[14]。圖19主銷內(nèi)傾角示意圖主銷內(nèi)傾角可以減緩轉(zhuǎn)向輪對(duì)方向盤的沖擊，進(jìn)而使得轉(zhuǎn)向輕便。同時(shí)，若內(nèi)傾角過(guò)大，則會(huì)增大轉(zhuǎn)向阻力，并且也會(huì)加快輪胎的磨損；若主銷內(nèi)傾角過(guò)小，則會(huì)造成汽車行駛時(shí)的穩(wěn)定性變差。主銷內(nèi)傾和主銷后傾自動(dòng)回正的區(qū)別：高速行駛時(shí)主要是由主銷后傾發(fā)揮作用；低速行駛時(shí)主要是由主銷內(nèi)傾發(fā)揮作用。4.5.2主銷內(nèi)傾角隨輪跳變化曲線及分析由懸架系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)仿真設(shè)計(jì),對(duì)主銷內(nèi)傾角隨車輪跳動(dòng)變化曲線進(jìn)行分析。圖20主銷內(nèi)傾角隨輪跳變化曲線由圖20分析可得：主銷內(nèi)傾角的變化范圍為11.92°～13.37°，變化量為1.45°，不能滿足設(shè)計(jì)要求，不利于汽車駕駛的平順性，需要后續(xù)優(yōu)化改進(jìn)。4.6本章小結(jié)本章首先介紹懸架仿真設(shè)計(jì)的兩種試驗(yàn)方法，包括靜載荷仿真試驗(yàn)和平行輪跳仿真試驗(yàn)，主要是針對(duì)在平行上下50mm輪跳激勵(lì)下，通過(guò)分析車輪定位參數(shù)變化曲線，得出的結(jié)論如下表6，根據(jù)所得結(jié)論，設(shè)計(jì)具有針對(duì)性的懸架優(yōu)化方案，使車輪定位參數(shù)變化在合理范圍內(nèi)，從而提高懸架的性能。表6優(yōu)化前車輪定位參數(shù)變化表參數(shù)名稱變化范圍變化量是否優(yōu)化車輪前束角/°-2.56～2.144.7是前輪外傾角/°-0.3～0.811.11是主銷后傾角/°3.73～4.210.48否主銷內(nèi)傾角/°11.92～13.371.45是

第5章麥弗遜式前懸架性能優(yōu)化分析根據(jù)第四章的仿真分析結(jié)果，為了能夠使車輪定位參數(shù)變化符合設(shè)計(jì)要求，需要對(duì)懸架性能進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)。本章將通過(guò)ADAMS/Insight參數(shù)化分析模塊，通過(guò)靈敏度分析關(guān)鍵硬點(diǎn)坐標(biāo)對(duì)車輪定位參數(shù)的影響，達(dá)到優(yōu)化懸架的目的，從而提高懸架的性能，并改善了汽車的平順性和操作穩(wěn)定性。5.1懸架優(yōu)化思路及方案根據(jù)仿真結(jié)果得知，車輪前束角、前輪外傾角和主銷內(nèi)傾角的變化規(guī)律不符合設(shè)計(jì)要求，需要通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)，使其達(dá)到要求，提高懸架性能。因此，首先要找到在車輪上下跳動(dòng)時(shí)，對(duì)車輪定位參數(shù)變化影響最大的因素。然后根據(jù)影響因素確定設(shè)計(jì)變量，接著對(duì)變量進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)，從而使懸架系統(tǒng)得以優(yōu)化。通過(guò)ADAMS/Insight參數(shù)化設(shè)計(jì)模塊進(jìn)行優(yōu)化分析的思路流程圖如下所示：優(yōu)化設(shè)計(jì)研究?jī)?yōu)化設(shè)計(jì)研究試驗(yàn)設(shè)計(jì)運(yùn)行仿真試驗(yàn)靈敏度分析與優(yōu)化優(yōu)化前后對(duì)比圖21麥弗遜懸架仿真優(yōu)化思路流程圖5.2懸架系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)在ADAMS/insight參數(shù)化設(shè)計(jì)模塊中，對(duì)車輪定位參數(shù)影響較大的有5個(gè)硬點(diǎn)，即15個(gè)坐標(biāo)值，包括下控制臂前后支點(diǎn)、下控制臂球節(jié)銷點(diǎn)和轉(zhuǎn)向橫拉桿內(nèi)外端，硬點(diǎn)坐標(biāo)設(shè)置為在原基礎(chǔ)上上上下取5mm，執(zhí)行256次迭代計(jì)算。