基于CATIA的麥弗遜式懸架運(yùn)動(dòng)分析

田川，張海濤，張鳳月

（長城汽車股份有限公司技術(shù)中心，河北省汽車工程技術(shù)研究中心，河北 保定 071000）

基于CATIA的麥弗遜式懸架運(yùn)動(dòng)分析

田川，張海濤，張鳳月

（長城汽車股份有限公司技術(shù)中心，河北省汽車工程技術(shù)研究中心，河北 保定 071000）

結(jié)合麥弗遜懸架本身運(yùn)動(dòng)特性，通過CATIA的DMU運(yùn)動(dòng)分析模塊建立懸架運(yùn)動(dòng)模型，設(shè)定輸入邊界條件及參數(shù)可以快速對(duì)汽車運(yùn)動(dòng)件進(jìn)行運(yùn)動(dòng)校核分析，從而提升零部件設(shè)計(jì)的效率和準(zhǔn)確度，減少設(shè)計(jì)更改，縮短開發(fā)周期，還可以降低設(shè)計(jì)開發(fā)成本。

下擺臂；減震器；麥弗遜式懸架；運(yùn)動(dòng)分析

CLC NO.:U463.21 Document Code: B Article ID: 1671-7988(2015)05-96-02

前言

麥弗遜懸架是當(dāng)今世界用的最廣泛的轎車前懸架之一，主要由螺旋彈簧、減震器、三角下擺臂等組成，絕大部分車型會(huì)增加橫向穩(wěn)定桿，提高車型穩(wěn)定性。CATIA軟件由法國達(dá)索公司開發(fā)，其中DMU可以通過自動(dòng)化的命令和可視化的文件，將設(shè)計(jì)工作的問題提前發(fā)現(xiàn)、提前解決，并能有效保證設(shè)計(jì)質(zhì)量。

1、運(yùn)動(dòng)模型建立輸入條件

根據(jù)減震器圖紙可確定減震器壓縮和拉伸極限值，根據(jù)轉(zhuǎn)向器圖紙確定轉(zhuǎn)向總行程。

表1

2、麥弗遜式懸架運(yùn)動(dòng)模型建立

2.1 在前懸架運(yùn)動(dòng)分析文件夾下，重新打開 Product1，并進(jìn)入DMU運(yùn)動(dòng)分析模塊：

2.2 首先將所有數(shù)模進(jìn)行拆分，并添加輔助Part1，拆分清單見下表。

注意：模型樹下的所需運(yùn)動(dòng)件以零部件的形式體現(xiàn)，避免出現(xiàn)裝配文件：

表2

2.3 將需要拆分的數(shù)模按照下圖進(jìn)行拆分：

2.4 拆分完畢數(shù)模后，對(duì)各個(gè)零部件之間添加運(yùn)動(dòng)副，步驟如下：

此時(shí)模型自由度為“0”，可進(jìn)行模擬分析。

2.5 懸架運(yùn)動(dòng)行程的確定

前懸架的上跳極限為前限位塊壓縮1/2～2/3時(shí)的狀態(tài)為準(zhǔn)，轎車、小型客車推薦取1/2，SUV推薦取2/3。以某車型前減震器二維圖紙為例，進(jìn)行如下計(jì)算：

如圖所示，減震器的最大運(yùn)動(dòng)行程為568mm，在數(shù)模中測(cè)量相同的位置，測(cè)量值為429.2mm，故懸架的最大反跳行程為138.8mm；減震器圖紙中所示，緩沖塊除外減震器行程為 183mm，可以得出在不含緩沖塊的情況減震器壓縮量為44.2mm，假設(shè)緩沖塊的長度為 70mm，按壓縮緩沖塊的 1/2計(jì)算，懸架上跳行程為 9.2mm，懸架運(yùn)動(dòng)行程（9.2mm，138.8mm），修改減震器上下部分的驅(qū)動(dòng)值，根據(jù)轉(zhuǎn)向器圖紙修正的轉(zhuǎn)向行程。

3、結(jié)論

懸架運(yùn)動(dòng)模型建立后，可通過添加其他零部件在此基礎(chǔ)進(jìn)行進(jìn)一步分析，例如輪胎跳動(dòng)校核、轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)校核和傳動(dòng)軸運(yùn)動(dòng)校核。通過運(yùn)用CATIA對(duì)懸架運(yùn)動(dòng)分析，既提升零部件設(shè)計(jì)的效率和準(zhǔn)確度，又進(jìn)一步為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)改進(jìn)與工藝制造提供了設(shè)計(jì)依據(jù)。在項(xiàng)目前期開發(fā)階段，經(jīng)過初步校核分析，對(duì)整車結(jié)構(gòu)定義確定、縮短開發(fā)周期、減少設(shè)計(jì)更改、又降低設(shè)計(jì)開發(fā)成本等有重大意義。

[1] 席思文·基于CATIA的麥弗遜懸架運(yùn)動(dòng)仿真分析［A］·江鈴汽車，2013（07）：114-116。

Kinematic analysis based on CATIA MacPherson suspention

Tian Chuan, Zhang Haitao, Zhang Fengyue
(Technology Center, Great Wall Motor Company Limited, HeiBei Automobile Technology Research Center, Hebei Baoding 071000)

According the moving characteristic of MacPherson suspention. Passing CATIA sport analysis model an efficiency for establishing a model, setting up importation boundary term and parameters analyze fastly to the moving components of cars , so promoting the components efficiency of design and accurate degree, reduce the design changes to shorten to develop the period and can lower the design development cost again.

Lower link；damper；MacPherson suspention；kinematic analysis

U463.21

B

1671-7988(2015)05-96-02

田川，工作于長城汽車股份有限公司技術(shù)中心、本科學(xué)歷、中級(jí)工程師，從事汽車總布置設(shè)計(jì)開發(fā)研究。