四轮电动车后悬架纵摆臂建模与工况仿真(附件)【字数:6943】

摘 要本设计主要描述了汽车后悬架的基本结构和工作原理及其建模 ,并选择弹簧的尺寸。掌握有关建模软件的基本应用,对相关文献进行查阅,标注好尺寸,并进行了横向稳定器的设计。对于汽车的动态结果进行分析,包括纵臂总成装配,减震弹簧装配,平衡杆球头装配等。后悬架减震器釆用两路作用气缸减震,该结构的设计有效地提高了驾驶舒适性和驾驶稳定性。ABSTRACTThis design mainly describes the basic structure, working principle and modeling of the rear suspension, and chooses the size of the spring. Master the basic application of modeling software, consult the relevant literature, label the dimensions, and design the transverse stabilizer. The dynamic results of the vehicle are analyzed, including longitudinal arm assembly, shock absorber spring assembly, balance bar ball assembly and so on. The rear suspension shock absorber adopts two acting cylinders to reduce vibration. The design of the structure effectively improves driving comfort and driving stability第一章 纵臂式悬架建模 11-1纵臂总成建模 11-2减震弹簧建模 71-3减震器建模 101-4轴套建模 121-5平衡杆球头建模 141-6垫片、减震橡胶垫建模 17第二章 零件装配 192-1纵臂总成装配 192-2减震弹簧装配 202-3平衡杆球头装配 212-4减震器装配 24第三章 运动仿真 273-1建立运动关系 273-2旋转接合 283-3圆柱接合 283-4运动模拟 28结束语 33参考文献 34第一章  *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072* 
纵臂式悬架建模1-1纵臂总成建模打开CATIA软件,新建一个文件,命名零件名字,点开始菜单栏中形状创成式外形设计进入界面,如图1-1所示。/图1-1创成式外形设计在右侧工具栏中找到螺旋线,定义螺旋线的起点、轴、螺距和高度,如图1-2所示。/图1-2定义螺旋线大小螺旋高度100起始角度0拔模角度0选择螺旋的终点,点击直线,根据点方向从螺旋线的末端画直线。沿y轴方向,如图1-3所示。图1-3直线定义/图1-3直线定义用上面同样方法在螺旋线另一端点沿x轴画一条直线,选择工具‘圆角’修改直线与螺旋线之间的夹角,如图1-4所示。/图1-4倒圆角倒好2个交点的角之后用修剪工具修剪去多余的部分,使用接合命令接合直线与螺旋线,然后使用曲线光顺调整,如图1-5所示。/图1-5曲线光顺大小最大偏差0.001曲率阀值0.98相切阀值0.5点击一个端点创建平面,以曲线的法线创建,点创建的平面进入草图,以端点为圆心画2个圆,如图1-6所示。/图1-6纵臂直径定义点击开始-机械设计-零件设计,用肋命令点击曲线,如图1-7所示。/图1-7曲线定义肋点击zx平面用偏移平面创建一个新的平面,如图1-8所示。/图1-8创建偏移平面在新平面里画出草图,如图1-9所示。/图1-9纵臂总成外部草图 纵臂直径孔8轴件圆孔50上面草图画完后退出草图使用凸台工具拉伸,然后以拉伸实体的侧面为平面进入草图,画出侧面部分,如图1-10所示。/图1-10侧面草图使用zx平面偏移再创建一个平面,在草图上画出弹簧底座的一半切面外形,使用旋转体沿弹簧底座中心直线旋转,如图1-11所示。