应用ADAMS∕car的前悬架动特性分析与优化.pdf

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1、现代制造工程2010年第2期设备设计／诊断维缈再制造应用ADAMS／car的前悬架动特性分析与优化郭军团，黄菊花，张庭芳(南昌大学机电工程学院，南昌330031)摘要：针对某车型的双横臂独立前悬架系统，利用ADAMS／car模块，对该悬架进行建模和车轮上、下跳动的动特性仿真，分析悬架的前束角、车轮外倾角、主销后倾角、主销内倾角和主销偏距的变化规律，评价悬架系统数据的合理性，并利用ADAMS／insight模块，对悬架参数进行优化，进一步改善悬架系统的性能。关键词：ADAMS软件；动特性；优化；悬架中图分类号：TP391．9

2、文献标识码：A文章编号：1671_3133(2010)02----0120---05DynamicanalysisandoptimizationofthefrontsuspensionbasedonADAMS／carGUOJun—tuan，HUANGJu—hua，ZHANGTing—fang(ElectricalandMechanicalEngineeringCollege，NanchangUniversity，Nanchang330031，China)Abstract：Modelforadoublewishboneind

3、ependentfrontsuspensionsystem．theuseofADAMS／carmoduletomodelthesail,-pensionandwheelsmoveupanddownbeatingsimulationanalysisofthetoe—angle，camber-angle，caster-angle，kingpin-inc-angleandscrub-radiuschangesinthelaw，theevaluationofthereasonablesuspensionsystemdata，and

4、theuseofADAMS／iusightmoduletooptimizetheparametersofthesuspensiontofurtherimpmvethesuspensionsystemperformance．Keywords：ADAMS；dynamiccharacteristics；optimization；suspension0引言悬架是汽车的主要组成之一，其对平顺性和操纵稳定性的影响至关重要，其功用为在垂直方向减振和起悬挂作用；在侧向可防止侧倾与左、右车轮载荷转移；在行驶方向上保证驱动与制动的实现并保持方

5、向稳定性‘1

6、。本文针对某型车前悬架系统，借助于机械动力学分析软件ADAMS，建立该型车悬架的运动学模型，并进行动特性仿真分析与优化。该型车的前悬架系统是双横臂独立悬架，双横臂悬架机构是目前独立悬架中使用最广泛的机构之一，由于是一种比较复杂的空间机构，运动直观性差，进行性能分析的困难也较大，因此合理地选择导向机构位置参数是保证双横臂独立悬架具有良好性能的重要因素。1双横臂独立悬架模型的建立1．1空间拓扑结构的确定根据双横臂独立悬架的特殊空间结构，建立双横120臂悬架的空间拓扑结构如图1所示，图1中以前悬架的左侧部分为例。双

7、横臂独立悬架是由多节点联结的RSSR(R表示旋转副(Revolute)，S表示球面副(Spherical))空问四连杆结构组成，上、下横臂均为三角形，点A为下横臂后铰链，点日为下横臂前铰链，点D为上横臂后铰链，点层为上横臂前铰链，点F为上横臂球头销，点C为下横臂球头销，点日为减振器上支点，点．，为减振器下支点，点P为转向节轴线与主销轴线的交点，点G为轮胎中心，点Ⅳ为横拉杆外点，点肘为横拉杆内点，点￡为弹簧的下支点。1．2在软件ADAMS中建立双横臂独立悬架的动力学模型由于该模型较复杂，为建立合理的模型结构，对所建立的模型做

8、如下简化和假设心J：1)悬架中所有零／部件都假设为刚体，同时零／部件之间的所有连接都简化为铰链，内部间隙不计；2)减振器简化为线性弹簧和阻尼；3)各运动副内的摩擦力忽略不计；4)轮胎简化为刚性体。根据以上假设，所对应的空间拓扑结构模型中点设备设计／诊断维6／再制造现代制造工程2010年第2期的几何坐标见表1，这些点所对应的坐标即为软件中的硬点(构建模型所需的关键点)坐标。在ADAMS软件中建立独立悬架的运动学模型，如图2所示。该模型由悬架子系统模型(上／下横臂、主销、减振器和转向横拉杆)、转向系子系统、刚性轮胎以及试验台组

9、成。试验台是出于软件进行仿真的需要而加入的，用以辅助轮胎的运动。H下横臂图1悬架的空间拓扑结构模型(前悬架左侧)表1各硬点坐标mm图2悬架运动学模型2双横臂悬架的动态仿真与结果分析2．1动态仿真由于仿真软件的特殊性，进行悬架的动特性仿真需要部分的整车参数。根据调研所得到相关的样车整车参数见表2。应用AD