懸架系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)流程圖如下圖22所示：圖22懸架系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)流程圖試驗(yàn)結(jié)束后，通過(guò)Fitresults判斷優(yōu)化設(shè)計(jì)是否合理，如圖21中表格所示，綠色圓點(diǎn)表示滿足所有的擬合準(zhǔn)則。（1）車輪前束角擬合效果圖（2）前輪外傾角擬合效果圖（3）主銷內(nèi)傾角擬合效果圖圖23設(shè)計(jì)變量擬合效果圖通過(guò)車輪前束角、前輪外傾角以及主銷內(nèi)傾角的擬合效果圖，可以確定優(yōu)化設(shè)計(jì)合理可行。因此，可以進(jìn)行靈敏度分析與優(yōu)化，確定最終的優(yōu)化設(shè)計(jì)變量。5.3靈敏度分析與優(yōu)化根據(jù)靈敏度分析報(bào)告，并且在盡可能改動(dòng)較少因素的前提下，選擇靈敏度較大值的硬點(diǎn)坐標(biāo)點(diǎn)值為最終的優(yōu)化設(shè)計(jì)變量。硬點(diǎn)坐標(biāo)對(duì)車輪定位參數(shù)的靈敏度如下圖22所示，（1）硬點(diǎn)坐標(biāo)對(duì)車輪前束角的靈敏度（2）硬點(diǎn)坐標(biāo)對(duì)前輪外傾角的靈敏度（3）硬點(diǎn)坐標(biāo)對(duì)主銷內(nèi)傾角的靈敏度圖24硬點(diǎn)坐標(biāo)對(duì)車輪定位參數(shù)的靈敏度從圖中硬點(diǎn)坐標(biāo)對(duì)車輪參數(shù)的影響比例分析，可得實(shí)際上很多的因素對(duì)車輪定位參數(shù)的影響非常小，甚至幾乎沒(méi)什么作用，所以針對(duì)懸架結(jié)構(gòu)具有選擇性的提取關(guān)鍵硬點(diǎn)和試驗(yàn)因子，然后進(jìn)行具有針對(duì)性的優(yōu)化仿真分析。最終優(yōu)化設(shè)計(jì)變量為：Lca_front.z；tierod_outer.z；Lca_outer.z,；Lca_rear.z；tierod_inner.z；Lca_outer.y以及tierod_outer.x。對(duì)上述變量進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計(jì)，從而使懸架得以優(yōu)化。對(duì)最終確定的優(yōu)化設(shè)計(jì)變量進(jìn)行優(yōu)化分析，得到的優(yōu)化結(jié)果如下圖23所示。圖25優(yōu)化仿真結(jié)果最后回到ADAMS/Car模塊，修改優(yōu)化前的硬點(diǎn)坐標(biāo)，再次進(jìn)行動(dòng)態(tài)仿真設(shè)計(jì)，分析比較優(yōu)化前后的車輪定位參數(shù)變化曲線。5.4優(yōu)化前后仿真結(jié)果比較下圖24～27為優(yōu)化前后車輪定位參數(shù)變化曲線對(duì)比圖，圖中實(shí)線為優(yōu)化前車輪定位參數(shù)的變化曲線，虛線為優(yōu)化后車輪定位參數(shù)的變化曲線。圖26優(yōu)化前后的車輪前束角變化曲線對(duì)比圖圖27優(yōu)化前后的車輪外傾角變化曲線對(duì)比圖圖28優(yōu)化前后的主銷內(nèi)傾角變化曲線對(duì)比圖圖29優(yōu)化前后主銷后傾角變化曲線對(duì)比圖表5優(yōu)化前后參數(shù)對(duì)比名稱優(yōu)化前優(yōu)化后改進(jìn)量變化范圍變化量變化范圍變化量車輪前束角/°-2.56～2.144.7-1.26～0.982.242.46前輪外傾角/°-0.3～0.811.11-0.24～0.720.960.15主銷后傾角/°3.73～4.210.483.70～4.160.460.02主銷內(nèi)傾角/°11.92～13.371.4511.43～12.911.48-0.03由圖24～圖27以及表5得出以下結(jié)論:（1）經(jīng)過(guò)優(yōu)化后的懸架系統(tǒng)達(dá)到了設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，汽車車輪前束角、外傾角和主銷內(nèi)傾角都符合理想范圍的要求，汽車的平順性和操作穩(wěn)定性都得到了提高。（2）與優(yōu)化前的懸架相比，在車輪跳動(dòng)范圍內(nèi)，主銷內(nèi)傾角的變化量有較小的增長(zhǎng)，由優(yōu)化前的1.45°增加到1.48°，增長(zhǎng)量為0.03°。