某型轿车后轴独立悬架建模与工况仿真(附件)【字数：7452】
指导教师 朱道军 摘 要随着生活水平的不断提高人们对汽车的使用要求也不断提高，汽车的乘坐舒适性和稳定性成为购车的主要因素。汽车中悬架的不同种类和好坏间接影响到车辆的稳定和乘坐舒适性。悬架主要是用来连接车桥和车架缓解在不同路况下对汽车产生的冲击，同时使车轮对于车身的跳动起到导向作用。因此悬架是汽车研究的主要方向，然后老款的非独立悬架已经难以满足人们对汽车的驾驶舒适性的要求，未来将对独立悬架进行重点研究。本文主要研究后轴多连杆独立悬架，通过使用CATIA对悬架进行建模，并此模型用ADAMS进行仿真。
目 录
第一章 独立悬架概述 1
1.1独立悬架优缺点与分类 1
1.2横臂式独立悬架 1
1.2.1单横臂式独立悬架 1
1.2.2双横臂式独立悬架 1
1.3纵臂式独立悬架 2
1.4烛式独立悬架 2
1.5麦弗逊式独立悬架 2
1.6多连杆式独立悬架 3
1.6.1结构特点 3
1.6.2优缺点 3
第二章 零件建模 4
2.1CATIA概述 4
2.1弹簧总成建模 4
2.2减震器外缸筒建模 7
2.3减震器轴建模 9
2.4左上控制臂建模 11
2.5转向节建模 14
第三章 零件装配 18
3.1减震器总成装配 18
3.2悬架总成装配 18
第四章ADAMS仿真 21
4.1 ADAMS概述 21
4.2运动关系 21
4.3 ADAMS仿真 22
4.4仿真分析 23
结束语 25
致 谢 26
参考文献 27
第一章 独立悬架概述
1.1独立悬架优缺点与分类
独立悬架的特点是，车轮的两侧是独立的，并且与框架(或本体)有弹性，而且大多数都使用螺旋弹簧和扭力杆弹簧作为弹性元件。优点:(1)重量较轻 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
，可以有效降低车身的冲击，提高车轮表面的附着力。(2)使用较小刚度的柔性弹簧可以提高车辆的舒适性。(3)可以降低发动机的位置，从而降低车辆的重心，从而提高车辆的行驶稳定性。(4)左右轮独立运行，可以降低车身的倾斜和振动。缺点:独立悬架结构相对复杂，成本较高，维护不方便。同时，因为其结构复杂，所以在车辆中占有一定的空间。
按车轮的运动形式分为横臂式独立悬架、纵臂式独立悬架、麦弗逊式悬架和烛式悬架、多连杆式悬架。
1.2横臂式独立悬架
1.2.1单横臂式独立悬架
结构特点:在结构上，后轴半轴套筒断开，主减速器右侧有铰链，半轴可回转。在主减速器上设置了调节车体水平作用的油、气弹性元件，并与螺旋弹簧一起传递垂直力。在车轮上的纵向力主要由纵向推力杆车辆承担。中间支撑物不仅支承横向力，而且部分支承纵向力。当车轮上下跳动时，纵向推力杆的前端与车身连接，以避免干扰。
工作情况分析:当单臂式独立悬架变形时，车轮平面将倾向于改变车轮和道路两侧接触点之间的距离。车轮会相对于地面滑动，并破坏轮胎与地面之间的粘连。当在方向盘上使用悬架时，它会改变主针的角度和车轮的角度，所以它对转向控制有一定的影响，因此在前悬架中很少使用。
1.2.2双横臂式独立悬架
结构特点:双横臂独立悬架系统长度与上、下臂长度相等，并分为两等长双横臂和不等长双横臂式悬架系统。目前，一般采用不等长的双横臂。等臂:当车轮上下跳动时，轮子的平面不倾斜，但轮距变化很大，增加了车轮侧滑的可能性。不相等的:如果手臂的长度是适当的，轮子的角度和车轮的间距和主针不能改变太多。当轮胎变软时，小的螺距变化可以适应轮胎变形，而汽车轮胎的允许变化是在每个轮子上45mm，而不是在路上滑动。
