買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 I 摘 要 懸架系統(tǒng)是 汽車最重要的零部件之一，懸架的運(yùn)動(dòng)學(xué)特性直接影響到汽車操作穩(wěn)定性和使用性能，懸架運(yùn)動(dòng)學(xué)的研究是汽車研究開發(fā)中最重要課題之一。 本文介紹了汽車懸架系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)學(xué)的研究現(xiàn)狀，并對(duì)獨(dú)立懸架系統(tǒng)做了詳細(xì)的分類和對(duì)比分析，選取麥弗遜懸架系統(tǒng)最為本文的研究對(duì)象，詳細(xì)分析了 麥弗遜懸架系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成、布置形式及運(yùn)動(dòng)特性，并利用 件建立了麥弗遜懸架的三維模型，并通過裝配設(shè)計(jì)，完成了麥弗遜懸架系統(tǒng)模型的裝配。最后，通過 機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真軟件麥弗遜懸架 進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真 分析 ，模擬在車輪上下跳動(dòng)的運(yùn) 動(dòng)激勵(lì)下， 測(cè)定出麥弗遜懸架的定位參數(shù)特性曲線，并對(duì)其做一個(gè)簡(jiǎn)單的分析。 關(guān)鍵詞 ： 麥弗遜懸架 ； 運(yùn)動(dòng)學(xué) 仿真 ； 車輪定位參數(shù) 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 he is of of a is to of of is of of of of of of to be of of a by of D of by In is by by up of of of a 文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 錄 1 緒論 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 懸架的概述 . 6 懸架的結(jié)構(gòu) . 6 彈性元件 . 2 減振器 . 3 導(dǎo)向機(jī)構(gòu) . 4 國(guó)內(nèi)外懸架發(fā)展趨勢(shì) . 4 2 麥弗遜懸架概況 . 6 麥弗遜懸架簡(jiǎn)介 . 6 麥 弗遜懸架發(fā)展史 . 6 麥弗遜懸架結(jié)構(gòu)特點(diǎn) . 6 麥弗遜懸架的優(yōu)缺點(diǎn) . 7 麥弗遜懸架的研究現(xiàn)狀和實(shí)際 應(yīng)用 . 8 研究現(xiàn)狀 . 8 實(shí)際應(yīng)用 . 8 3 麥弗遜懸架模型的建立 . 9 件簡(jiǎn)介 . 9 建模思路 . 9 減震器和螺旋彈簧模型的建立 . 10 減震器模型的建立 . 10 螺旋彈簧模型的建立 . 11 A 型架模型的建立 . 13 輪轂和輪胎三維模型的建立 . 15 輪轂?zāi)Ｐ偷慕?. 15 輪胎三維模型的建立 . 17 橫向穩(wěn)定桿及連接桿模型的建立 . 18 橫向穩(wěn)定桿模型的建立 . 18 連接桿 . 21 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)模型的建立 . 22 轉(zhuǎn)向盤模型的建立 . 22 轉(zhuǎn)向軸及轉(zhuǎn)向萬(wàn)向節(jié)模型的建立 . 24 轉(zhuǎn)向器總成模型的建立 . 26 懸架其它零部件的三維模型 . 29 零部件的裝配設(shè)計(jì) . 30 4 麥弗遜懸架的運(yùn)動(dòng)分析 . 31 件簡(jiǎn)介 . 31 件簡(jiǎn)介 . 31 件簡(jiǎn)介 . 31 懸架模型的輸出過程 . 32 導(dǎo)入 仿真過程 . 33 5 懸架的運(yùn)動(dòng)分析 . 35 車輪定位參數(shù)變化曲線的測(cè)定 . 35 車輪定位及定位 參數(shù)的定義 . 35 主線內(nèi)傾角變化曲線的測(cè)定 . 35 主銷后傾角變化曲線的測(cè)定 . 36 前輪外傾角變化曲線的測(cè)定 . 37 前輪前束變化曲線的測(cè)定 . 38 車輪側(cè)向及縱向位移變化曲線的測(cè)定 . 39 車輪側(cè)向位移變化曲線的測(cè)定 . 39 車輪縱向位移變化曲線的測(cè)定 . 40 前懸架特征曲線的測(cè)定及分析 . 