但優(yōu)化后的變化范圍為11.43°～12.91°，達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。（3）與優(yōu)化前的懸架相比，在車輪跳動(dòng)范圍內(nèi)，車輪前束角和前輪外傾角的變化范圍和變化量都減小，車輪前束角變化量由4.7°降到2.24°，前輪外傾角變化量由1.11°降到0.95°，在此范圍內(nèi)，可以滿足懸架的設(shè)計(jì)要求。（4）在車輪跳動(dòng)范圍內(nèi)，優(yōu)化前后的主銷后傾角變化都在合理的變化范圍內(nèi)，并且優(yōu)化后的主銷后傾角變化量由0.48°下降到0.46°，從而達(dá)到了優(yōu)化的目的。5.5本章小結(jié)本章闡述了懸架系統(tǒng)的優(yōu)化思路，以及在ADAMS/Insight參數(shù)化設(shè)計(jì)模塊中，對(duì)麥弗遜懸架進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。通過(guò)靈敏度分析與優(yōu)化，得到需要修改的硬點(diǎn)坐標(biāo)。通過(guò)優(yōu)化前后的車輪定位參數(shù)變化曲線的分析比較，達(dá)到了優(yōu)化麥弗遜懸架性能的目的，證明了優(yōu)化的可行性，從而提高懸架的性能，并改善了汽車的平順性和操作穩(wěn)定性。

第6章總結(jié)本文在掌握汽車相關(guān)專業(yè)知識(shí)和懸架相關(guān)研究的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)麥弗遜懸架設(shè)計(jì)與優(yōu)化，系統(tǒng)的講述了：從零部件參數(shù)的設(shè)計(jì)與計(jì)算到建立三維模型；從建立虛擬樣機(jī)模型到仿真分析與優(yōu)化。通過(guò)研究關(guān)鍵結(jié)構(gòu)硬點(diǎn)對(duì)車輪定位參數(shù)的影響，發(fā)現(xiàn)懸架系統(tǒng)中存在的問(wèn)題，并找到了解決辦法，提出了優(yōu)化改進(jìn)方案，提高了懸架的性能，改善了汽車的行駛穩(wěn)定性和平順性。本文主要研究結(jié)論如下：（1）通過(guò)建立麥弗遜式前懸架的三維模型，證實(shí)了懸架各部件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)沒(méi)有互相干涉，并且懸架零部件布置合理以及裝配正確。（2）在ADAMS/Car軟件中建立麥弗遜懸架虛擬樣機(jī)模型，并進(jìn)行靜載荷仿真分析和平行輪跳激勵(lì)仿真分析。通過(guò)查看仿真動(dòng)畫回放和車輪定位參數(shù)變化曲線得知，驗(yàn)證了麥弗遜懸架虛擬建模的可行性，并且進(jìn)行詳細(xì)深入的分析得知，車輪前束角、前輪外傾角和主銷內(nèi)傾角的變化規(guī)律不符合設(shè)計(jì)要求，需要加以優(yōu)化改進(jìn)。（3）在ADAMS/Insight軟件中對(duì)懸架性能進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，通過(guò)靈敏度分析找出了對(duì)車輪定位參數(shù)影響最大的關(guān)鍵硬點(diǎn)，使優(yōu)化后的車輪定位參數(shù)在隨車輪跳動(dòng)的變化規(guī)律符合設(shè)計(jì)要求，證明了優(yōu)化方案的可行性，提高懸架性能，達(dá)到了優(yōu)化設(shè)計(jì)的目標(biāo)。由于本人學(xué)術(shù)水平有限以及其它客觀因素，本文尚有不足，還許多問(wèn)題需要進(jìn)一步的研究和探索。如下是存在的問(wèn)題：（1）本文只對(duì)麥弗遜懸架的主要零件進(jìn)行設(shè)計(jì)與計(jì)算，實(shí)際中的麥弗遜懸架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)復(fù)雜多樣，本次設(shè)計(jì)僅是在我個(gè)人能力范圍內(nèi)完成的。（2）本文所選取的硬點(diǎn)坐標(biāo)變化范圍較小，懸架性能的評(píng)價(jià)指標(biāo)不夠多，使試驗(yàn)具有一定的局限性。因此，這只是一個(gè)相對(duì)優(yōu)化的結(jié)果，而并非最終的優(yōu)化結(jié)果，還需要進(jìn)一步的深入試驗(yàn)，使現(xiàn)有的問(wèn)題得到解決。

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