不等臂的双臂的上臂比下臂短。当轮子上下移动时，上臂的弧形比下臂小。这将导致轮胎的上部轻微地上下移动，但底部会非常小。这种结构有利于减少轮胎磨损，提高车辆行驶舒适性和方向稳定性。不等长双横臂独立悬架广泛应用于汽车前轮。
1.3纵臂式独立悬架
纵臂式独立悬架分为单纵臂式独立悬架和双纵臂式独立悬架。
单纵臂悬架具有横向距离小、纵向距离小、轮距固定、结构简单、成本低的优点，但单纵臂悬架在轮转和下移时，主要用于后悬架，使主销后顷角发生较大的变化。
双纵臂式悬挂的两个摆动臂通常为等长，形成平行的四杆结构，使注销后顷角保持不变，当轮子上下移动时。双纵向臂悬架主要用于轮子上。
1.4烛式独立悬架
烛式独立悬架的最大特点是主销与框架之间的刚性连接。螺旋弹簧减震器安装在主销上。在驾驶的过程中，轮子和主针筒沿主销轴向上下移动。弹簧减振器采用减震减震，承受车轮垂直方形的冲击载荷，主引脚起主导作用。同时，它也承受了车轮的纵向横向冲击载荷。当悬架系统变形时，注销后顷角不会改变，但只有轴距和轴距稍微改变。
优点:当悬架系统变形时，注销后顷角不会改变，只有轴距和轴距略微改变，因此对汽车的转向稳定性和驾驶稳定性特别有好处。它的缺点是:在车辆行驶过程中，主销应承受车轮横向和纵向车轮的冲击载荷，从而导致套筒与主销之间的摩擦阻力增加，加速主针的磨损。因此，目前很少使用烛式悬架系统。
1.5麦弗逊式独立悬架
麦弗逊式独立悬架结构主要由螺旋弹簧和减振器组成。减震器可以避免螺旋弹簧向各个方向移动的现象。弹簧只能使振动在上、下的方向上，减振器的长度和松紧度可用于设置悬挂的软、硬性能。
麦弗逊式独立悬架通常由两个基本部件组成:柱式减震器和三角支架。它被称为减震器柱因为它有一个紧凑的结构将减震器和减震弹簧结合起来形成一个光滑的圆柱可以上下移动;下托架通常是三角形的，用于车轮提供部分横向支撑和全部的前后应力。整个车辆的重量和车轮在移动时的影响取决于这两部分。大多数车型都装有稳定杆。
目 录
第一章 独立悬架概述 1
1.1独立悬架优缺点与分类 1
1.2横臂式独立悬架 1
1.2.1单横臂式独立悬架 1
1.2.2双横臂式独立悬架 1
1.3纵臂式独立悬架 2
1.4烛式独立悬架 2
1.5麦弗逊式独立悬架 2
1.6多连杆式独立悬架 3
1.6.1结构特点 3
1.6.2优缺点 3
第二章 零件建模 4
2.1CATIA概述 4
2.1弹簧总成建模 4
2.2减震器外缸筒建模 7
2.3减震器轴建模 9
2.4左上控制臂建模 11
2.5转向节建模 14
第三章 零件装配 18
3.1减震器总成装配 18
3.2悬架总成装配 18
第四章ADAMS仿真 21
4.1 ADAMS概述 21
4.2运动关系 21
4.3 ADAMS仿真 22
4.4仿真分析 23
结束语 25
致 谢 26
参考文献 27
第一章 独立悬架概述
1.1独立悬架优缺点与分类
独立悬架的特点是，车轮的两侧是独立的，并且与框架(或本体)有弹性，而且大多数都使用螺旋弹簧和扭力杆弹簧作为弹性元件。优点:(1)重量较轻 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
，可以有效降低车身的冲击，提高车轮表面的附着力。(2)使用较小刚度的柔性弹簧可以提高车辆的舒适性。(3)可以降低发动机的位置，从而降低车辆的重心，从而提高车辆的行驶稳定性。(4)左右轮独立运行，可以降低车身的倾斜和振动。缺点:独立悬架结构相对复杂，成本较高，维护不方便。同时，因为其结构复杂，所以在车辆中占有一定的空间。
