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河北工业大学毕业设计说明书(论文)作者：赵铁龙学号：080295学院：机械工程学院系(专业)：车辆工程题目：汽车双横臂悬架动态模拟与仿真指导者：卞学良（教授）评阅者：2012年6月1日河北工业大学毕业设计说明书II题目：汽车双横臂悬架动态模拟与仿真摘要：双横臂式独立悬架是汽车常用的悬架之一，尤其在轿车的前轮上被应用广泛。其优点在于设计简单、性能稳定可靠，可以通过选择合理空间导向杆系的铰接点的位置和控制臂的长度，使得悬架具有所需的运动特性，并且形成恰当的侧倾中心和纵倾中心，从而保证汽车有良好的行驶平顺性和方向稳定性。通过基于虚拟样机技术对悬架模型进行运动仿真，分析悬架定位参数对性能的影响。本论文的主要研究内容：1、根据长城哈弗系列汽车的双横臂式悬架的定位参数，运用UG软件建立双横臂式独立悬架的零部件模型，然后再进行装配约束。2、基于虚拟样机技术，运用ADAMS软件对双横臂式独立悬架进行动态模拟仿真分析，做出车轮外倾角、车轮前束、主销后倾角、主销内倾角随着车轮跳动量的变化曲线以及车轮转向时内外车轮的转角误差曲线。3、根据ADAMS软件对双横臂式独立悬架做出的运动仿真分析的结果，研究双横臂式独立悬架的各结构参数对车轮定位参数的影响。通过基于虚拟样机技术，对双横臂式独立悬架和转向机构的建模和动态仿真，从而对双横臂式独立悬架的主要性能进行预测和评估，为双横臂式独立悬架设计提供依据，从而简化悬架系统设计开发过程，缩短产品开发周期，减少产品开发费用和成本，提高产品质量及性能。关键词：双横臂独立悬架；车轮定位参数；虚拟样机；动力学河北工业大学毕业设计说明书IIITitle：AutodoublewishbonesuspensionandthedynamicsimulationofthesimulationAbstract：Thedoublewishboneindependentsuspensionisoneofthecar'ssuspension,especiallyincarsonthefrontwheelsarewidelyused.Theadvantageisthatthedesignissimple,stableandreliableperformance,byselectingthelocationandlengthofthecontrolarmofthehingepointoftheguiderodsysteminareasonablespace,makingthesuspensionwiththedesiredmotioncharacteristics,andappropriaterollcenterandcentertriminordertoensurethecarhasagoodridecomfortanddirectionalstability.Suspensionmodelbasedonvirtualprototypingtechnology,motionsimulation,analysisofthesuspensionalignmentparametersimpactonperformance.Themaincontentsofthispaper:1.UsingUGsoftwarecomponentmodelsofthedouble-wishboneindependentsuspension,doublewishbonesuspensionalignmentparametersoftheGreatWallHoverseriescars,andthentheassemblyconstraints.2.Thedoublewishboneindependentsuspension,dynamicsimulationanalysis,theuseoftheADAMSsoftwarebasedonvirtualprototypingtechnologytomakecamber,wheeltoe,casterangle,kingpinanglewiththecurveofthewheelrunoutandwheelsteering,internalandexternalwheelangleerrorcurve.3.AccordingtotheresultsoftheADAMSsoftwareanddoublewishboneindependentsuspensiontomakemotionsimulation,double-wishboneindependentsuspension,thestructuralparametersofwheelalignmentparameters.Basedonvirtualprototyping,modelinganddynamicsimulationofthedoublewishboneindependentsuspensionandsteeringmechanism,whichmainlydouble-wishboneindependentsuspensionperformancepredictionandevaluationofthedoublewishboneindependentsuspensiondesignprovidethebasisforsimplifyingthedesignanddevelopmentprocessofthesuspensionsystem,shorterproductdevelopmentcycles,reduceproductdevelopmentcostsandcost,improveproductqualityandperformance.Keywords:doublewishboneindependentsuspension;wheelalignmentparameters;