本课题的研究内容及技术方案

本文应用CATIA软件完成对丰田卡罗拉的前后悬架三维模型设计，并采用多体系统动力学方法和虚拟样机技术，以美国MDI公司的ADAMS软件为平台，建立丰田的麦弗逊式前独立悬架虚拟样机仿真分析模型，对该前悬架进行了运动学仿真，分析悬架定位参数随车轮跳动行程的运动特性，并利用ADAMS/Insight对其进行了结构优化，得出悬架部件最佳的关键点坐标值，从而使悬架定位参数的变化规律更加符合设计要求。本论文研究的主要内容及技术方案如下：

对汽车悬架的结构组成以及分类进行了分析，特别分析了汽车悬架的结构特点以及未来发展研究的方向。概括汽车悬架的国内外发展现状。

根据设计目标，参考丰田卡罗拉车型确定麦弗逊悬架系统及拖曳式悬架系统主要参数以及关键零部件主要参数，利用CAD三维造型软件CATIA建立悬架系统，做出关键零部件的二维零件图，绘制三维爆炸效果图，并检查悬架系统的干涉状况，确定悬架系统模型的准确性。

利用CATIA和ADAMS软件接口软件Simdesigner（DDM）软件将麦弗逊悬架三维系统导入到ADAMS软件中，然后对系统添加相应约束关系和作用以及仿真边界条件，建立仿真模型[10]。

对麦弗逊悬架进行运动分析，得到车轮定位参数主销后倾角、主销内倾角、前轮外倾角、前轮前束角在不同工况下的变化曲线图，分析麦弗逊悬架存在的问题。

设定关键硬点的三维参数调整范围，使汽车前轮做平行轮跳，做出车轮定位参数随轮跳的变化曲线，在参数调整范围内找出定位参数变化最优解，完成对关键硬点的优化。

本文在掌握悬架系统组成、分类、作用和国内外大量研究的基础上，完成对丰田卡罗拉的麦弗逊前悬架和拖曳臂式后悬架的关键零件设计计算、CATIA三维装配，并且利用ADAMS 软件对麦弗逊悬架进行了虚拟建模和运动学仿真，对仿真结果进行分析与比较，并利用 ADAMS/Processor模块对所建悬架进行了优化设计，实现了对悬架进行一定程度的优化设计，也改善了汽车的行驶平顺性。本文主要完成的工作如下；

1 对悬架的静挠度、动挠度进行分析计算，对悬架的关键零件弹簧、减振器的主要参数进行了分析计算，得到了CATIA绘图的基本尺寸。

2 对悬架进行CATIA零部件的设计，将零部件进行约束装配，并且得到麦弗逊悬架关键硬点的三维坐标值。

3 分析了前悬架的四个车轮定位参数即主销内倾角、主销后倾角、前轮外倾角、前轮前束角对车轮平顺性的影响及合理的取值范围。

4 把关键硬点的坐标值，导入ADAMS/CAR模块，得到麦弗逊悬架的运动学仿真模型及平台，输入平行轮跳激励，输出车轮定位参数随轮跳的变化特性。

5 分析车轮定位参数轮跳曲线，找出悬架中的问题，并通过改善关键硬点下三角摆臂和转向节球铰接点F的坐标值，来优化曲线，最终得到优化后的坐标值。