，软件会提醒你选取目标，在左边的模型树里面选取基准平面 TOP， 或者直接点击页面也可以。点击确定后再点击缺省，进入草绘界面。4.用直线工具，先在中心画一条弹簧旋转的中心线，再画一条直线作为弹簧的高度， 然后打钩。5.要求输入节距值，输入：“36”再打钩。6.在中心处绘制一个圆，即为弹簧的剖面，再打钩，退出草绘模式。单击“确定”，最后生成的螺旋扫描曲面如图 3.4 所示。 PAGE PAGE 30 图3.3 属性菜单图图3.4 最后生成的螺旋弹簧3.1.3制动盘的创建和车轮同理，经过草图绘制后，旋转、拉伸得到想要的三维模型：制动盘如图3.5所示图3

36、.5 制动盘模型3.1.4转向节的创建同理可以得到转向节的三维模型如图3.6 所示。图 3.6 转向节模型3.1.5 下横臂的创建同理的到得到下横臂如图 3.7 所示。3.1.6减震器的创建同理得到得到的转向节如图 3.8 所示。图3.7 下横臂模型图图3.8 减震器模型3.1.7其他零部件的创建转向横拉杆球头销、减震器安装螺栓、转向横拉杆的模型如图 3.93.103.11 图3.9 减震器安装螺栓图3.10转向横拉杆球头销图 3.11 转向横拉杆3.2悬架的装配3.2.1组件装配概述Pro/E 中，零件的装配是通过定义参与装配的各个零件之间的装配约束来实现的， 在本节中，将根据自下而上的组装

37、设计概念进行麦克弗森前悬架组件的组装3.2.2装配悬架组件的过程1.制动盘组件的装配3.12、3.13所示。 图3.12 装配制动盘图3.13 装紧固螺栓3.3转向节的装配将转向节通过对齐和配合，装配在车轮上，如图 3.14 所示。图3.14 转向节装配3.4减震器组件的装配如图 3.15、3.16 所示，将减震器组件按相应空间位置关系装配起来，并将减震器与转向节间的连接螺栓安装上。 图3.15 减震器安装图3.16 连接螺栓安装3.6转向横拉杆的装配转向横拉杆与转向节臂间的球头销连接起来，如图3.17、3.18 所示,将横拉杆装配起来。图3.17 转向横拉杆装配图3.18 球头销连接3.7螺

38、旋弹簧的装配将螺旋弹簧通过对齐和配合的方式装配在减震器上，如图 3.19 所示。3.8半轴的装配将半轴通过对齐和配合的方式装配在车轮组件上，如图 3.19 所示。3.9下控制臂的装配装配下横臂，得到悬架系统总成，如图 3.20 所示。图 3.19 螺旋弹簧和半轴的装配图 3.20 悬架总成装配关系第4章 基于ADAMS/View的悬架仿真分析4.1麦弗逊悬架简化模型图 4.1 麦弗逊悬架简化模型悬架建模关键点确定关键点按照熟悉顺序依次代表：悬架下控制臂外点，悬架下控制臂内点，减振器上铰点，车轮的中间的点，减振器与转向节连接的下方的点，转向节的正中点，转向横拉杆内铰点，转向横拉杆外铰点。各个关键

39、点的坐标数值具体如下图的表所示：图 4.2 关键点坐标表4.2 在ADAMS/View中导入悬架模型1.创建文件“Create a new （Model Name） 栏中输入“model_22”，其它的选项就用系统的默认设置，按“OK”。图 4.3 ADAMS/View 进入界面2.设置工作环境在 ADAMS/View 页面的左上角，选择设置（Setting）中的（Units）命令，将这个页面中的，模型的单位由上往下设置为 mm、kg、N、s、deg 和 HZ（如图 4.4 所示）。（4.5 所示）。ADAMS/View （Setting）Y 轴负方向，大小为-9806.65（如图所示）。图