按车轮的运动形式分为横臂式独立悬架、纵臂式独立悬架、麦弗逊式悬架和烛式悬架、多连杆式悬架。
1.2横臂式独立悬架
1.2.1单横臂式独立悬架
结构特点:在结构上，后轴半轴套筒断开，主减速器右侧有铰链，半轴可回转。在主减速器上设置了调节车体水平作用的油、气弹性元件，并与螺旋弹簧一起传递垂直力。在车轮上的纵向力主要由纵向推力杆车辆承担。中间支撑物不仅支承横向力，而且部分支承纵向力。当车轮上下跳动时，纵向推力杆的前端与车身连接，以避免干扰。
工作情况分析:当单臂式独立悬架变形时，车轮平面将倾向于改变车轮和道路两侧接触点之间的距离。车轮会相对于地面滑动，并破坏轮胎与地面之间的粘连。当在方向盘上使用悬架时，它会改变主针的角度和车轮的角度，所以它对转向控制有一定的影响，因此在前悬架中很少使用。
1.2.2双横臂式独立悬架
结构特点:双横臂独立悬架系统长度与上、下臂长度相等，并分为两等长双横臂和不等长双横臂式悬架系统。目前，一般采用不等长的双横臂。等臂:当车轮上下跳动时，轮子的平面不倾斜，但轮距变化很大，增加了车轮侧滑的可能性。不相等的:如果手臂的长度是适当的，轮子的角度和车轮的间距和主针不能改变太多。当轮胎变软时，小的螺距变化可以适应轮胎变形，而汽车轮胎的允许变化是在每个轮子上45mm，而不是在路上滑动。
不等臂的双臂的上臂比下臂短。当轮子上下移动时，上臂的弧形比下臂小。这将导致轮胎的上部轻微地上下移动，但底部会非常小。这种结构有利于减少轮胎磨损，提高车辆行驶舒适性和方向稳定性。不等长双横臂独立悬架广泛应用于汽车前轮。
1.3纵臂式独立悬架
纵臂式独立悬架分为单纵臂式独立悬架和双纵臂式独立悬架。
单纵臂悬架具有横向距离小、纵向距离小、轮距固定、结构简单、成本低的优点，但单纵臂悬架在轮转和下移时，主要用于后悬架，使主销后顷角发生较大的变化。
双纵臂式悬挂的两个摆动臂通常为等长，形成平行的四杆结构，使注销后顷角保持不变，当轮子上下移动时。双纵向臂悬架主要用于轮子上。
1.4烛式独立悬架
烛式独立悬架的最大特点是主销与框架之间的刚性连接。螺旋弹簧减震器安装在主销上。在驾驶的过程中，轮子和主针筒沿主销轴向上下移动。弹簧减振器采用减震减震，承受车轮垂直方形的冲击载荷，主引脚起主导作用。同时，它也承受了车轮的纵向横向冲击载荷。当悬架系统变形时，注销后顷角不会改变，但只有轴距和轴距稍微改变。
优点:当悬架系统变形时，注销后顷角不会改变，只有轴距和轴距略微改变，因此对汽车的转向稳定性和驾驶稳定性特别有好处。它的缺点是:在车辆行驶过程中，主销应承受车轮横向和纵向车轮的冲击载荷，从而导致套筒与主销之间的摩擦阻力增加，加速主针的磨损。因此，目前很少使用烛式悬架系统。
1.5麦弗逊式独立悬架
麦弗逊式独立悬架结构主要由螺旋弹簧和减振器组成。减震器可以避免螺旋弹簧向各个方向移动的现象。弹簧只能使振动在上、下的方向上，减振器的长度和松紧度可用于设置悬挂的软、硬性能。
麦弗逊式独立悬架通常由两个基本部件组成:柱式减震器和三角支架。它被称为减震器柱因为它有一个紧凑的结构将减震器和减震弹簧结合起来形成一个光滑的圆柱可以上下移动;下托架通常是三角形的，用于车轮提供部分横向支撑和全部的前后应力。整个车辆的重量和车轮在移动时的影响取决于这两部分。大多数车型都装有稳定杆。
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