基于Solidwork/Adams的汽车悬架仿真分析

0 引言

    汽车悬架是车身和车轮之间的一切传力连接装置的总称。它把路面作用于车轮的支承力、牵引力、制动力和侧向反力和这些力所产生的力矩传递到车身上，来保证汽车的正常行驶。悬架系统是汽车重要的组成部分，汽车悬架系统的性能是影响汽车行驶平顺性、操纵稳定性和安全性的重要因素。因此，深入研究汽车悬架是提高现代汽车质量的重要举措。

    现代汽车悬架有多种结构形式，其中双横臂独立悬架是广泛应用的一种结构。常见的双横臂独立悬架是一组空间RSSR(R表示旋转副，S表示球面副)四连杆机构。运动关系比较复杂且运动直观性差，用传统的方法对其进行性能分析困难较大。本文应用ADAMS软件建立双横臂独立悬架运动学分析模型，并利用该模型对悬架运动特性参数进行仿真与分析。

1 悬架建模

    1.1 Solidwork三维建模

    汽车悬架建模包括部件建模和总体装配。汽车悬架主要由上下支柱、上下横臂和转向拉杆等组成。完成其他部件的建模并装配得到汽车悬架机梅的实体模型。建成的悬架机构横型如图1所示。在SolidWork中进行韧步运动分析，检查机械的运动是否达到设计的要求，可以检查机械运动中各种运动构件是否发生干涉，同时，可直接分析各运动副与构件在某一时刻的位置，运动量以及各运动副之间的相互运动关系。然后利用通过以parasolid(*.x_t)格式将模型导入到Adams中。

    1.2 运动建模

    转换后导入的模型在Adams/View环境下，软件会自动计算质心、转动惯量等质量信息，然后进一步完善部件相互约束关系。其中车轮转向节与横臂之间以球副连接，横臂与支柱之间以旋转副连接。为了使机构模型能够运动起来，进入Mechanism，模块向模型中添加驱动器。完成原动件驱动添加后，要求对其定义运动类型并设置运动环境，以此来进行机构运动仿真。

    图1 悬架机构的虚拟样机模型

    1.3 结果处理及分析

    完成悬架机构建模后进行运动仿真分析后，在Adams/Postprocessor中处理和分析仿真结果。如可通过“回放结果”来重新演示机构运动过程，检测干涉、定性分析从动运动特性，保存运动结果并创建MPEG、JPEG文件等，如图2所示。

    图2 悬架机构的虚拟样机运动仿真