某型轿车前轴麦弗逊悬架建模与工况仿真(附件)【字数：9489】
摘 要 人类文明的发展，交通工具及至关重要的作用。最初的交通工具就是人的双脚，再后来通过驯服马驾着马车来取代不步行，随着科技的发展，技术的变革，人类可以飞向太空，也能潜入海底。在这当中，对人类日常生活影响最大的无疑是汽车了，随着汽车的普及，改变了经济社会的结构，形成了一整套新的经济、文化、生活体系，改善人的生活质量，促进经济发展。但是，汽车的飞速发展也付出了资源和环境的代价，且不说制造汽车要消耗原材料，光汽车要消耗不可再生能源就让地球资源接近枯竭，汽车的尾气排放，也造成了大气污染，引发一系列社会问题。本文主要研究汽车的前麦弗逊悬架，主要分三个部分，我先描述我建立模型的过程，在利用仿真软件进行仿真，最后对数据进行分析。
目 录
第一章 绪论1
第二章 悬架的建模2
2.1轮胎2
2.2刹车片4
2.3轮毂5
2.4减振器及弹簧7
2.5下横臂8
2.6转向节9
2.7装配10
第三章 仿真与分析10
3.1轮心受力12
3.2外倾角12
3.3主销后倾角13
3.4主销内倾角13
结束语14
致谢15
参考文献16
附录18
第一章 绪论
21世纪用来，家用车不在是人们心中遥不可及的梦想，越来越多的人拥有了属于自己的车。车的结构非常复杂，对于不具备汽车相关专业知识的普通人来讲，他们对汽车性能的认识更多的靠更为直观的驾驶感受。因此，对汽车操纵稳定性、平顺性的提升成为了各大汽车制造厂商的共识。
于此关系密切的悬架悬架系统也在不断改进，主动半主动悬架等具有的电控系统在高端车辆上的运用日趋广泛。无论定位高端市场，还是普通家庭的经济型轿车，没有哪个厂商敢忽视悬架系统及其在整车中的作用。这一切，都是因为悬架系统对乘员的主观感受密切联系。悬架的优劣，乘员在车上可以马上感受得到。
正因为悬架在现代汽车上的重要作用，应该重视汽车悬架的设计，只有认真、严谨的设计才能确保其与整车的完美匹配。而做到这一点，就必须查阅大量相关书籍、图册 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
，行业标准和国家标准。这些是对我们将来要从事汽车设计，制造工作的工科出来的大学生的必须经历的一个必不可少的训练。没有经过严格训练的洗礼，是不可能具备这种专业精神和素质的。
我的的课题主要是麦弗逊悬架的建模及工况的仿真，我采用的软件是UG，主要的零件有：车轮、制动盘、螺旋弹簧、减振器、转向节、转向横拉杆、半轴及下横臂，在实际装配过程中可能要用到类似螺钉的零件，这里就不一一列出了。这八个零件画完后，再利用约束条件，把它们装配起来。起初我是画一半，也就是半边的零件，然后进行仿真的。但是后期收到指示，要画两个轮子，毕业设计老师说，零件越少，需要计算的参数就越多。虽然画一边，另一边可以镜像，问题是中间的部分我该怎么过度呢？我在网上查找相关的学术资料，综合自己的毕设任务，在没有画图之前，我初步考虑到三个地方需要额外的处理，也就是让两边连接的。要设计制作出额外的零件，半轴、转向拉杆和下横臂。横拉杆不成问题，两侧下横臂固定也不难，关键是两个半轴怎么连接呢？我在实验室采集的信息有限，所以只能在网上查阅相关的资料，即便如此，对我来说依旧是不小的挑战，总结：我的论文大体分三个部分，第一部分是建模，我用的是UG，按照毕业设计老师说的，设计用什么软件无所谓，一旦定下来就不能更改，但听很多人说，UG的仿真相对ADAMS之类的软件难度大很多，但是，我在学校期间，只学过UG，如果用其他的软件，在建模之前，光学习如何运用就要花费不少时间，所以最终采用的UG。
第二部分是仿真，前面提到UG仿真较为困难，但我对于UG的了解，UG所设计的文件是可以转换成其他的格式，在经过其他软件打开，在进行仿真，最后导出视频即可。第三部分是对仿真的分析，目前不做阐述。
