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1、 摘 要现在的人们对汽车的要求越来越高，在获得良好的动力性和经济性的同时，还要求具有良好的操纵稳定性。汽车的操纵稳定性是影响汽车行驶安全性的重要性能之一，因此，如何研究和评价汽车的操纵稳定性，以获得良好的汽车主动安全性能一直是关于汽车研究的一个重要课题。全套图纸，加153893706本文首先对某车型麦弗逊前悬架的结构以及悬架的设计要求进行了分析.然后在ADAMS/View模块中麦弗逊式悬架建模的方法，分析了参数化悬架模型的方法，并对模型进行了参数化,进行了悬架运动学仿真分析。分析了悬架各性能参数（主销内倾角、主销后倾角、车轮外倾角、车轮前束角和前轮侧向滑移量）在车轮跳动过程中的变化趋势，并指出
2、需要改进的地方。研究多个设计变量的变化对样机性能的影响，并总结规律，提出优化设计的方案。再次进行仿真，对比分析了优化前后的仿真结果，并评价了优化方案。优化后悬架的性能明显提高，验证了优化方案的可行性。本文研究的目的和意义为在试制前的阶段进行设计和试验仿真，并且提出改进意见。在产品制造出之前，就可以发现并更正设计缺陷，完善设计方案，缩短开发周期，提高设计质量和效率。本文的初步研究具有一定的实践和应用价值。关键词：麦弗逊悬架; ADAMS/View; 建模; 运动仿真 ABSTRACTNowadays，along with the popularization of the vehicle，the
3、 requirement for the vehicle becomes higher and higherThe favorable handling stability performance is required as well as the favorable power performance and economical performanceThe handling stability of a vehicle is one of the important characters that have effect on the active safety performance
4、 of vehicle，therefore，it is always an important subject that how the handling stability performance is researched and evaluated to gain a favorable active safety performanceFirstly ,I have a detailed analysis for Macpherson suspension structureFollowing, The paper introduced how to build a model for
5、 the half of the suspension ADAMSView，discussed the performance of the front wheel alignment parameters such as the kingpin inclination ,caster ,camber ,the toe angle and sideways displacement in a front wheel vehicle positioningThe model was a virtual front suspension test platform，and analyzed the
6、 change trend of the suspension performance parameters in the process of flopping the wheelThe impacts of its changes in the trend of design variables are also analyzedmake all optimized design of the program，with the comparative analysis to verify the feasibility of the optimization program before
7、and after the optimization，the suspensions key data was generated，the virtual design was finishedThe purpose and significance of the article lies in establishing a vehicle Macpherson suspension of the virtual design platform for virtual simulation test，pioneering a more scientific approach for the d
8、esign and development of Macpherson suspension，combining the automobile design theory，resolving problems in the field of kinematics and dynamics，improving the quality of designThis research will also contribute to enhance the ability to independently develop products for Chinas automobile industryth