41 主銷內(nèi)傾角與車輪跳動(dòng)量變化曲線的分析 . 42 主銷后傾角與車輪跳動(dòng)量變化曲線的分析 . 43 車輪外傾角與車輪跳動(dòng)量變化曲線的分析 . 43 車輪前束角與車輪跳動(dòng)量變化曲線的分析 . 44 輪距的變化量與車輪跳動(dòng)量變化曲線的分析 . 44 6 總結(jié) . 46 致謝 . 47 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 V 參考文獻(xiàn) . 48 附錄 A . 49 附錄 B . 55 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 緒論 懸架的概述 懸架是車架（或承載式車身 ）與車橋（或車輪）之間的一切傳力連接裝置的總稱。 舒適性是轎車最重要的使用性能之一。舒適性與車身的固有振動(dòng)特性有關(guān)，而車身的固有振動(dòng)特性又與懸架的特性相關(guān)。所以，汽車懸架是保證乘坐舒適性的重要部件。同時(shí)，汽車懸架做為車架 (或車身 )與車軸 (或車輪 )之間作連接的傳力機(jī)件，又是保證汽車行駛安全的重要部件。因此，汽車懸架往往列為重要部件編入轎車的技術(shù)規(guī)格表，作為衡量轎車質(zhì)量的指標(biāo)之一。 汽車車架（或車身）若直接安裝于車橋（或車輪）上，由于道路不平，由于地面沖擊使貨物和人會(huì)感到十分不舒服，這是因?yàn)闆]有懸架裝置的原 因。汽車懸架是車架（或車身）與車軸（或車輪）之間的彈性聯(lián)結(jié)裝置的統(tǒng)稱。它的作用是彈性地連接車橋和車架（或車身），緩和行駛中車輛受到的沖擊力。保證貨物完好和人員舒適；衰減由于彈性系統(tǒng)引進(jìn)的振動(dòng)，使汽車行駛中保持穩(wěn)定的姿勢(shì)，改善操縱穩(wěn)定性 2,1 ； 同時(shí)懸架系統(tǒng)承擔(dān)著傳遞垂直反力，縱向反力（牽引力和制動(dòng)力）和側(cè)向反力以及這些力所造成的力矩作用到車架（或車身）上，以保證汽車行駛平順；并且當(dāng)車輪相對(duì)車架跳動(dòng)時(shí)，特別在轉(zhuǎn)向時(shí)，車輪運(yùn)動(dòng)軌跡要符合一定的要求，因此懸架還起使車輪按一定軌 跡相對(duì)車身跳動(dòng)的導(dǎo)向作用。 因此，懸架結(jié)構(gòu)形式和性能參數(shù)的選擇合理與否，直接對(duì)汽車的行駛平順性、操縱穩(wěn)定性、駕駛和乘坐舒適性等都有很多大的影響。 汽車行駛性能和汽車的運(yùn)動(dòng)與操縱兩本書中，也詳細(xì)的介紹了懸架的運(yùn)動(dòng)學(xué)特性對(duì)懸架操縱穩(wěn)定性的影響 53 。 懸架的結(jié)構(gòu) 一般懸架由彈性元件、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、減振器和橫向穩(wěn)定桿組成 （圖 受并傳遞垂直載荷，緩和由于路面不平引起的對(duì)車身的沖擊。彈性元件種類包括鋼板彈簧、螺旋彈簧、扭桿彈簧、油氣彈簧、空氣彈簧和橡膠彈簧。 減振器用來衰減由于彈性系統(tǒng)引起的振，減振器的類型有筒式減振器，阻力可調(diào)式新式減振器，充氣式減振器。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)用來傳遞車輪與車身間的力和力矩，同時(shí)保持車輪按一定運(yùn)動(dòng)軌跡相對(duì)車身跳動(dòng)，通常買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 2 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)由控制擺臂式桿件組成。種類有單桿式或多連桿式的。鋼板彈簧作為彈性元件時(shí)，可不另設(shè)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，它本身兼起導(dǎo)向作用。有些轎車和客車上，為防止車身在轉(zhuǎn)向等情況下發(fā)生過大的橫向傾斜，在懸架系統(tǒng)中加設(shè)橫向穩(wěn)定桿，目的是提高橫向剛度，使汽車具有不足轉(zhuǎn)向特性，改善汽車的操縱穩(wěn)定性和行駛平順性。 圖 架 總成 彈 性元件 彈性元件用來承受并傳遞垂直載荷，緩和由于路面不平引起的對(duì)車身的沖擊。彈性元件種類包括鋼板彈簧、螺旋彈簧、扭桿彈簧、油氣彈簧、空氣彈簧和橡膠彈簧等。 是汽車懸架中應(yīng)用最廣泛的的一種彈性元件。 由多片不等長(zhǎng)和不等曲率的鋼板疊合而成。安裝好后兩端自然向上彎曲。