我画图的依据也就是模型的来源，是毕业设计老师实验室的车子，我用简单的测量工具进行测量，以为是整车，车身内部较为复杂，我研究的是前麦弗逊悬架，但是我在实际观测时，有很多不相干的零件遮挡主我的视线，还有条件限制，我不能将汽车拆解，然后看内部的情况，所以后期的设计，仅凭简单的参数，还有在现场拍摄的照片，当然，这样是远远达不到设计的水准的，所以在我设计过程中遇到问题，还要从网上查找相关资料。
在确立明确任务目标后，我就着手行动了，首先是安装软件，我记得我在学校期间所学的UG版本是7.5的版本，设计时搭载的是XP系统，我认为这个版本太旧了，可能连仿真也做不了。我最后在网上下载的资源，是盗版的，我按照教程一步一步安装，最终还是失败了，以为它里面有防破解保护，没办法我只能删除重新安装，这里面又遇到问题，由于没有删除彻底，第二次无法安装了，到这里走投无路，找同学帮忙才得以解决。我心想，我将来也不会从事软件编程行业，以后遇到问题怎么办。
第二章 悬架的建模
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图21轮胎
2.1轮胎
我第一个画的零件是轮胎，轮胎要用的操作指令比较简单，就当练练手了，毕竟上UG课是好久以前的事了。我先去学校的图书馆借了UG编程的书，我UG的盲区，就是设计曲面，以为我上课没学过设计曲面。我前期的想法是画图是尽量避免设计画出复杂的曲面，如果无法避免，我就要去用已经学会的命令来代替即可。打开UG，点开绘制草图，先建立坐标系。画两个同心圆，我的轮胎直径定在60厘米，第一次我竟然画错了，输入的数值默认是直径，我却延续了以前CAD制图时的习惯，好以为是半径的。然后拉升，简单的轮胎模型就完成了，这里还有一重做法，就是先画圆，然后拉伸，就形成了圆柱，再在圆弧顶端画个圆，拉升再求和，然后减去重叠部分，这样一来也可以达到相同的效果，实际操作过程中我选择的是第二种方案。这是模型效果看起来像圆环，我应该稍加修饰，让它看起来更圆润有点，这时利用倒圆角的命令，选中其上面最外面的两个圆，进行到圆角，我认为默认的数值就已经很合适了，然后内侧重复同样的操作，这次的幅度要稍微比外侧的小一点即可。这样一来，轮胎的模型初步形成，虽然很抽象，但我要把它想像成轮胎，它是橡胶材质的，因为我毕业设计的关系，轮胎的胎面的花纹我并没有画出来。
目 录
第一章 绪论1
第二章 悬架的建模2
2.1轮胎2
2.2刹车片4
2.3轮毂5
2.4减振器及弹簧7
2.5下横臂8
2.6转向节9
2.7装配10
第三章 仿真与分析10
3.1轮心受力12
3.2外倾角12
3.3主销后倾角13
3.4主销内倾角13
结束语14
致谢15
参考文献16
附录18
第一章 绪论
21世纪用来，家用车不在是人们心中遥不可及的梦想，越来越多的人拥有了属于自己的车。车的结构非常复杂，对于不具备汽车相关专业知识的普通人来讲，他们对汽车性能的认识更多的靠更为直观的驾驶感受。因此，对汽车操纵稳定性、平顺性的提升成为了各大汽车制造厂商的共识。
于此关系密切的悬架悬架系统也在不断改进，主动半主动悬架等具有的电控系统在高端车辆上的运用日趋广泛。无论定位高端市场，还是普通家庭的经济型轿车，没有哪个厂商敢忽视悬架系统及其在整车中的作用。这一切，都是因为悬架系统对乘员的主观感受密切联系。悬架的优劣，乘员在车上可以马上感受得到。
正因为悬架在现代汽车上的重要作用，应该重视汽车悬架的设计，只有认真、严谨的设计才能确保其与整车的完美匹配。而做到这一点，就必须查阅大量相关书籍、图册 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
，行业标准和国家标准。这些是对我们将来要从事汽车设计，制造工作的工科出来的大学生的必须经历的一个必不可少的训练。没有经过严格训练的洗礼，是不可能具备这种专业精神和素质的。
