汽車前輪定位參數(shù)的仿真分析

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1、學(xué)兔兔www.xuetutu.com壟堡壅DevelopingResearch汽車前輪定位參數(shù)的仿真分析王燦青宋年秀尉士田(青島理工大學(xué)，青島266520)摘要：利用多剛體動(dòng)力學(xué)軟件ADAMS建立轎車的整車模型，在三角形凸塊路面輸入下進(jìn)行汽車前輪定位參數(shù)的仿真分析。關(guān)鍵詞：ADAMS；前輪定位參數(shù)；仿真分析TheSimulationAnalysisOftheCarFrontWheelPositioningParametersWangcanqing，Songnianxiu，Yushitian(Qing

2、daoTechnologicalUniversity，Qingdao266520)Abstract：Usingmulti-rigid-bodydynamicsADAMSsoftwarebuildacarmodel，proceedingthesimulationanalysisoffrontwheelpositionalparameterunderthetriangleconvexblockroad．Keywords：ADAMS；Frontwheelpositionalparameter；simula

3、tionanalysis1、前言。前輪定位參數(shù)是指汽車前軸、主銷軸線與前輪三者裝配后的相對(duì)位置關(guān)系，包括主銷后傾、主銷內(nèi)傾、前／／^輪外傾和前輪前束4個(gè)方面的參數(shù)Ⅲ。汽車前輪定位參數(shù)是影響汽車操縱穩(wěn)定性與前輪圖1主銷后傾角的作用示意圖異常磨耗的重要因素，而前輪定位參數(shù)的設(shè)計(jì)是否合2．2主銷內(nèi)傾角理，將直接影響到車輛的很多重要性能，從而影響到整主銷內(nèi)傾角是指主銷在汽車橫向平面的傾角，即主車的優(yōu)劣[2】o銷軸線與地面垂線在汽車橫向斷面內(nèi)的夾角。主銷內(nèi)傾本文以某一轎車為研究對(duì)象。采用多體動(dòng)力學(xué)建模角的主要

4、作用是產(chǎn)生自動(dòng)回正的力矩，通過(guò)主銷偏置減軟件ADAMS建立整車多剛體動(dòng)力學(xué)模型，對(duì)模型進(jìn)小轉(zhuǎn)向力矩。行三角形凸塊路面輸入下的仿真，取左前輪胎和前懸架為研究對(duì)象，得出各定位參數(shù)的關(guān)系曲線，并對(duì)結(jié)果進(jìn)f行分析。2、前輪定位參數(shù)嘲卅f2．1主銷后傾角主銷后傾角是指主銷在汽車的縱向平面具有的向后的傾角，即主銷軸線與地面垂線在汽車縱平面內(nèi)的夾圖2主銷內(nèi)傾角作用示意圖角。主銷后傾角的主要作用是產(chǎn)生回正的力矩。兩者的區(qū)別在于：主銷后傾的自動(dòng)回正作用和車速莉兩學(xué)兔兔www.xuetutu.com開發(fā)研究石一有關(guān)，主

5、銷內(nèi)傾的自動(dòng)回正作用和車速無(wú)關(guān)。另外主銷4、整車模型的仿真后傾角的大小是可調(diào)整的，主銷內(nèi)傾角的大小一經(jīng)確4．1整車仿真定，則其大小不能進(jìn)行調(diào)整。整車仿真時(shí)采用三角形的凸塊模擬脈沖輸入。凸塊2．3前輪外傾角如圖6所示，在轉(zhuǎn)向盤和底盤之間的圓柱副約束上，應(yīng)前輪外傾角是指車輪中心平面與地面垂直平面在用step函數(shù)創(chuàng)建施加于轉(zhuǎn)向盤的驅(qū)動(dòng)，設(shè)置轉(zhuǎn)向盤的汽車橫向斷面內(nèi)的夾角。作用是避免汽車滿載時(shí)車輪內(nèi)轉(zhuǎn)角為90度，使汽車做轉(zhuǎn)彎行駛。在后懸架左右斜置傾而引起車輪的偏摩，并防止輪轂外端的軸承和緊固螺臂和左右輪胎之間

6、用step函數(shù)創(chuàng)建施加于輪胎的力矩。母承受過(guò)大的載荷，和拱形路面配合，并提高車輛的安a．轎車、旅行客車及總質(zhì)量小于或等于4t的貨車：全性。h=60mm；b．客車(旅行客車除外)、越野車及總重量大于4t但小于或等于20t的貨車：h=80mm；c．總質(zhì)量大于20t的貨車：ll=l2O砌m【酗。根據(jù)以上規(guī)定，本文研究的轎車總質(zhì)量小于4t，所以h=60mm，仿真結(jié)果如圖所示：圖3前輪外傾角示意圖圖4前輪前束俯瞰圖2．4前輪前束角前輪前束角是指前輪后端邊緣距離與前端邊緣距離的差值。作用是消除因前輪外傾引起的前

7、輪邊滾邊滑的現(xiàn)象。前輪前束通過(guò)調(diào)整轉(zhuǎn)向橫拉桿來(lái)實(shí)現(xiàn)。3、整車模型的建立圖7行駛時(shí)的速度曲線圖利用ADAMS／VIEW建立汽車的整車模型，在創(chuàng)建lI"№1I過(guò)程中分別創(chuàng)建底盤、雙橫臂前獨(dú)立懸架、轉(zhuǎn)向系、后懸架、輪胎和路面譜模型。所建立的模型13個(gè)旋轉(zhuǎn)副、L1個(gè)圓柱副、9個(gè)球副、4個(gè)固定副、3個(gè)萬(wàn)向節(jié)副、2廠’—、rr]rf‘個(gè)恒速度副、1個(gè)耦合副。創(chuàng)建模型時(shí)輪胎采用軟件自帶的Fiala輪胎，路面以MSC提供的位于數(shù)據(jù)庫(kù)中的mdi2droof．rdf為藍(lán)本進(jìn)行修改，將三角凸塊的尺寸修圖8前輪外傾角的變化

8、曲線圖改為底邊長(zhǎng)400mm，高60mm的三角形凸塊路面模型。建立的整車模型如圖5所示【4JL5＼＼lj一?+＼、；＼1．＼l一--?

9、＼I／＼＼＼

10、：1；11圖5整車模型圖6三角形凸塊圖9前輪前束角的變化曲線圖莉商磊學(xué)兔兔www.xuetutu.com開發(fā)研究—而烈變化，車輪上跳時(shí)前輪前束角增大，車輪下跳前輪前束減小，變化范圍為．90。／60mm~90。／60mm，變化范圍較小。由圖10知主銷后傾角在前輪上跳時(shí)逐漸增大，下跳時(shí)逐漸減小，符合一般規(guī)律，角度范圍為．10。