ADAMS/car在悬架设计中的应用(二)
2024-11-27 09:34

ADAMS/car在悬架设计中的应用(二)

  由于修改硬点参数后,五项定位参数的变化趋势可能会出现相反的情况,例如:修改lca_ front 点的 x 坐标值后,camber 值与原值相比变小,而 caster 值却比原值大,此时虽然 camber 值满足了我们的要求,但 caster 值却背离了我们的设计原则。当在最大值和最小值范围内修改 Factor(即硬点参数)值时,Response 项(定位参数)的值都会产生变化。当出现这种情况时,为了兼顾平衡,我们取一个折中值。

  下表为优化前后悬架的部分硬点坐标

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  以下是优化前与优化后车轮定位参数的比较图(实线为优化后的曲线,虚线为优化前的曲线:

  1)车轮外倾角(.Camber_Angle)

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  图9车轮外倾角优化前后对比

  为防止车轮出现过大的不足转向或过度转向趋势,一般希望车轮从满载位置起上下跳动 40mm的范围内,车轮外倾角变化在 1 度左右。从图上可以看出,优化后车轮外倾角变化范围是0.03deg~2 .37deg,比优化前的范围小了一点,这是因为 Insight 为了兼顾其他四项定位参数的优化而放弃了外倾角部分利益的缘故,但是在上下跳动 40mm 的范围内,优化后外倾角变化基本在 1 度左右,满足设计要求。

  2)主销后倾角(Caster_Angle)

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  图10主销后倾角优化前后对比

  主销后倾角为正值时有抑制制动时的点头作用,但太大时会使车轮支撑处反力矩过大,易造成车轮摆振或转向盘上力的变化。因此一般悬架每压缩 10mm,后倾角变化范围为 10 deg~40 deg。优化后,主销后倾角的变化范围在 2.6deg~5.5deg 之间,大大小于优化前的变化范围,而且此时悬架每压缩10mm,后倾角变化范围在 3.68 deg左右,很好地符合了我们的设计要求。

  3)主销内倾角(Kingpin_ Inclination_ Angle)

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  图11主销内倾角优化前后对比

  主销内倾角可以使汽车转向回正、转向操作轻便,在车轮跳动时,主销内倾角变化较大,将会使转向沉重,加速轮胎磨损。优化后,主销内倾角的变化范围与优化前相比变化不大,但是主销内倾角的初始值比原先小了 0.3deg 左右,这将减小转向时车轮与地面的滑动,减缓轮胎磨损。

  4)主销偏距(Scrub_Radius)

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  图12主销偏距优化前后对比

  汽车转向时,转向轮围绕主销转动,地面对转向的阻力力矩与主销偏距的大小成正比。主销偏距越小,转向阻力矩也越小,所以一般希望主销偏距小一些,以减少转向操纵力以及地面对转向系统的冲击。主销偏距与主销内倾是密切相关的,通过调整主销内倾角可以得到不同的主销偏距。较理想的主销偏距值为-10~30mm,优化后,主销偏距的变化范围为-10.02~1.5 mm,比优化前更接近设计值。

  5.车轮前束角(Toe_Angle)

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  图13车轮前束角优化前后对比

  对于汽车前轮,车轮上跳时的前束值多设计成零至负前束变化。当车辆行驶时,前束的变化过大,将会影响车辆的直线行驶稳定性,同时增大轮胎与地面间的滚动阻力,加剧轮胎的磨损,所以前束角的设计原则是在车轮跳动时,变化量越小越好。从图上看出,优化后,前束角的变化量比之前大致相同,对车辆直线行驶的稳定性没有提高。

  三、小结

  运用 style="FONT-FAMILY: 宋体; mso-ascii-font-family: 'Times New Roman'; mso-hansi-font-family: 'Times New Roman'">,通过对模型的硬点坐标、弹性参数进行多次修改迭代,可以对模型的某项或是多项性能指标进行优化,系统会自动找出一个最优结果。本文介绍了通过对麦弗逊式前悬架的部分硬点坐标进行优化,使车轮定位参数在轮跳时的变动量达到最优化,从而改善了悬架的运动学性能。但是由于受到车身布置的限制,对硬点坐标的改变只能局限在一定的小范围内,所以得到的最优值也只是一个相对值,而非绝对的最优结果。

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