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摘 要

悬架是车架与车桥之间一切传力连接装置的总称，对于汽车的行驶平顺性和操纵稳定性起着决定性影响。本研究首先对某型汽车的麦弗逊前悬架进行建模，接着对悬架系统模型进行仿真分析，针对悬架系统设计存在的不足，最后通过软件的优化模块进行优化设计。

主要内容如下：

(1) 首先根据某型汽车麦弗逊前悬架参数，通过ADAMS/Car模块对悬架进行建模。

(2) 然后对悬架模型进行双轮同向激振仿真试验。对ADAMS/PostProcessor模块生成的车轮外倾角、主销内倾角、前束角及主销后倾角随车轮跳动的特性曲线进行研究分析。

(3) 最后针对悬架设计存在的不足，通过ADAMS/Insight模块对悬架进行优化，并对优化前、后车轮四个定位参数随车轮跳动的变化曲线进行对比，分析优化后悬架的性能。

关键词：麦弗逊前悬架 仿真 优化 ADAMS

Simulation and calculation of Macpherson front suspension based on ADAMS/Car

ABSTRACT

The suspension is the general term for force transmission means connected between the frame and axle all, which plays a decisive influence on the car's ride comfort and handling stability. In this study, modeling McPherson front suspension of a certain type of car at first, then making a simulation analysis of the suspension model. For the existing shortcoming, optimizing the design through software’s optimization module.

The main contents are as follows:

(1) First, modeling front suspension by ADAMS/Car, according to a certain type of car ’s McPherson front suspension parameters.

(2) Then, running parallel wheel travel simulation for suspension model. Making a research and analysis of characteristic curve of Camber、kingpin inclination angle、 toe angle and kingpin inclination ralated to wheel travel. The characteristic curve is generated by ADAMS/PostProcessor.

(3) Finally, in order to solve the existing shortcomng of design, using ADAMS / Insight to optimize suspension. Making a comparation of characteristic curve before and after optimization which ralated to wheel travel.

Key word: Macphrson front suspension; Simulation; Optimization; ADAMS

目录

摘要 Ⅰ

ABSTRACT Ⅱ

第一章 绪论 1

1.1课题研究背景与意义 1

1.2悬架系统的概述 1

1.2.1悬架系统的作用 1

1.2.2悬架系统的分类 1

1.2.3麦弗逊悬架的结构特点 2

1.2.4麦弗逊悬架的优缺点 3

1.3麦弗逊悬架研究概况 3

1.3.1国内研究概况 3

1.3.2国外研究概况 4

1.4本文主要研究内容和思路 4

1.4.1研究内容 4

1.4.2研究思路 4

1.5本章小结 5

第二章 悬架的计算与校核 6

2.1 悬架挠度的计算 6

2.1.1 悬架静挠度的计算 6

2.1.2 悬架动挠度的计算 6

2.2 悬架刚度的计算 7

2.2.1 悬架空载刚度的计算 7

2.2.2 悬架满载刚度的计算 7

2.3 弹性元件的计算校核 7

2.3.1 弹簧种类及材料的选择 7

2.3.2 弹簧参数的计算 7

2.3.3 弹簧的校核 9

2.3.4 弹簧的其他参数 9

2.4 减震器的计算 10

2.4.1 减震器相对阻尼系数 10

2.4.2 减震器阻尼系数的确定 10

2.4.3 减震器最大卸荷力的确定 12

2.4.4 减震器工作缸直径的确定 12

2.4.5 减震器其他参数 12

2.5 本章小结 13

第三章 虚拟样机技术及ADAMS软件的理论基础 14

3.1 虚拟样机技术 14

3.1.1 虚拟样机技术的概述 14

3.1.2 虚拟样机技术的内容 14

3.1.3 虚拟样机技术与传统CAX技术的比较 14

3.2 ADAMS软件的概述 15

3.3 ADAMS软件的模块介绍 15

3.3.1 ADAMS的组成模块 15

3.3.2 ADAMS/Car模块的概述 15

3.3.3 ADAMS/Car模块中模板建立过程 16

3.4 ADAMS仿真分析的理论基础 16

3.4.1 运动学分析 16

3.4.2 动力学分析 17

3.4.3 初始条件分析 20

3.5 本章小结 22

第四章 麦弗逊前悬架的参数化建模 23

4.1 麦弗逊前悬架建模的参数准备 23

4.2 麦弗逊前悬架模板的建模 23

4.2.1 悬架模板的建模步骤 23

4.2.2 创建模板部件 24

4.2.3 部件间的连接 25

4.2.4 定义通讯器 26

4.3 悬架子系统的建立 26

4.4 悬架总装配 27

4.5本章小结 28

第五章 麦弗逊前悬架的运动学仿真分析 29

5.1悬架运动学仿真分析的概述 29

5.2 麦弗逊前悬架系统的双轮同向激振仿真试验 29

5.2.1 双轮同向激振仿真试验时主销后倾角的分析 30

5.2.2 双轮同向激振仿真试验时主销内倾角的分析 31

5.2.3 双轮同向激振仿真试验时车轮外倾角的分析 32

5.2.4 双轮同向激振仿真试验时前束角的分析 33

5.3 本章小结 34

第六章 麦弗逊前悬架性能参数的优化 35

6.1 基于ADAMS/Insight模块的麦弗逊前悬架的优化过程 35

6.2 计算结果的处理 38

6.3 优化结果对比分析 41

6.3.1 主销后倾角优化前后对比 41

6.3.2 主销内倾角优化前后对比 42

6.3.3 车轮外倾角优化前后对比 42

6.3.4 前束角优化前后对比 43

6.4 本章小结 43

第七章 总结与展望 44

7.1 全文总结 44

7.2 工作展望 44

参考文献 45

致 谢 47

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