鋼板彈簧除具有緩沖作用外，還有一定的減震作用，縱向布置時(shí)還具有導(dǎo)向傳力的作用，非獨(dú)立懸掛大多采用鋼板彈簧做彈性元件，可省去導(dǎo)向裝置和減震器，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。 廣泛的應(yīng)用于獨(dú)立懸架，特別是前輪獨(dú)立懸架中。 只具備 緩沖作用，多用于轎車獨(dú)立懸掛裝置。由于沒有減震和傳力的功能，還必須設(shè)有專門的減震器和導(dǎo)向裝置。 其有點(diǎn)事無需輪滑，不忌泥污。 氣體作為彈性介質(zhì)，液體作為傳力介質(zhì)，它不但具有良好的緩沖能力，還具有減震作用，同時(shí)還可調(diào)節(jié)車架的高度，適用于重型車輛和大客車使用。 用彈簧桿做成的扭桿一端固定于車架，另一端通過擺臂與車輪相連，利用車輪跳動(dòng)時(shí)扭桿的扭轉(zhuǎn)變形起到緩沖作用，適合于獨(dú)立懸掛使用。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 3 減振器 減振器用來衰減由于彈性系統(tǒng)引起的振，減振器的類型有筒式減振器，阻力 可調(diào)式新式減振器，充氣式減振器。 如圖 示筒式減震器： 圖 式減震器示意圖 1234567891011汽車懸架系統(tǒng)中最廣泛采用液力減震器。液力減震器的工 作原理是，當(dāng)車架與車橋作往復(fù)相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，減震器中的活塞在缸筒內(nèi)也作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，預(yù)示減震器殼體內(nèi)的油液便往復(fù)地從一個(gè)內(nèi)腔通過一些窄小的空隙流入另一個(gè)內(nèi)腔。此時(shí)，孔壁與油液間的摩擦及液體分子內(nèi)摩擦便形成對(duì)振動(dòng)的阻尼力，使車身和車架的振動(dòng)能量轉(zhuǎn)化為熱能，被油液和減震器殼體所吸收，然后散到大氣中 6 。減震器的阻尼力的大小隨車間和車橋相對(duì)速度的增減而增減，并且與油液的粘度有關(guān)。要求減震器所用油液的粘度收溫度變化的影響盡可能小，且具有抗汽化、抗氧化以及對(duì)各種金屬和非金屬零件不起腐 蝕作用等性能。 減振器與彈性元件承擔(dān)著緩沖擊和減振的任務(wù)，阻尼力過大，將使懸架彈性變壞，買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 4 甚至使減振器連接件損壞。因面要調(diào)節(jié)彈性元件和減振器這一矛盾。 因此對(duì)減震器提出以下幾點(diǎn)要求： (1) 在壓縮行程（車橋和車架相互靠近），減振器阻尼力較小，以便充分發(fā)揮彈性元件的彈性作用，緩和沖擊。這時(shí)， 彈性元件起主要作用 (2) 在懸架伸張行程中（車橋和車架相互遠(yuǎn)離），減振器阻尼力應(yīng)大，迅速減振。 (3) 當(dāng)車橋（或車輪）與車橋間的相對(duì)速度過大時(shí)，要求減振器能自動(dòng)加大液流量，使阻尼力始終保持在一定限度之內(nèi)，以避免承受過 大的沖擊載荷。 在汽車懸架系統(tǒng)中廣泛采用的是筒式減振器，且在壓縮和伸張行程中均能起減振作用叫雙向作用式減振器，還有采用新式減振器，它包括充氣式減振器和阻力可調(diào)式減振器。 導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)用來傳遞車輪與車身間的力和力矩，同時(shí)保持車輪按一定運(yùn)動(dòng)軌跡相對(duì)車身跳動(dòng)，通常導(dǎo)向機(jī)構(gòu)由控制擺臂式桿件組成。種類有單桿式或多連桿式的。鋼板彈簧作為彈性元件時(shí)，可不另設(shè)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，它本身兼起導(dǎo)向作用。有些轎車和客車上，為防止車身在轉(zhuǎn)向等情況下發(fā)生過大的橫向傾斜，在懸架系統(tǒng)中加設(shè)橫向穩(wěn)定桿，目的是提高橫向剛度 ，使汽車具有不足轉(zhuǎn)向特性，改善汽車的操縱穩(wěn)定性和行駛平順性 。 國(guó)內(nèi)外懸架發(fā)展趨勢(shì) 由于汽車行駛的平順性和操縱穩(wěn)定性的要求 ,具有安全、智能和清潔的綠色智能懸架將是今后汽車懸架發(fā)展的趨勢(shì)。 但就目前來看， 主動(dòng)全空氣懸架（即 控空氣懸架系統(tǒng) ）是比較先進(jìn)，技術(shù)含量相對(duì)較高的懸架系統(tǒng)之一，在今后幾年也將成為研發(fā)的重點(diǎn)和難點(diǎn) 。 