9、e research of this article has high theory meaning and practical valueKey Words：Macpherson Suspension; ADAMS/ View; Modeling; Motion Simulation目 录摘 要Abstract第1章 绪 论11.1 选题的目的11.2 选题的意义11.3 悬架技术研究现状21.4 研究内容和方法31.5 预期结果4第2章 麦弗逊式独立悬架结构分析52.1 悬架的组成与分类52.1.1 悬架的组成52.1.2 悬架的分类62.2 本章小结11第3章 麦弗逊式独立悬架设计123
10、.1 悬架机构形式确定123.2 主要依据参数的确定143.3 悬架的弹性特性和工作行程153.4 螺旋弹簧的设计163.4.1 螺旋弹簧的刚度163.5 减震器结构类型的选择193.6 减震器参数设计233.7 横向稳定杆设计253.7.1 横向稳定杆的作用253.7.2 稳定杆接头形式选择263.7.3 稳定杆直径计算263.7.4 稳定杆校核283.8 轮胎尺寸283.9 半轴初步计算283.10 本章小结29第4章 基于ADAMS/View的悬架优化分析304.1 虚拟样机技术简介304.2 虚拟样机技术的实现ADAMS软件介绍304.3 麦弗逊悬架简化模型314.4 在ADAMS/V
11、iew中创建悬架模型324.5 测试悬架模型364.6 悬架参数化464.6.1 创建设计变量474.6.2 设计点参数化484.6.3 实体参数化524.7 优化前悬架模型534.7.1方法534.7.2优化模型554.7.3 优化方案574.7.4 优化结果594.7.5 优化结果的评价624.8 本章小结62第5章 麦弗逊前悬架三维实体建模635.1 悬架各零件建模635.1.1 车轮的创建635.1.2 螺旋弹簧的创建645.1.3 制动盘的创建655.1.4 转向节的创建655.1.5 下横臂的创建655.1.6 减震器的创建665.1.7 其他零部件的创建665.2悬架的装配675
12、.2.1 组件装配概述675.2.2 装配悬架组件的过程675.3 本章小结69结 论70参考文献71致 谢73附录A74附录B79 第1章 绪 论1.1 选题的目的由于悬架系统在汽车行驶中占有重要地位和发挥关键作用，悬架的研究越来越受到广泛的重视。在传统设计和研究方法的基础上，也出现了许多先进的方法和技术，比如CAD/CAE技术、有限元分析、模拟仿真、虚拟设计、优化设计等等。所以悬架系统的研究设计具有广阔的前景。在实际当中，如果悬架结构设计不当，将会大大影响汽车产品的使用性能，出现转向沉重、车轮摆振、轮胎偏磨严重、轮胎使用寿命缩短等现象。本课题研究的目的就在于运用CAD/CAE技术对车辆麦弗
13、逊式前悬架的虚拟设计。在试制前的阶段进行悬架结构布置和建模仿真，获得分析车轮垂直跳动、转动与车轮前束角的变化等关系，总结规律。获得相关数据，在产品制造出之前，就可以发现并更正设计缺陷，通过对模型某项或是多项性能指标进行优化，通过调节相应的参数来满足设计要求,从而为汽车悬架的设计提供一种新的可行性方案,为生产实践提供必要的理论支持。1.2 选题的意义悬架是车辆行驶系的重要的组成部分。其主要任务是弹性连接车轮与车架，传递二者之间的力和力矩，并缓和冲击、衰减振动。性能优良的悬架系统对改善车辆的操纵稳定性、行驶平顺性、减轻车辆自重、改善轮胎的磨损状况以及减少对公路的破坏具有重要意义。传统的悬架设计一般
14、采用经验设计法、数学推导法以及几何作图等方法, 在悬架系统设计、试验、试制整个过程中必须边试验、边改进，从设计到试制、试验、定型，产品开发成本较高，虽然可以满足设计要求, 但精度和效率不高。所以，传统的方法已经很难满足日益加速的设计需求, 为缩短开发周期, 降低开发成本, 有必要采用新的设计方法。运用虚拟样机技术，结合虚拟设计和虚拟试验，可以大大简化悬架系统设计开发过程，大幅度缩短产品开发周期，大量减少产品开发费用和成本，提高产品质量和产品的系统性能，获得最优设计产品。有利于企业抢占市场和发展先机，提高经济效益和社会效益。1.3 悬架技术研究现状悬架的运动学、动力学仿真分析在汽车悬架系统的设计
15、和开发中占有重要的地位。悬架系统在发挥车辆操纵稳定性方面至关重要。由于汽车操纵稳定性研究的复杂性和危险性，往往要进行计算机仿真，随着计算机软硬件的飞速发展，许多新的概念被提了出来，如虚拟现实技术(Virtual Reality Technology)，虚拟试验技术(Virtual Experiment Technology)，虚拟仿真技术(Virtual Simulation Technology)，和虚拟原型实验仿真技术(Virtual Prototyping Experiment Simulation Technology)等等，这为车辆计算机仿真技术描绘了美好的前景。虚拟试验技术是一种先进的以高性能计算机系统为支撑平台的计算机仿真技术，是近年来随着计算机图形学、多媒体技术、人工智能、人机接口技术、并行技术、传感器技术等一系列技术的迅速发展而发展起来的。按传统的方法对新车的操纵稳定特性进行研究时，需要经过设计、试验，试验总结出来的问题反馈到设计。设计通过计算、更改后，再试验，这种完全依靠样车试制后对汽车进行试验达到调整汽车性
