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麦弗逊式独立悬架运动分析

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  • 发布时间:2012-03-22
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麦弗逊式独立悬架运动分析麦弗逊式独立悬架运动分析
时培成1陈黎卿2韦山1王立涛1
(1安徽工程科技学院机械系。安徽芜湖241000)
(2安徽农业大学工学院,安徽合肥230061)
摘要 运用空间机构运动学方法建立某皮卡车麦弗逊式独立悬架的数学模型,给出其运动特性参
数的计算方法。同时还应用ADAMS软件,建立同种悬架和转向系的多体运动学模型,对麦弗逊式悬架
的运动进行仿真分析。采用两种方法计算、仿真结果的-致性表明这两种方法都是分析麦弗逊式悬架
运动特性行之有效的方法。且使悬架的设计计算更为简单、准确、清晰,在实际应用中提高了工作效率。
关键词麦弗逊式独立悬架运动学 多体模型
引言
麦弗逊式独立悬架具有结构简单、紧凑、占用空间
少等特点,已经成为汽车上广泛采用的-种悬架结构
形式。其运动特性关系到汽车操纵稳定性、舒适性、转
向轻便性等性能。因此,对其运动情况进行精确分析,
可提高系统设计水平,提高整车性能。目前,对于其运
动分析通常采用机构学理论中的矢量法、解析法等方
法[1][2][3协,采用这些方法分析计算有-定的难度,且
误差较大。
本文首先应用空间机构运动学方法,给出某客货
两用皮卡车麦弗逊式独立悬架运动特性的计算方法,
并基于VC6.0软件开发通用程序,进行运动特性
计算分析。而后采用机械系统动力学仿真分析软件
ADAMs,建立同种悬架和转向系统的多体运动学模
型,对悬架参数随车轮跳动行程的变化关系进行动态
仿真,并将仿真结果与通用程序的计算结果相比较。
结果表明这两种方法都是正确、可靠的。
悬架各关键点及有关特性参数进行空间运动分析、计
算[5。
1.2导向机构各点坐标计算
1.2.1 c点坐标计算
当车轮上下跳动时,摆臂∞上下摆动,以。为转
动中心。轴线佃的方程可表示为
旦鱼:监:尘玉 (1)
xb-xq ,b-,B zb-zo
垂直A8过点c的平面方程为
戈-戈。Al(y-儿)曰1(z-磊)0 (2)
式中糕渴慧。
戈6-X口

咒6-戈8
解方程(1)和(2)可得D(戈o,yo,zD)的坐标为
r戈Ol菇。
yoA1l% (3)
Lzo
2
Bl1z口
热”型型黑≈掣。 悬架运动时c点以O点为圆心作摆动,其轨迹方
1 麦式悬架运动特性参数计算 程为
1.1数学模型的建立
麦式悬架结构简图如图1所示,坐标系与车辆坐
标系相同HJ。图中G为车轮中心点,日为车轮接地
点,c为下摆臂球铰点,D为悬架上端固定点球销中
心,A、B为下摆臂前、后两铰点,F为减震器轴线与车
轮轴线交点,P为主销轴线与车轮轴线在后视图上的
交点。D、M、A、B四点在运动过程中保持不变,其坐
标可由设计图纸确定,即D(戈d,yd,2d)、肘(戈。,‰,
‰)、A(%,%,气)、B(‰,儿,铂)、c点和E点的初始
安装位置可由设计图纸确定为c(戈co,),coz。o);E(戈。o,
眨鬈黑龇二暑≥2㈤ x-戈。A1(y-y。)口l(z-z。)0

式中,CD。
1.2.2 E点坐标计算
在车轮跳动过程中,cD距离会发生变化,但嬲
的距离不变且运动中么C叻不变[3协,如图2所示。
当C点运动到c”时,E点运动到E点,令cEz1,
CDf2,则有
(戈-龙。,)2(y-”)2(z-磊,)2Z22 (5)
因为运动中么cED不变,令么CED口,则有

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