用了電子控制系統(tǒng)，使汽車在各種路面、各種工況條件下能實(shí)現(xiàn)主動(dòng)調(diào)節(jié)、主動(dòng)控制，并增加了許多輔助功能（如故障診斷功能等），目前在歐洲一些國(guó)家的大客車上已經(jīng)大量應(yīng)用， 可以預(yù)見， 汽車上的應(yīng)用將越來越普及。 在我國(guó)空氣懸架的應(yīng)用落后于國(guó)外幾十年，直到近幾年，隨著高檔客車制造技術(shù)的引進(jìn)以及人們對(duì)舒適性要求的提高，加上國(guó)家對(duì)客車等級(jí)劃分的標(biāo)準(zhǔn)要求，空氣懸架才開始逐步應(yīng)用起來。目前空氣懸架主要集中應(yīng)用在高等級(jí)客車上，但是受多方面因素的制約，空氣懸架的配置率仍然很低，基本上還屬于 “ 導(dǎo)入 ” 階段。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 5 在自主研發(fā)方面，由于國(guó)內(nèi)已經(jīng)能夠生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的空氣懸架部件，以此為支撐，部分汽車主機(jī)廠已經(jīng)開始自己設(shè)計(jì)符合中國(guó)道路狀況和車輛實(shí)際條件的空氣懸架彈簧產(chǎn)品，并選裝國(guó)內(nèi)優(yōu)秀的部件以降 低成本。鄭州宇通公司成立了鄭州百特零部件公司，自己設(shè)計(jì)匹配，分散采購(gòu)。 2002 年，宇通公司本部生產(chǎn)空氣懸架客車 235 輛，除 “ 猛獅 ” 系列需從德國(guó)進(jìn)口底盤外，其他車型的空氣懸架各部件大多為國(guó)內(nèi)加工制造。 我國(guó)公路及高速公路的發(fā)展對(duì)汽車的操縱穩(wěn)定性、平順性、安全性提出了更高的要求，對(duì)國(guó)內(nèi)空氣懸架市場(chǎng)產(chǎn)生了很大的促進(jìn)作用。此外，重型汽車對(duì)路面破壞機(jī)理的研究及認(rèn)識(shí)進(jìn)一步加深、政府對(duì)高速公路養(yǎng)護(hù)的重視、限制超載逐步在國(guó)內(nèi)各地受到重視等因素，使空氣懸架在重型車市場(chǎng)的應(yīng)用也將進(jìn)一步擴(kuò)大。為適應(yīng)高速公路運(yùn)輸?shù)男枰?，高?jí)客車 和大型載貨車都必須使用空氣懸架。 根據(jù)這種狀況，我國(guó)汽車零部件企業(yè)應(yīng)當(dāng)借此機(jī)遇，加快研發(fā)空氣懸架產(chǎn)品。首先必須明確劃分空氣懸架系統(tǒng)設(shè)計(jì)開發(fā)的權(quán)限與分工，由研發(fā)部門負(fù)責(zé)研發(fā)方向、確定系統(tǒng)特性參數(shù)，指定具體的二級(jí)開發(fā)單位，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的快速研發(fā)和升級(jí)換代。其次，要從產(chǎn)品的工藝路線入手，制定合理的開發(fā)配套模式。針對(duì)空氣懸架產(chǎn)品的系統(tǒng)特性，采取“ 二級(jí)開發(fā)、總成集配、模塊供貨 ” ，并集中于一家公司。最后，應(yīng)摒棄狹隘的自主開發(fā)理念，積極開展與國(guó)外強(qiáng)勢(shì)企業(yè)的合資合作，加快融入空氣懸架領(lǐng)域的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)、合作和發(fā)展，最終實(shí)現(xiàn)我國(guó)商用 汽車整體技術(shù)水平及競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力的提升。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 6 2 麥弗遜懸架概況 麥弗遜懸架簡(jiǎn)介 麥弗遜懸架也稱滑柱連桿式懸架，主要由滑動(dòng)立柱和橫擺臂組成。 作為汽車安全結(jié)構(gòu)的重要組成部分，一直以來，汽車的行駛 操控性 和舒適性與底盤結(jié)構(gòu)中的懸掛系統(tǒng)息息相關(guān)，而懸掛結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)單與復(fù)雜也直接決定著汽車制造成本的高低。