/体1-11弹簧底座生成根据上面类似方法画出纵臂总成的其余部分,得到零件纵臂总成如图1-12所示。/图1-12纵臂总成1-2减震弹簧建模新建一个零件文件,进入创成式外形设计,根据弹簧各部分螺距分段使用螺旋线画出弹簧弹簧形状,如图2-1所示。/图2-1弹簧螺旋线草图尺寸螺距10高度20拔模角度0起始角度0接合住所有螺旋线,使用曲线光顺出来,如图2-2所示。/大小相切阀值0.5最大偏差0.001曲率阀值0.98图2-2弹簧曲线光顺点击一头端点根据曲线的法线建立一个平面,以端点为圆心画一个圆,直径是弹簧材料的直径,然后进入零件设计界面使用肋命令把螺旋线变为实体弹簧,如图2-3所示。/图2-3弹簧肋命令填充点击xy平面偏移创建上下2个新的平面,。在新的平面中,弹簧的多余部分被移入XY平面草图。在弹簧的一侧画一个矩形,画出一个图。这是身体伸展后的春天,如图2-4所示。/图2-4弹簧定位卡子尺寸第一限制55第二限制-40博凸台厚度一1博凸台厚度二0以弹簧定位卡子的面做平面进入草图画出卡子的其他部分,最终如图2-5所示。/ 图2-5减震弹簧1-3减震器建模创建一个新的零件文件,进入xy轴草图,画出减震器套筒下部分的一半切面,如图3-1所示。/图3-1减震器下部分草图退出草图,旋转身体沿Z轴旋转草图,如图3-2所示。/图3-2减震器旋转体填充在套筒底面画草图用凸台工具画出其他部分,如图3-3所示。/图3-3减震器下部分用上面的方法,画出减震器的上部分,如图3-4所示。/图3-4减震器上部分1-4轴套建模在xy平面草图力画出2个同心圆,如图4-1所示。/图4-1轴套草图拔出草图并使用BOSS工具拉伸,如图4-2所示。/图4-2凸台使用上面同样方法最终得到零件如图4-3所示/图4-3轴套1-5平衡杆球头建模新建一个零件文件,进入xy平面草图,画出平衡杆球头的竖切面,如图5-1所示。/图5-1平衡杆草图使用旋转体沿y轴旋转,如图5-2所示。/图5-2平衡杆球头旋转体选取xy平面,偏移xy平面新建一个平面,如图5-3所示。/图5-3新建平面镜像当前实体,以新建平面为镜像元素,如图5-4所示。/图5-4镜像点击新建平面进入草图,在草图上连接杆的地方画上一个圆,退出来凸台拉伸,第一、二限制都为‘直到曲面’,点击连个曲面,如图5-5所示。/图5-5定义凸台然后选择需要倒角的边线倒角,得到零件如图5-6所示。/图5-6平衡杆球头1-6垫片、减震橡胶垫建模根据前面类似方法做出垫片、减震橡胶垫的建模,如图6-1所示。减震橡胶垫 垫片1图6-1/垫片2图6-1第二章 零件装配2-1纵臂总成装配打开CATIA软件,点击开始、机械设计、装配设计,如图2-1所示。/图2-1装配设计打开点一下特征树的‘product’,再点右边工具里的现有部件添加零件纵臂总成。/图2-1纵臂总成装配2-2减震弹簧装配添加现有部件减震弹簧,如图2-2所示./图2-2添加减震弹簧点击操作根据xyz轴移动弹簧到相应位置,约束减震弹簧跟纵臂总成的位置关系,最后如图2-3所示。/图2-3弹簧装配2-3平衡杆球头装配添加现有部件平衡杆球头,如图2-4所示。/图2-4添加平衡杆球头/图2-5螺丝选择约束螺丝与平衡杆球头的关系,如图2-6所示。/图2-6螺丝装配以同样方法在平衡杆球头另一个螺丝孔装上螺丝,添加减震橡胶垫,将减震橡胶垫轴与螺丝轴相合约束,橡胶垫一面与平衡杆球头接触约束,如图2-8所示。/图2-7减震橡胶垫装配再次添加现有部件减震橡胶垫,将第2个减震橡胶垫与平衡杆球头另一头约束好,根据前面的方法添加现有部件垫片,给2个螺丝装好垫片,如图2-8所示。/图2-8垫片装配约束螺丝与纵臂总成上的螺丝孔和弹簧上定位卡的螺丝孔相合,垫片另一面与纵臂总成接触约束,结果如图2-9所示。/图2-9平衡杆球头装配2-4减震器装配添加现有部件减震器下部分,如图2-10所示。/图2-10减震器添加添加现有部件轴套,轴套的轴面与减震器内轴相合约束,侧面偏移约束,如图2-11所示。/图2-11轴套装配/图2-12螺丝装配再讲螺丝与纵臂上螺丝孔相合约束,垫片与孔外壁接触约束,并在另一头装配一个螺母,如图2-13所示。