我的的课题主要是麦弗逊悬架的建模及工况的仿真，我采用的软件是UG，主要的零件有：车轮、制动盘、螺旋弹簧、减振器、转向节、转向横拉杆、半轴及下横臂，在实际装配过程中可能要用到类似螺钉的零件，这里就不一一列出了。这八个零件画完后，再利用约束条件，把它们装配起来。起初我是画一半，也就是半边的零件，然后进行仿真的。但是后期收到指示，要画两个轮子，毕业设计老师说，零件越少，需要计算的参数就越多。虽然画一边，另一边可以镜像，问题是中间的部分我该怎么过度呢？我在网上查找相关的学术资料，综合自己的毕设任务，在没有画图之前，我初步考虑到三个地方需要额外的处理，也就是让两边连接的。要设计制作出额外的零件，半轴、转向拉杆和下横臂。横拉杆不成问题，两侧下横臂固定也不难，关键是两个半轴怎么连接呢？我在实验室采集的信息有限，所以只能在网上查阅相关的资料，即便如此，对我来说依旧是不小的挑战，总结：我的论文大体分三个部分，第一部分是建模，我用的是UG，按照毕业设计老师说的，设计用什么软件无所谓，一旦定下来就不能更改，但听很多人说，UG的仿真相对ADAMS之类的软件难度大很多，但是，我在学校期间，只学过UG，如果用其他的软件，在建模之前，光学习如何运用就要花费不少时间，所以最终采用的UG。
第二部分是仿真，前面提到UG仿真较为困难，但我对于UG的了解，UG所设计的文件是可以转换成其他的格式，在经过其他软件打开，在进行仿真，最后导出视频即可。第三部分是对仿真的分析，目前不做阐述。
我画图的依据也就是模型的来源，是毕业设计老师实验室的车子，我用简单的测量工具进行测量，以为是整车，车身内部较为复杂，我研究的是前麦弗逊悬架，但是我在实际观测时，有很多不相干的零件遮挡主我的视线，还有条件限制，我不能将汽车拆解，然后看内部的情况，所以后期的设计，仅凭简单的参数，还有在现场拍摄的照片，当然，这样是远远达不到设计的水准的，所以在我设计过程中遇到问题，还要从网上查找相关资料。
在确立明确任务目标后，我就着手行动了，首先是安装软件，我记得我在学校期间所学的UG版本是7.5的版本，设计时搭载的是XP系统，我认为这个版本太旧了，可能连仿真也做不了。我最后在网上下载的资源，是盗版的，我按照教程一步一步安装，最终还是失败了，以为它里面有防破解保护，没办法我只能删除重新安装，这里面又遇到问题，由于没有删除彻底，第二次无法安装了，到这里走投无路，找同学帮忙才得以解决。我心想，我将来也不会从事软件编程行业，以后遇到问题怎么办。
第二章 悬架的建模
/
图21轮胎
2.1轮胎
我第一个画的零件是轮胎，轮胎要用的操作指令比较简单，就当练练手了，毕竟上UG课是好久以前的事了。我先去学校的图书馆借了UG编程的书，我UG的盲区，就是设计曲面，以为我上课没学过设计曲面。我前期的想法是画图是尽量避免设计画出复杂的曲面，如果无法避免，我就要去用已经学会的命令来代替即可。打开UG，点开绘制草图，先建立坐标系。画两个同心圆，我的轮胎直径定在60厘米，第一次我竟然画错了，输入的数值默认是直径，我却延续了以前CAD制图时的习惯，好以为是半径的。然后拉升，简单的轮胎模型就完成了，这里还有一重做法，就是先画圆，然后拉伸，就形成了圆柱，再在圆弧顶端画个圆，拉升再求和，然后减去重叠部分，这样一来也可以达到相同的效果，实际操作过程中我选择的是第二种方案。这是模型效果看起来像圆环，我应该稍加修饰，让它看起来更圆润有点，这时利用倒圆角的命令，选中其上面最外面的两个圆，进行到圆角，我认为默认的数值就已经很合适了，然后内侧重复同样的操作，这次的幅度要稍微比外侧的小一点即可。这样一来，轮胎的模型初步形成，虽然很抽象，但我要把它想像成轮胎，它是橡胶材质的，因为我毕业设计的关系，轮胎的胎面的花纹我并没有画出来。
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