virtualsimulation;dynamics目录1绪论.............................................................11.1现代汽车设计................................................11.2本文主要研究内容及意义......................................22悬架的设计概述及结构分析.........................................32.1悬架的类型..................................................32.2悬架的设计要求.............................................112.3小结.......................................................113双横臂式独立悬架的数学模型......................................123.1双横臂式独立悬架的简化模型.................................123.2双横臂式独立悬架的结构参数.................................133.3小结.......................................................144基于UG的双横臂式独立悬架的设计分析.............................154.1UG软件应用简介.............................................154.2悬架的几何建模.............................................184.3小结.......................................................215基于ADAMS的双横臂式独立悬架的仿真分析..........................235.1ADAMS软件应用简介..........................................235.2悬架分析系统的建立.........................................245.3悬架的性能评价指标.........................................285.4悬架的车轮跳动仿真.........................................335.5悬架的车轮转向仿真.........................................375.6小结.......................................................40结论..............................................................41参考文献..........................................................42致谢..............................................................44河北工业大学毕业设计说明书11绪论1.1现代汽车设计随着现代科学技术的高速发展，人们越来越关注汽车的行驶舒适性和安全性。在传统的汽车设计方法中，一般只会先理论研究，然后制造出样机，通过无数次的实验不断地改进设计参数，最终才能达到设计要求。这种传统的设计方法设计周期长，设计费用高，于是人们就想到利用计算机来解决一些人们不能解决的问题。“嫦娥一号”奔月卫星发射后首先会进入一个与地球同步且需要16个小时才能飞行一圈的椭圆轨道（近地点距离为200公里，远地点距离为5.1万公里），随后“嫦娥一号”奔月卫星通过推进器加快运行速度，再进入一个需要48小时才能飞行一圈的椭圆轨道（近地点距离为500公里，远地点距离为12.8万公里）。此后，奔月卫星要经过114小时的连续飞行才能到达月球，期间“嫦娥一号”奔月卫星要不断地加速，并且在到达卫星预定月球飞行轨道附近时，利用运载火箭的反向减速装置减速。由于月球引力的作用，“嫦娥一号”探月卫星会成为环绕月球飞行的一颗卫星，并且最终在距离月球表面200公里的轨道上开展拍摄月球三维影像等的工作。卫星飞行的整个过程总共需时114个小时，距离地球接近38.44万公里。而过去，中国发射的卫星距离地面一般都在3.58万公里左右。“嫦娥一号”奔月卫星整个发射过程要进行四次地球表面变轨，然后脱离地球，到达月球附近时要进行三次近月制动，只有精确的控制这一系列的变轨、制动，“嫦娥一号”奔月卫星才能顺利的离开地球，到达月球。航天局的工程师们正是利用了虚拟样机技术，首先在卫星发射之前，不断地模拟卫星的发射升空、奔月、绕月飞行，最终得到最优化的飞行参数信息，只有这样才能到达对“嫦娥一号”奔月卫星的精准控制，最终完成绕月飞行的任务［1］。虚拟样机技术（VirtualPrototyping,VP）是把对整体模型零部件的设计和分析技术应用到产品的研究设计开发中，并对计算机上已经建好的模型进行仿河北工业大学毕业设计说明书2真分析，从而得出模型产品的主要性能，进而对模型产品进行设计优化以及改善产品性能的一项新技术［1］。虚拟样机技术的应用贯穿在整个汽车设计当中，它可以用在概念设计和方案论证中，虚拟样机技术让汽车设计师们实现了把自己的创造力付诸实践的梦想，虚拟样机技术在汽车设计的研制初期的应用，使得汽车设计师们更加直观的对虚拟的汽车模型进行设计和性能评测，这对提高设计质量、减少设计错误、加快汽车的研发周期有重要的意义［2］。1.2本文主要研究内容及意义学习和掌握双横臂式独立悬架系统的性能优缺点，并