/图2-13减震器下部分装配添加现有部件减震器上部分,减震器下部分外筒壁跟减震器上部分内桶壁相合约束,两个桶面偏移约束,两端轴平行约束,最终如图2-14所示。/图2-14减震器装配在四轮电动车中使用铅酸电池。一些四轮电动汽车也使用锂电池作为动力源。启动车辆运行顺序保护功能(SRO) 是微处理器的自检.在连续诊断操作中。如果出现故障,控制器将立即停止输出,使操作人员和车辆能够得到充分的保护。不同的电控其功能会略有不同,使用的环境也会略有不同。中轴锁母和后轮为30N.m。学校实训课上面老师也提到关于这类问题的解决法,减震器通常在车子的运转过程中,能够对汽车突然遇到的紧急情况做出良好的判断,这也是我觉得很多汽车没有能够完全做到的,但是随着我们国家综合国力的迅猛发展,以及一些基础零件的迅速制造出来,我们也逐渐掌握了很多技术,我觉得,这会在很大程度上解决汽车的摆臂的不足问题。轮胎压力保持在正确的轮胎压力;轮胎压力必须每两周检查一次或至少每月一次;点击右边零件在点击特征树上的‘product’建立一个零件做车身,在车身上画出3条直线,分别于纵臂总成两个轴和减震器上部分轴相合,建立3个面,分别于纵臂总 成轴侧壁和减震器轴侧壁平行,第三章 运动仿真点击开始>>数字化装配>>DMU运动机构进入运动仿真界面.如图3-2所示。/图3-2 运动仿真点击固定零件,会出现一个新固定零件窗口,点击新机械装置,确定后再点击车身,建立一个运动机3-1运动模拟此运动为车轮跟车身的位移为依据,固定车轮相对位置不动的为纵臂总成,所以这里的运动为纵臂总成跟车身的运动,纵臂总成跟车身是以纵臂上的轴轴心做的旋转运动,这里可以选择它们中的一个旋转接合作驱动角度并设置接合角度限制,如图3-1所示。3-2圆柱接合减震器上部分跟减震器下部分作圆柱接合,如图3-2所示3-3旋转接合纵臂总成2个轴与车身以轴心旋转接合,减震器下部分轴跟纵臂总成以轴心旋转接合,减震器上部分跟车身以轴心旋转接合。可以选择它们中的一个旋转接合作驱动角度并设置接合角度限制,如图3-3所示。/图3-1驱动角度设置点击模拟选定机械装置,进入编译模拟,如图3-2所示。/图3-2编译模拟运动拖动运动模拟窗口命令栏,拖动一次电一下编译模拟上的插入,拖动几次后,设置好内插步长,点击向前播放就可以模拟运动播放了,如图3-3所示。/图3-3运动模拟本设计主要研究前后悬架系统的硬件选型设计,计算悬架刚度、静态缠绕和动态弯曲度,并选择弹簧的尺寸。减振器的主要尺寸由阻尼系统和最大卸载力决定。最后对侧稳定器的设计进行了设计,并进行了横向稳定器的设计。汽车行驶舒适性分析,汽车前后悬架设计釆用独立悬架。前悬架釆用当前家庭汽车悬架的悬架。前、后悬架减震器釆用两路作用气缸减震,后悬架釆用半挂车独立悬架减震器。该结构的设计有效地提高了驾驶舒适性和驾驶稳定性。3-4工况分析减震器的工作原理1)汽车在运动过程中,它的汽油缸内的行程在一定程度上减小了冲击。在这一点上,弹性元件起主要作用(2)在悬架伸长行程(车身和纵向臂组件彼此远离)中,减震器的阻尼力应大。迅速减震。电动汽车的历史比最常用的内燃机的历史要早。他在实验室测试了电磁旋转的动作装置。Thomas Davenport在1834建造了由直流电动机驱动的第一辆电动车。托马斯赢得了1838,苏格兰罗伯特戴维森发明了电动火车。电车仍在路上,1840是英国的专利电池电动汽车的历史。世界上第一辆电动汽车是由铅酸电池供电的三轮。1873,英国罗伯特和戴维森发明的电动汽车由电池供电。不包括在国际范围内。后来,铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池和燃料电池都出现了电中期。在早期的汽车市场上,电动汽车比内燃机车有更多的优势:无臭、无震荡、在世界汽车市场上已经形成了三个蒸汽、电力和内燃机。减震器功能:减震器是减振力的主要组成部分。其作用是快速衰减汽车的振动,提高汽车的乘坐舒适性,提高车轮与地面的粘着性。此外,减震器可以减少车身部件的动态载荷,延长汽车的使用寿命。受力减振器的结构可分为三种类型:双管式、单缸充气式和双缸充气式。工作原理:当人员下车时,当车轮上下运动时,减震器的活塞在工作腔中来回移动。使减震器液体通过活塞上的节流孔。