40、4.4 单位设置窗口图4.5 工作网格设置窗口图4.6 重力设置窗口3.创建设计点图点击功能选项中bodies-construction中的点 ，直接在默认选项的情况下，随机点八个点，然后双击某个点，出现 point table 后进行坐标标记，如图 4.7 所示。这八个点是各个运动副相连接的位置。4.导入悬架的模型直接导入在 ProE 中建模好的装配文件进行仿真，把格式改为 exmple.x_t 后导入。5.创建悬架的构件间的约束根据悬架的各构件之间的连接方式，以及各个零件是怎么相互带动运动的，在各个关键点之间建立连接副。具体创建过程如下：点击connectors-joints中约束库的球副

41、 ，设置连接的两个物体为“2Bodies_1Location”和“Normal To Grid”，选择下控制臂和 PART_18 为参考物体，选择POINT_1 为球副的点，创建约束副。如下图 4.7 所示：图 4.7 创建下控制臂外球铰副按照上面方法，同理创建以下：旋转副：GroundPOINT_2； 球铰副：GroundPOINT_7； 连接转向横拉杆和转向节臂，球铰副的位置为 POINT_8； GroundPOINT_3；固定副：连接转向节臂和转向节，固定副的位置为 POINT_6； 连接车轮和转向节，固定副的位置为 POINT_6；连接 PART_171 和 PART_18，固定副的位

42、置为 POINT_6；PART_171 PART_19POINT_6； 移动副：PART_32POINT_5； 约束副：连接车轮和试验台之间的点面，约束副的位置为 Test_Patch.cm； 完成后的模型如图。图 4.8、4.9 悬架模型4.3 测试悬架模型1、添加驱动点击按，设置如图4.10和4.11。图4.10 编辑函数图4.11 车轮路面激励点击按，其他不变就行。然后点击开 开始仿真。2、测量主销内倾角选4.12 所示。具体操作如下：图 4.12 函数编辑器首先，输入反正切函数“ATAN（）”；“Displacement”中的“Displacement along X”，4.13所示，

43、按“OK”，就可以智能完成表达式。图 4.13 测量两点在 X 轴方向距离同样， 测量两个不同的点在 Y 轴方向的距离时， 选择选择“Displacement” 中的“Displacement along Y”，设置如图 4.14，按“OK”，系统智能完成表达式.如图 4.15 所示，按“OK”即完成编辑。表达式：PI/2-ATAN(DY(MARKER_264,MARKER_255)/DX(MARKER_264,MARKER_255)4.15 图 4.14 测量两点在 Y 轴方向距离图 4.15 函数编辑器图 4.16 主销内倾角变化曲线 PAGE PAGE 383、测量主销后倾角选（Meas

44、ure Name） 栏输入：Caster_Angle11，属性（GeneralAttributes）的单位（Units）栏中选择“angle”，上同，编辑了主销后倾角的函数表达式：PI/2+ATAN(DY(MARKER_264,MARKER_255)/DZ(MARKER_264,MARKER_255)由图 4.17 得到，主销的后倾角不是固定的1.386，而是在1.27到1.50的范围内变化的。图 4.17 主销后倾角变化曲线4、测量车轮外倾角创建新的函数。名称栏输入：Camber_Angle1，属性为“angle”，得到函数表达式：ATAN（DY（MARKER_191, MARKER_90）

45、/DX（MARKER_191, MARKER_90）4.18 0.74到1.55 之间不是固定为0.31。图 4.18 前轮外倾角变化曲线5、测量车轮接地点侧向滑移量创建新的函数。名称为：Sideways_Displacement，单位：“length”，编辑车轮接地点侧向滑移量的函数表达式：DX（MARKER_247, MARKER_248）按“OK”，得到测量曲线如图，变化范围-8.5mm 到 8.0mm。6、测量车轮跳动量图 4.19 车轮侧向滑移量曲线创建新的测量函数。名称：Wheel_Travel，单位:上同，编辑：DY（MARKER_274, MARKER_248）按“OK”，结果

