┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 装 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 订 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 线 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊
安徽工业大学 毕业设计（论文）说明书
第三章双横臂悬架模型的建立
3.1 双横臂式独立前悬架模型的建模数据
本文利用ADAMS/CAR建立了双横臂式前悬架系统的仿真模型，该前悬架的结构形式采用的是上下横臂、螺旋弹簧式独立悬架，悬架模型参考坐标系采用该车车身采用的坐标制，X轴向后，Y轴向右，Z轴向上，其具体悬架数据如下。图3-1双横臂独立悬架左侧简化机构示意图
第 16 页 共 49 页
┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 装 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 订 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 线 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊
安徽工业大学 毕业设计（论文）说明书
3.1.1已知的参数
该前双横臂独立悬架左侧简化机构示意图如图2-1所示。已知的数据包括已知的前悬架定位参数、已知的前轮定位参数、分别列举如下：
已知的悬架定位参数见表3-1。
定位点
前悬架下臂前安装点 前悬架下臂外安装点 前悬架下臂前安装点 前悬架上臂前安装点 前悬架上臂外安装点 前悬架上臂后安装点 前轮轮心安装点 前悬架减振器上安装点 前悬架转向节与下横臂安装点 前悬架转向节与车身安装点 前悬架减振器下安装点
2．已知的前轮定位参数
已知的前轮定位参数见表3-2
主销后倾角
5.5
第 17 页 共 49 页
o
X -200 0 200 100 40 250 0 40 150 200 0
Y 400 -750 -450 -450 -675 -490 -800 -500 -750 -400 -600
Z 150 100 155 525 525 525 300 650 300 300 150
┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 装 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 订 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 线 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊
安徽工业大学 毕业设计（论文）说明书
主销内倾角 前轮外倾角 前轮前束 轮距
9.0o 1.5o -0.5o 1600mm
3.1.2引用ADAMS/Car自带的标准文件
本文悬架模型中考虑各种橡胶元件的作用，但因为没有实际的有关橡胶元件的特性文件，所以本文考虑的各种橡胶元件是引用ADAMS/Car软件中的自带标准文件，这对研究问题来说也是一种可行的方法。
1.橡胶衬套特性参数文件
在刚性约束模型的基础上，考虑橡胶支撑元件的弹性，用弹性约束代替刚性约束，
第 18 页 共 49 页
┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 装 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 订 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 线 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊
安徽工业大学 毕业设计（论文）说明书
就得到了弹性约束刚体运动学模型。橡胶支撑元件的弹性作用比较显著的有：上下摆臂与车身连接的橡胶衬套，减振器上活塞杆与车身连接的橡胶支撑轴承。为了在模型中使用弹性约束，在上、下摆臂与车身连接处均用衬套代替原来的转动副，在减振器上下活塞与车身、下摆臂连接处均用衬套代替原来的万向节铰链。衬套（bushing）是ADAMS/Car中的一种元件，它定义了两个相对运动的部件之间六个自由度的力的关系。衬套对应于相对移动速度和相对转动速度都有描述相对作用力的线性的阻尼系（damping coefficients）,同样，也有用力-变形曲线来描述相对位移和转角与力的关系。衬套的作用点和作用方向可以由用户确定，还可以加预加载荷（preload）或预变形（offset）衬套和铰链约束一样，可以通过开关选择在刚性或柔性的实验中是否起作用。如果衬套的力-变形曲线是线性的，这种衬套就被称为线性衬套（linearbushing）,可以通过刚度系数来简单的定义。否则，如果衬套的力-变形曲线是非线性的复杂关系，就需要用特性文件来定义，通过给一定数量的特征点，ADAMS/Car用插值的办法确定对应于每一个变形值的力的大小。显然，这种弹性约束（其实质是表征力的元件）可以比较全面地描述两个部件之间的连接的全部弹性力和阻尼力的关系，使用起来比较方便，并能达到较好的效果。但由于衬套代替刚性约束，释放了许多的约束，使模型变得比原来复杂得多。本文中除了下横臂前安装点与车身连接的衬套特性文件是mdi_0001.bus外，其余几处的连接衬套特性文件均是mdi_0004.bus。
2.减振器特性参数文件
实际汽车使用的减振器阻尼系数是非线性的，其阻尼特性用力-速度特性曲线来表示。当然，减震器特性文件也可以由实测的速度-力关系数据来自定义。
3.上、下缓冲块模型及特性参数文件
在前悬架系统的减振器上还安装有橡胶缓冲块（只上跳行程时有，在崎岖路面的车辆上，还可以选装下跳行程的橡胶缓冲块），以防止和限制悬架（也即限制车轮）的上跳极限行程。由于缓冲块有较大的弹性作用，在车轮上跳到与缓冲块开始接触时，相当于给减振器并联了一个副簧，压缩较大时，缓冲块的影响也相当大。在ADAMS/Car中，有上跳限位缓冲块（bumpstop）和下跳限位缓冲块（reboundstop）元件可以方
第 19 页 共 49 页
┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 装 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 订 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 线 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊
安徽工业大学 毕业设计（论文）说明书
便的使用。上跳限位缓冲块（bumpstop），定义了两个部件之间力和变形位移的关系。上跳限位缓冲块作用于用户定义的两个部件的坐标点之间，按照属性文件中的曲线描述的力-变形关系发挥作用。缓冲力在两个坐标点之间的距离超过空运行距离（clearance）时，或者碰撞长度（impact length）小于给定值时，开始起作用。下跳限位缓冲块（reboundstop），与上跳限位缓冲块有相似的作用，只是在下跳时起作用，不再重述。本模型中，上跳限位缓冲块连接于车身和上减振器筒之间，下跳限位缓冲块连接于大地和实验台之间。上、下缓冲块特性文件见图上、下限位缓冲块的空运行程
第 20 页 共 49 页