由于液体通过节流孔具有一定的粘度和液体,因此产生摩擦,从而将动能转化为热,分配到空气中,从而减小振动功能.垂直板簧独立悬架采用板簧作为弹性元件,并与车辆悬架的纵向轴线平行布置.工作原理: 当车辆在不平坦的道路上行驶时,会遇到冲击载荷,车轮跳到车辆桥上,同时弹簧底部和减震器同时向上移动。当板簧向上运动时,长度增大,伸长率协调,不会发生干涉。减震器上部固定在上端,上端移动至压缩状态。阻尼增加,振动衰减。当轴的体积超过缓冲块和限制块之间的距离时,缓冲块接触限制块并被压缩。纵向钢板弹簧独立悬架可分为独立悬架、平衡悬架和对称纵向钢弹簧,后者为纵向钢弹簧非独立悬架。非对称纵向钢板弹簧独立悬架。不对称的纵向钢制弹簧独立悬架是指在纵向钢板弹簧固定到轴(桥)时,在U形螺栓中心与垂耳的中心之间有不同距离的悬架平衡悬架可确保连接轴(轴)上的车轮负载具有相同的垂直悬挂。平衡悬架的使用保证了车轮与地面的良好接触,负载相同,驾驶员可以控制汽车的方向,并且汽车具有足够的驱动力。推力杆式平衡悬架。形成了垂直叶片弹簧,钢板弹簧两端分别设置在后轴半轴套上部的滑板支架上。中间部分由U形螺栓固定在平衡轴承座上,它可以绕平衡轴转动,平衡轴固定在支架上的框架上。推力杆平衡悬架的原理是多轴车辆在不平坦的道路上行驶。如果每个车轮使用典型的钢结构悬架,则不能保证与地面完全接触。也就是说,一些车轮的垂直荷载减少(甚 至为零),如果它发生在方向盘上,司机将很难控制的方向开车。如果它发生在驱动轮上,它将失去部分(直到全部)驱动力。三轴卡车的中轴和后轴分别安装在平衡杆的两端 ,中间的平衡杆与框架连接。因此,这两座桥上的轮子不能独立地上下移动,其中一个轮子会下沉到坑里,而另一个轮子在平衡杆的影响下向上移动。摇臂平衡悬架。桥梁悬挂采用纵向钢板弹簧结构。后凸耳连接到摆臂的前端。摆动臂轴托架固定在框架上。摇臂的后端连接到汽车的后轴。摆动臂平衡悬架的工作原理是在我认为主要是由于汽车在不平路面上的行驶造成的。如果中间的桥在坑内,悬架的后端将在摆臂的摆动臂轴和摆动臂后端的后轴上移动。这里的摆臂是一个相当大的 杠杆,在前后轴之间的垂直载荷分配比取决于摆动臂的杠杆率和叶片弹簧的前部。由于负荷和路面的变化,需要改变悬浮钢的程度。汽车需要减少身体的高度好道路,改善汽车的速度,并提高通过能力,所以身体的高度需要调整的要求。空气弹簧独立悬架可以满足这一要求。当弹簧用于弹性元件时,水力气动弹簧的独立悬架意味着独立悬架。 当油气井采用重量比较大的工业用车时, 其体积和质量比钢板弹簧小,具有刚度可变的特点,但密封要求高,维护难度大.液压气动悬架适用于大型商用卡车.每辆车子的结构组成部分很多,但突出的也就那么多东西,比如,车子底盘下面的防震弹簧,前后左右拉杆,和那些弹簧上面钉在一起的,我在观察每一辆车子的时候,发现,他的前后轮之间杆子都是连在一起的并且相互形成一个类似于高数几何上的模型,这让我很开心,同时,在电视上每次看到由于汽车不具备很好的防撞措施,说明他的缓冲块没有及时装好,或者说,型号不是太适合这辆车,我们有关部门以及生产商应该合理对顾客负责,独立悬架系统安装在轮子的每一侧,它是由框架或主体的弹性悬挂系统分开安装的。其优点是:重量轻,物理冲击小,车轮增加了附着性和软弹簧刚度,提高了车辆的舒适性,降低了发动机的位置。它可以减少汽车的重心,提高车辆的行驶稳定性,左边和右边的轮子是单独的,而且是不同的。干燥,根据不同的结构形式,独立悬架系统可分为水平臂、纵向臂、多连杆、蜡烛和麦克弗森悬架系统。横臂悬架系统多连杆悬架系统是一个悬架系统,通过我个人认为根数很少的样子来控制车轮的位置变化。多连杆式允许车轮在纵向轴线上摆动成两个固定角度。这是在侧臂和纵臂之间的折衷。它适合于选择臂轴与车辆纵轴之间的夹角。横向和纵向悬吊系统的优点可以获得不同的程度,可以满足不同使用性能的要求。多连杆悬架系统的主要优点是当车轮被打动时。车轮距离和前梁的变化非常小。无论汽车处于驾驶或制动状态,司机都可以根据司机的意图顺利转弯。缺点是当汽车高速时,轴会摆动。纵臂独立悬架系统是指悬挂在车辆纵向平面上的悬架系统结构。它分为单纵臂式和双纵臂式两种。当单纵梁悬挂系统在车轮上下跳时,会引起蓖麻夹角发生较大变化.