46、如图 4.20 所示。图 4.20 车轮跳动量曲线7、测量前轮前束创建新的测量函数。名称：Toe_Angle，单位：“angle”，编辑：ATAN（D（MARKER_191, MARKER_90）/DX（MARKER_191, MARKER_90）结果如图 4.21。曲线在-0.520.55之间波动图 4.21 前轮前束角变化曲线8、创建悬架特性曲线在最后一个选项栏中，选择定制曲线。按。钮，系统进入定。制曲线窗。口。调试后，得到的结果如下面的一组图：图 2.22 主销内倾角随车轮跳动的变化曲线图 2.23 主销后倾角随车轮跳动的变化曲线图 2.24 前轮外倾角随车轮跳动的变化曲线图 2.25

47、前轮前束随车轮跳动的变化曲线图 2.26 前轮接地点侧向滑移量随车轮跳动的变化曲线4.4 仿真结果的分析（1）主销内倾角的变化4.23 可以看出， 9.168.010.1之间。属于允许范围（813。）（2）主销后倾角的变化4.241.271.50区间。比较偏小。23。（3）前轮外倾角的变化1左右就好。4.25 中可看出，本文所设计的汽车的车轮外倾角从-0.75 1.56，变化范围值达2.31。因此前轮外倾角还有待于优化。（4）前轮接地点侧向滑移量0 6mm 4.27 可以看出该悬架系统的侧向滑移量变化比正常-8.5mm （5）前轮前束4.26 可0.56，反方向的最大值为-0.530.99。一

48、般性的， 012mm，所以仿真结果在许用范围内。结论本文基于某紧凑型的SUV汽车，进行了前悬架的设计，分析了设计要求，再结合所选车型本身的情况，最后可以确定前悬架的类型为麦弗逊独立悬架。再进行悬架设计之前先了解了悬架设计的步骤和必要的计算以及校核数据，对汽车底盘有了更深的了解和认识， 同时，在进行比较分析的过程中，用标准要求来进行书籍选择，设计出汽车前悬架的各个零部件的类型和参数。对于第二个部分： 仿真， 先使用ProE 软件建模以后再导入ADAMS/View中进行仿真，并且对评价悬架使用性能的各个参量进行了分析，分析得出主销内倾角正常，汽车回正功能状态良好；主销后倾角偏小，悬架稳定性不够；前

49、轮外倾角过大，可能会导致汽车操纵不够轻便进而安全性能下降；前轮接地侧向滑移量过大，可能导致轮胎寿命下降，更换周期变快；而前轮前束的数据在正常范围里面，汽车保持直线行驶的能力即较强。对该汽车的前悬架系统的性能做了初步的评估后，得出各项性能指标还有待优化改进的结论。参考文献1余志生. 汽车构造（第六版）M. 机械工业出版社, 20172王霄锋.汽车底盘设计M.北京:清华大学出版社,2010.172-218.3Hamid Reduced vibration of off-road vehicle nonlinear suspension system using an ad aptive integ

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51、操纵稳定性分析D.广州：华南理工大学,2018.9宋起龙.某越野车悬架安装梁强度分析及优化C/2017Altair（上海）有限公司（Altair Engineering,Inc.）,2017.7.1310高晋,宋传学.橡胶村套刚度对最架特性的影响.吉林大学学报J.2018,41:324-326.11王思远. 越野车电动悬架的设计与控制研究D.甘肃：兰州交通大学,2017.12王家豪,兰风崇,陈吉清.双横臂独立悬架运动特性设计分析J.机械设计与制造，2019,8(8):1-3.13Olley M.Indepcndent wheel sspcnsion it whys and whereforcsC.SAE Joumnal,1934,34(3):73-81.14Jun Zhang,Xin Li,Renjie Li.Multi-Body Dynamics Modeling and Simulation Analysis of a Suspension Base