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的麥弗遜式懸架運動分析

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動特性，通過CATIA的DMU運動分析模塊建立懸架運動模型，設(shè)定輸入邊界條件及參數(shù)可以快速對汽車運動件進行運動校核分析，從而提升零部件設(shè)計的效率和準確度，減少設(shè)計更改，縮短開發(fā)周期，還可以降低設(shè)計開發(fā)成本。

下擺臂；減震器；麥弗遜式懸架；運動分析

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，絕大部分車型會增加橫向穩(wěn)定桿，提高車型穩(wěn)定性。CATIA軟件由法國達索公司開發(fā)，其中DMU可以通過自動化的命令和可視化的文件，將設(shè)計工作的問題提前發(fā)現(xiàn)、提前解決，并能有效保證設(shè)計質(zhì)量。

1、運動模型建立輸入條件

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、麥弗遜式懸架運動模型建立

2.1 在前懸架運動分析文件夾下，重新打開 Product1，并進入DMU運動分析模塊：

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

注意：模型樹下的所需運動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)模按照下圖進行拆分：

2.4 拆分完畢數(shù)模后，對各個零部件之間添加運動副，步驟如下：

此時模型自由度為“0”，可進行模擬分析。

2.5 懸架運動行程的確定

前懸架的上跳極限為前限位塊壓縮1/2～2/3時的狀態(tài)為準，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，進行如下計算：

如圖所示，減震器的最大運動行程為568mm，在數(shù)模中測量相同的位置，測量值為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計算，懸架上跳行程為 9.2mm，懸架運動行程（9.2mm，138.8mm），修改減震器上下部分的驅(qū)動值，根據(jù)轉(zhuǎn)向器圖紙修正的轉(zhuǎn)向行程。

3、結(jié)論

懸架運動模型建立后，可通過添加其他零部件在此基礎(chǔ)進行進一步分析，例如輪胎跳動校核、轉(zhuǎn)向運動校核和傳動軸運動校核。通過運用CATIA對懸架運動分析，既提升零部件設(shè)計的效率和準確度，又進一步為結(jié)構(gòu)設(shè)計改進與工藝制造提供了設(shè)計依據(jù)。在項目前期開發(fā)階段，經(jīng)過初步校核分析，對整車結(jié)構(gòu)定義確定、縮短開發(fā)周期、減少設(shè)計更改、又降低設(shè)計開發(fā)成本等有重大意義。

[1] 席思文·基于CATIA的麥弗遜懸架運動仿真分析［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、本科學歷、中級工程師，從事汽車總布置設(shè)計開發(fā)研究。