麥弗遜式獨(dú)立懸架是眾多懸掛系統(tǒng)中的一種，它以結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、 占用空間小、響應(yīng)較快、 成本低廉、舒適性 好等 優(yōu)點(diǎn)贏得了廣泛的市場(chǎng)應(yīng)用。 麥弗遜懸架發(fā)展史 麥弗遜式懸掛是應(yīng)前置發(fā)動(dòng)機(jī)前輪驅(qū)動(dòng) (型的出現(xiàn)而誕生的 。 型不僅要求發(fā)動(dòng)機(jī)要橫向放置，而且還要增加變速箱、差速器、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)向機(jī)，以往的前懸掛空間不得不加以壓縮并大幅刪掉，因此工程師才設(shè)計(jì)出節(jié)省空間、成本低的麥弗遜式懸掛，以符合汽車需求。 麥弗遜（ 這套懸掛系統(tǒng)發(fā)明者的名字，他是美國(guó)伊利諾伊州人， 1891年生。大學(xué)畢業(yè)后他曾在歐洲搞了多年的航空發(fā)動(dòng)機(jī)，并于 1924 年加入通用汽車公司的工程中心。 30 年代，通用的雪佛蘭公司想設(shè)計(jì)一種真正的小型汽車，總設(shè)計(jì)師就是麥弗遜。他對(duì)設(shè)計(jì)小型轎車非常感興趣，目標(biāo)是將這種四座轎車的質(zhì)量控制在 0 9 噸以內(nèi)，軸距控制在 2 74 米以內(nèi)，設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是懸掛。麥弗遜一改當(dāng)時(shí)盛行的板簧與扭桿彈簧的前懸掛方式，創(chuàng)造性地將減振器和螺旋彈簧組合在一起，裝在前軸上。實(shí)踐證明這種懸架形式的構(gòu)造簡(jiǎn)單，占用空間小，而且操縱性很好。后來，麥弗遜跳槽到福特，1950 年福特在英國(guó)的子公司生產(chǎn)的兩款車，是世界上首次使用麥弗遜懸架的商品車。 實(shí)踐證明這種懸掛形式構(gòu)造簡(jiǎn)單，占用空間小，而且操縱性很好。后來麥弗遜跳槽到福特，世界上第一輛裝配麥弗遜式獨(dú)立懸架的商品車就誕生在了福特英國(guó)公司，以其名字命名的麥弗遜式懸掛也由此誕生。而麥弗遜懸掛也由 于構(gòu)造簡(jiǎn)單、性能優(yōu)越的突出表現(xiàn)，被行家譽(yù)為經(jīng)典的設(shè)計(jì)。 麥弗遜懸架結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 7 麥弗遜懸掛通常由兩個(gè)基本部分組成：支柱式減震器和 A 字型托臂。之所以叫減震器支柱是因?yàn)樗藴p震還有支撐整個(gè)車身的作用，他的結(jié)構(gòu)很緊湊，把減震器和減震彈簧集成在一起，組成一個(gè)可以上下運(yùn)動(dòng)的滑柱；下托臂通常是 A 字型的設(shè)計(jì)，用于給車輪提供部分橫向支撐力，以及承受全部的前后方向應(yīng)力。整個(gè)車體的重量和汽車在運(yùn)動(dòng)時(shí)車輪承受的所有沖擊就靠這兩個(gè)部件承擔(dān)。所以麥弗遜的一個(gè)最大的設(shè)計(jì)特點(diǎn)就是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單能帶來兩個(gè)直接好處那就是：懸掛 重量輕和占用空間小。我們知道，汽車懸掛屬于運(yùn)動(dòng)部件，運(yùn)動(dòng)部件越輕，那么懸掛響應(yīng)速度和回彈速度就會(huì)越快，所以懸掛的減震能力也就越強(qiáng)；而且懸掛質(zhì)量減輕也意味著彈簧下質(zhì)量減輕，那么在車身重量一定的情況下，舒適性也越好。占用空間小帶來的直接好處就是設(shè)計(jì)師能在發(fā)動(dòng)機(jī)倉(cāng)布置下更大的發(fā)動(dòng)機(jī)，而且發(fā)動(dòng)機(jī)的放置方式也能隨心所欲。在中型車上能放下大型 發(fā)動(dòng)機(jī)，在小型車上也能放下中型發(fā)動(dòng)機(jī)，讓各種發(fā)動(dòng)機(jī)的匹配更靈活 。 麥弗遜懸架的優(yōu)缺點(diǎn) 構(gòu)造上的簡(jiǎn)單就是麥弗遜懸架最大的優(yōu)勢(shì)所在， 與燭式懸架相比，麥弗遜式懸架的車輪沿主 銷轉(zhuǎn)動(dòng)，并且主銷是可以擺動(dòng)的，能提高操控穩(wěn)定性； 與復(fù)雜的多連桿式以及占用空間的 雙 橫臂式相比，麥弗遜式獨(dú)立懸架在結(jié)構(gòu)上已經(jīng)作了最大化精簡(jiǎn)，并且經(jīng)過半個(gè)多世紀(jì)的檢驗(yàn)，其結(jié)構(gòu)充分可靠。