从而产生单纵悬挂。四轮电动车的制造进入要求相对较低,大多数厂家甚至没有生产资质减震器工作原理:使减震器液体通过活塞上的节流孔,因为液体通过节流阀具有一定的粘度和液体。产生摩擦,从而将动能转换成热以分配到空气中,从而在使用弹簧时达到衰减振动功能。在弹性元件的时候,水力气动弹簧的独立悬架意味着独立悬架。操作流程:在三维作图软件里将转向系统的模型画好。导入到adams。在adams进行检查处理,赋予所有构件相应的材料属性以便后面进行仿真。材料属性赋予以后根据转向系统实际运动情况进行运动副添加,以限制构件自由度。包括移动副、转动副、耦合副、固定副等。接下来根据实际路面工况,对模型进行激励。/模拟正弦路面激励/后处理分析/位移曲线图如图,后悬架偏移在12.25到12.285之间,纵摆臂始终在这个区间来回震荡变化,随着时间的变化整个摆臂后悬架的长度趋于一个稳中变化的趋势,同时,随着时间稍有延迟,摆臂后悬架长度变化幅度较大,呈W型变化/速度曲线图如图,四轮电动车后悬架纵摆臂的速度与时间的关系明显比位移的关系要频繁,在0-1这个时间段发生变化的趋势还是明显的,其实严格意义上来讲,它的速度还与电机的功率有关,包括大家都知道的电池的性能会影响电机发挥。/加速度曲线图以上的测试加速度曲线图中,横坐标是时间,从左到右是时间变化;红色向上的是加速度,越来越高,随着速度的提高,加速度值也会越来越高。/动能变化曲线图汽车的动能就是烧汽油使汽车启动,是化学能转化为动能。汽车的动能和其水平方向的所移动的距离有关,如上图,随着移动的距离越长,单位时间内变化的越多,长度变化范围在0-8.5 mm,理论上来讲是合理的。结束语整个攒写的过程中翻阅了大量资料,真诚的感谢很多老师的帮助,我在每个实训室的操作也是得到了很大的实践结果,结果证明实践是理论的真理,悬架那个部分的却是个很难得部分,自己我在初期查相关东西的时候,也是遇到了不小的麻烦,我相信“兴趣是最好的老师”,所以我很高兴,经过四年的大学学习,其实我刚开始自己的题目还是让我很是头疼,但是翻阅了很多书籍,也明白大学的东西很是锻炼人,知道很多汽车和骄傲,或者是由于低收入水平,低收入水平的兴趣逐渐升级,经过四年专业的知识以及对我整个思维逻辑的训练。现在我确实喜欢一些车,但是我更关心的是漂亮的外形后面的一些东西,比如它的风阻系数,车身材料,悬挂,引擎,传动等等。同时,我也知道,本科阶段的专业知识只是很基础的知识。在汽车仿真方面,一些数据分析以及零件图和整体图的绘制,都让我受益匪浅,需要结合很多整体的东西,不是光一个整体零件就能解决的,动手能力远远低于专业大学生和汽车修理厂的师傅。如果你必须给自己贴上标签,你只能说它是汽车领域的“非门汉”。 参考文献 (1)主编Hofs Ki。李强翻译。力学原理[M]。第第三卷。北京:高等教育出版社,2006 (2)张泉付、张泉付、王丽青。《100个家族争鸣》与《科学与工程学报》的编辑工作[C]。见:郑付守主编。期刊文章的第二期。南京:河海大学出版社,2007年1月4日。 (3)蒋希舟。一个温暖的外用制剂的计划:中国,881056073 1989-07-26 [P]。 (5)余志生编著。汽车理论第三版【M】北京清华大学出版社 2003 (6) who. The factors that regulate the immune response: the [R] report in group WHO. Geneva: who, 1970 years old(7)L. E. Sarbaugh. Cross cultural communication [M]. New Brunsw Kee, N.J.U.S.: transaction book, 1988.
目 录
打开下面工具‘目录浏览器’,选择相应的螺丝,如图26所示。
在目录浏览器上找合适的螺母装配上去,平衡杆球头装配完成。
添加现有部件垫片,约束垫片跟轴套的位置,打开目录浏览器,找到合适的螺丝,将螺丝约束在相应的位置,如图212所示。

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