基于ADAMS_CAR的双横臂独立悬架建模与仿真

文章编号：1671-5497（2004）04-0554-05

收稿日期：2004-01-24.

作者简介：宋传学（1959-），男，教授，博士生导师.E -m ail ：son g chx !

基于ADAM S ／CAR 的双横臂独立

悬架建模与仿真

宋传学，蔡章林

（吉林大学汽车工程学院，吉林长春130022）

摘要：运用ADAM S ／CAR 软件建立了某皮卡车双横臂独立悬架模型，

在理论验证的基础上揭示了该悬架的运动规律。实验结果证明：将下控制臂与车架前安装点下调20mm ，可使悬

架的抗点／抬头性能、悬架刚度和侧倾角刚度得到明显改善。

关键词：车辆工程；双横臂悬架；仿真模型；运动学；ADAM S ／CAR

中图分类号：U 463.33文献标识码：A

M odeli n g and si m ulation of double w ishbone

sus p ension based on ADA M S ／CAR

SONG Chuanxue ，CA I zhan g li n

（C olle g e o f A uto m otio e e n g ineerin g ，Jilin unio ersit y ，C han g chun 130022，C hina ）

Abstract ：A double w ishbone sus p ension m odel o f a p icku p w as built usi n g ADAM S ／CAR.T he ki ne m atics o f t he sus p ension w as uncovered base on t he g eneral t heor y .T he ex p eri m ental results show t hat t he anti-di ve ／anti-lift 、ri de rate and total ro ll rate p erf or m ance are i m p roved re m arkable b y p utti n g 20mm down t he low contro l ar mfront p o i nt connected to t he bod y .

K e y words ：autom oti ve en g i neeri n g ；double w ishbone sus p ension ；si m ulation m odel ；ki ne m atics ；ADAM S ／CAR

悬架的结构特点对操纵稳定性和平顺性的影响至关重要［1］。双横臂悬架有诸多优点，使其广泛应

用于轿车、轻型车等的作为前悬架。文献［2］"［4］

以不同的数学方法对双横臂悬架运动规律进行了分析。本文以多体系统动力学软件ADAM S ／CAR 为手段分析了双横臂独立悬架运动规律。该方法具有

运算速度快、求解精度高、修改方便、通用性强等优点，广泛应用于悬架和整车设计开发［5"8］。

1模型的建立与验证

图1为简化的前悬架刚性铰链连接模型。下控制臂1的一端通过橡胶衬套与副车架7连接，并可以绕2个与车架的连接点的连线转动，在刚性铰链连接的模式下简化为1个转动铰链。另一端通过球铰与转向节3连接；上控制臂2的连接方式与下控制臂的连接方式相同；转向横拉杆5一端通过球铰与

第34卷第4期吉林大学学报（工学版）

V o l .34N o.42004年10月Journal o f Jili n U n ivers it y （En g i neeri n g and T echno lo gy Ed ition ）!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

O ct .2004

转向节3连接，另一端通过等速万向节与地面连接；转向节3通过转动铰链与车轮9连接；减振器8上端与车架连接，下端与下控制臂连接；扭杆弹簧4一端与车架固接，一端与下摆臂固接；横向稳定杆6两端与下摆臂连接，中间通过橡胶衬套与车架连接。整个悬架放置在激振台架l0上。通过在激振台l0上施加垂直方向的运动来计算各参数的变化规律。

利用文献［2］

介绍的理论方法计算外倾角随车轮跳动距离!的变化规律，并与仿真结果进行了对比（见图2）。理论计算结果与仿真结果存在一定差异，主要原因是仿真中考虑了橡胶衬套，而理论计算中没有考虑。

图l

3D 数字化虚拟样机模型F i g .l 3D d i g italized virtual p ro to t yp e m ode l 图2车轮外倾角对比曲线F i g .2C a m ber an g le contrastive curve

2计算结果

将激振台架上下激振位移设置为50mm ，使左右车轮同步上下跳动，计算悬架跳动过程中主要性能参数的变化规律。

!"#前轮定位角

外倾角：图3为外倾角的变化曲线，变化范围为-0.4 !0.5 ／50mm 。车轮跳动时的外倾角变化对

车辆的稳态响应特性等有很大影响［l ］，所以应尽量减少车轮相对车身跳动时的外倾角变化。

前束角：图4为前束角变化曲线，变化范围为-0.03 !0.37 ／50mm 。设计时希望在车轮跳动时前束角不变或变化幅度较小。

图3

外倾角变化曲线F i g .3V ariational curves o f ca m ber an g le 图4前束角变化曲线F i g .4V ariational curves o f toe an g le

主销后倾角：图5为主销后倾角变化曲线，变化范围在2.42 附近。主销后倾角对转向时的车轮外倾角变化影响较大。若主销后倾角设计较大，则外侧转向轮的外倾角会向负方向变化。当前轮主销后倾角较大时，需增加前轮转向所必须的横向力，以抵消外倾推力，这样不仅转向弱，而且最大横向加速度

·555·第4期宋传学，等：基于ADAM S ／CAR 的双横臂独立悬架建模与仿真