麥弗遜式獨(dú)立懸架的物理結(jié)構(gòu)為支柱式減震器兼作主銷，承受來自于車身抖動(dòng)和地面沖擊的上下預(yù)應(yīng)力，轉(zhuǎn)向節(jié)（也可說車輪，因?yàn)檗D(zhuǎn)向節(jié)作用于車輪）則沿著主銷轉(zhuǎn)動(dòng)；此外，其主銷可擺動(dòng)，特點(diǎn)是主銷位置和前輪定位角隨車輪的上下跳動(dòng)而變化，且前輪定位變化小，擁有良好的行駛穩(wěn)定性。在麥弗遜式獨(dú)立懸架中，支柱式減震器除具備減震效果外，還要擔(dān)負(fù)起支撐車身的作 用，所以它的結(jié)構(gòu)必須緊湊且剛度足夠，并且套上螺旋彈簧后還要能減震，而彈簧與減震器一起，構(gòu)成了一個(gè)可以上下運(yùn)動(dòng)的滑柱。 雖然麥弗遜式獨(dú)立懸架的優(yōu)點(diǎn)眾多，但這并不能掩蓋它本身的瑕疵。當(dāng)裝備有麥弗遜式獨(dú)立懸架的車輛行駛在不平路面時(shí)，車輪很容易隨路面不平發(fā)生自動(dòng)扭轉(zhuǎn)，令駕駛員難于控制，所以駕駛員須時(shí)刻用手握緊方向盤；而當(dāng)車輛行駛速度過快車輪受到劇烈沖擊時(shí)，支柱減震器又容易因?yàn)槭芰^猛而導(dǎo)致彎曲，危及車輛在行駛中的安全。此外，麥弗遜式獨(dú)立懸架的抗側(cè)傾和抑制制動(dòng)點(diǎn)頭的能力較差，雖然能通過增加穩(wěn)定桿、防傾桿，以及增加彈簧 圈數(shù)和阻尼系數(shù)對(duì)其進(jìn)行改善，但問題無法從根本上解決，主要原因還是由于機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單造成剛度和耐用性不高 8 。正因?yàn)槿绱耍湼ミd懸架的減震器需買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 8 根據(jù)使用公里數(shù)定期更換。 綜合起來看，麥弗遜懸掛雖然在穩(wěn)定性、剛度以及耐用度方面遜色于結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜的多連桿和雙橫臂式，但其優(yōu)點(diǎn)還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)多過缺點(diǎn)的，它的技術(shù)含量和成本都不高，適應(yīng)范圍很強(qiáng)，而且改裝提升空間也很大。 麥弗遜懸架的 研究 現(xiàn)狀和實(shí)際應(yīng)用 研究現(xiàn)狀 得益于各個(gè)廠商的設(shè)計(jì)師不斷地對(duì)麥弗遜式獨(dú)立懸架進(jìn)行改進(jìn) ，才使它有今天的輝煌成就。許多廠商通過對(duì)麥弗遜懸架加裝橫向穩(wěn)定桿，擴(kuò)充其運(yùn)動(dòng)特性，同時(shí)使左右懸掛的下托臂或支柱減震器相連，增強(qiáng)懸掛系統(tǒng)的整體性。這主要是因?yàn)辂湼ミd懸架靠支柱減震器和 A 字型下托臂來承受強(qiáng)大的車輪沖擊力，容易發(fā)生幾何變形，而這種結(jié)構(gòu)變形體現(xiàn)到駕駛感受上就是駕駛者會(huì)明顯感到車身側(cè)傾加劇，穩(wěn)定性較差，于是上述辦法就是最好的解決方案。而當(dāng)左右懸掛都處于跳動(dòng)狀態(tài)時(shí)，兩側(cè)的懸掛各自運(yùn)動(dòng)，穩(wěn)定桿不發(fā)生扭轉(zhuǎn)；當(dāng)車輛轉(zhuǎn)彎時(shí)，內(nèi)側(cè)懸掛承受的力量較大，車身會(huì)發(fā)生一定側(cè)傾，而此時(shí)由于內(nèi)側(cè)懸掛被壓縮，外側(cè)懸掛舒張，加裝 的橫向穩(wěn)定桿就會(huì)發(fā)生扭轉(zhuǎn)，產(chǎn)生一定的彈力阻止車輛側(cè)傾，從而提高了車輛的行駛穩(wěn)定性。如果能在其結(jié)構(gòu)中再增加諸如縱向支撐桿等部件，則能同時(shí)達(dá)到提高懸掛縱向剛度的目的。其實(shí)增加懸架輔助零件的好處很好理解，好比我們使用電腦，不斷地更新配置就是為了使電腦的兼容性和處理能力更強(qiáng)大 9 。 實(shí)際應(yīng)用 麥弗遜式懸掛系統(tǒng)多應(yīng)用在中小型轎車的前懸掛系統(tǒng)上。雖然麥弗遜式懸掛系統(tǒng)并不是技術(shù)含量最高的懸掛系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，但它仍是一種經(jīng)久耐用的獨(dú)立懸掛系統(tǒng)，具有很強(qiáng)的道路適應(yīng)能力。由于其 占用空間小，適合小型車以及大部分中型車使用，在全球汽車市場(chǎng)都有非常廣泛的應(yīng)用。在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，麥弗遜懸掛也是眾多車型的首選懸掛，其中最新應(yīng)用麥弗遜前懸掛的車型有上海通用別克新君威、新君越、北京現(xiàn)代 車型。從這我們也能看出麥弗遜懸掛應(yīng)用的廣泛，微型車、緊湊型車、中級(jí)車以及 型上，都能見到麥弗遜懸掛的身影。而德國(guó)跑車的代表保時(shí)捷 911也同樣全系采用麥弗遜懸掛，這足以表現(xiàn)出麥弗遜懸掛應(yīng)用的廣泛。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 9 3 麥弗遜懸架 模型的建立 件簡(jiǎn)介 法國(guó)達(dá)索飛機(jī)公司開發(fā)的高檔 件。 件以其強(qiáng)大的曲面設(shè)計(jì)功能而在飛機(jī)、汽車、輪船等設(shè)計(jì)領(lǐng)域享有很高的聲譽(yù)。 曲面造型功能體現(xiàn)在它提供了極豐富的造型工具來支持用戶的造型需求。比如其特有的高次 數(shù)能達(dá)到 15，能滿足特殊行業(yè)對(duì)曲面光滑性的苛刻要求。 令人高興的是現(xiàn)在達(dá)索公司推出了 5 版本，該版本能夠運(yùn)行于多種平臺(tái)，特別是微機(jī)平臺(tái)。這不僅使用戶能夠節(jié)省大量的硬件成本，而且其友好的用戶界面，使用戶更容易使用。從 件的發(fā)展，我們可以發(fā)現(xiàn)現(xiàn)在的 件更多 的向智能化、支持?jǐn)?shù)字化制造企業(yè)和產(chǎn)品的整個(gè)生命周期的方向發(fā)展。 它由面向協(xié)同產(chǎn)品開發(fā)的 向協(xié)同全生命周期管理的 成。 發(fā)布了面向虛擬生產(chǎn)的 5其面向 購(gòu)解決方案（協(xié)同企業(yè)采購(gòu) 現(xiàn)了 業(yè)務(wù)流程優(yōu)化、價(jià)值鏈創(chuàng)新、工程到制造周期的簡(jiǎn)化、智力資本增長(zhǎng)和標(biāo)準(zhǔn)采納上的戰(zhàn)略 . 汽車工業(yè)的事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)，是歐洲、北美和亞洲頂尖汽車制造商所用的核心系統(tǒng)。 造型風(fēng)格、車身及引擎設(shè)計(jì)等方面具有獨(dú)特的長(zhǎng)處，為各種車輛的設(shè)計(jì)和制造提供了端對(duì)端（ to 的解決方案。 及產(chǎn)品、加工和人三個(gè)關(guān)鍵領(lǐng)域。 可伸縮性和并行工程能力可顯著縮短產(chǎn)品上市時(shí)間。 本次設(shè)計(jì)采用的 本也是為接下來的 件的安裝，以及導(dǎo)入 行運(yùn)動(dòng)分析打下基礎(chǔ)。 建模思路 在用 要先通過軟件中的機(jī)械設(shè)計(jì)模塊對(duì)懸架的各個(gè)部件設(shè)計(jì)出來，隨后進(jìn)行裝 配，再后進(jìn)行仿真分析 。 汽 車懸架是一個(gè)比較復(fù)雜的汽車部件，為了使汽車懸架的樣機(jī)模型能夠在 這里需要 將導(dǎo)入的模型 做出一些合理的假設(shè)和簡(jiǎn)化。對(duì)一些不影響動(dòng)態(tài)仿真的部件進(jìn)行省略，而對(duì)于對(duì)分析結(jié)果影響較大的部件，在建模型時(shí)要引起足夠的重視。 總而言之，在本次課題中，懸架的三維模型的建立仍然是重點(diǎn)，所以設(shè)計(jì)中導(dǎo)入 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 10 中模型的簡(jiǎn)化。 本次設(shè)計(jì)中 作出的主要簡(jiǎn)化如下： （ 1） 為了方便在 此將導(dǎo)入的模型的螺旋彈簧刪掉。 （ 2） 在對(duì)懸架進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真時(shí)，為了定義固定件 的方便 以及保證仿真的成功性 ，這里只將把車架和懸架連在一起的軸銷 以及車輪等部件導(dǎo)入 （ 3） 汽車是關(guān)于汽車中心線對(duì)稱的，所以可以只建立汽車 懸架的四分之一模型 可以在 減震器和螺旋彈簧模型的建立 減震器模型的建立 減 振元件 主要 起減振作用 。為加速車架和車身振動(dòng)的衰減，以改善汽車的行駛平順性，在大多數(shù)汽車的懸架系統(tǒng)內(nèi)都裝有減振器。 由于本次設(shè)計(jì)的是麥弗遜懸架，因此 減振器和彈性元件是 串聯(lián) 安裝的 。 具體建模步驟如下，在 面上繪制 草 圖輪廓，之后退出工作臺(tái)拉伸為實(shí)體，如圖 示 ， 再以圓柱上表面為草圖平面，并已此平面為基準(zhǔn)偏移平面繪制草圖輪廓， 點(diǎn)擊“多截面實(shí)體”命令，并調(diào)整閉合點(diǎn)方向到一致，單擊“確定”，示。 圖 臺(tái)實(shí)體 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 11 圖 截面實(shí)體 圖 式減震器 螺旋彈簧模型的建立 彈性元件是懸架的最主要部件，因?yàn)閼壹茏罡镜淖饔檬菧p緩地面不平度對(duì)車身造成的沖擊，即將短暫的大加速度沖擊化解為相對(duì)緩慢的小加速度沖擊。使人不會(huì)造成傷害及不舒服的感覺；對(duì)貨物可減少其被破壞的可能性。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 12 彈性元 件主要有鋼板彈簧、螺旋彈簧、扭桿彈簧、空氣彈簧等常用類型。除了板彈簧自身有減 振 作用外，配備其它種類彈性元件的懸架必須配備 減振元件 ，使已經(jīng)發(fā)生振動(dòng)的汽車盡快靜止。鋼板彈簧是汽車最早使用的彈性元件，由于存在諸多設(shè)計(jì)不足之處，現(xiàn)逐步被其它種類彈性元件所取代，本文選擇螺旋彈簧 。 螺旋彈簧作為彈性元件具有結(jié)構(gòu)緊湊 ， 制造方便及高的比能容量等 特點(diǎn)，在輕型以下的汽車中使用普遍。 具體建模步驟如下：首先進(jìn)入 “線框和曲面設(shè)計(jì)”界面，進(jìn)入 草圖繪制螺旋曲線的起始點(diǎn)和軸線， 點(diǎn)擊“螺旋線”命令，設(shè)置好“間距”和“高度”等有關(guān)參數(shù)，生成的螺旋線如圖 示，然后在螺旋線起始點(diǎn)處且垂直于起始點(diǎn)的螺旋線繪制半徑為 5圓，單擊“掃掠”命令，生成的螺旋彈簧如圖 示。 圖 旋線 圖 成的螺旋彈簧 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 13 A 型架模型的建立 在麥弗遜懸架結(jié)構(gòu)中 ， A 字型下托臂 是很重要的一個(gè)部件 ，它的作用是為車輪提供橫向支撐力，并能承受來自前后方向的預(yù)應(yīng)力。車輛在運(yùn)動(dòng)過程中，車輪所承受的所有方向的沖擊力量就要靠支柱減震器和 A 字型下托臂這兩個(gè)部件承擔(dān)，而這兩個(gè)部件的高強(qiáng)度和輕質(zhì) 量也就成為當(dāng)下最前衛(wèi)的設(shè)計(jì)思路，于是就有廠商用空氣減震取代傳統(tǒng)的液壓減震，不過由于成本高昂而難以形成氣候。不過由減震器和 A 字型下托臂構(gòu)成的 其具體繪制過程如下 ： 首先進(jìn)入草圖界面，繪制 A 型架輪廓 ，如 圖 示， 然后退出工作臺(tái)點(diǎn)擊“凸臺(tái)”命令，將其拉伸為實(shí)體，如圖 示，然后再 利用“ 移動(dòng)平面 ” 、“凸臺(tái)”、“凹槽”、“圓角等命令”完成 A 型架模型的建立 1311 ，其結(jié)果如圖 示。 圖 型架 輪廓曲線 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 14 圖 移平面 圖 型架三維模型 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 15 輪轂和輪胎三維模型的建立 輪轂?zāi)Ｐ偷慕?由于輪胎本身是軟的，而 輪轂則是起到了支撐輪胎且與中心軸固定的作 用。輪轂三維模型建立的步驟如下：首先 點(diǎn)擊“ 面， 進(jìn)入草圖繪制界面， 按 一定的尺寸繪制輪轂的平面輪廓曲線， 結(jié)果 如圖 示，然后點(diǎn)擊“退出工作臺(tái)”命令， 點(diǎn)擊“旋轉(zhuǎn)體”命令， 使其 繞一軸線旋轉(zhuǎn)，結(jié)果如圖 示， 然后 點(diǎn)擊“平面”命令，設(shè)置移動(dòng)距離，移動(dòng)平面，然后在移動(dòng)后的平面上畫一 條直線，使移 動(dòng)后的平面 繞直線 旋轉(zhuǎn)一 定角度， 再 點(diǎn)擊此平面，進(jìn)入草圖輪廓繪制界面，繪制草 圖輪廓， 然后退出工作臺(tái)， 通過“凹槽” 命令進(jìn)行凹槽，最后選中凹槽，通過“環(huán)形陣 列” 示。 圖 轂輪廓曲線 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 16 圖 槽前輪轂三維模型 圖 轂三維模型 買文檔就送您