CATIA DMU在麦弗逊悬架运动学特性分析上的应用

１ ×４ — ２Ｘ ５ —１ Ｘ ５ ＝２， 两个 自由度分 别是 车 轮 的
１ － ３ 麦 弗逊 悬架 Ｄ ＭＵ模 型构 建
上 下跳 动 和转 向。
以基于上述各总成实体模型 ， 利用系统硬点将各
总成 连接起 来 ， 也可 以完全基 于系统硬点 ， 结合
点、 线 、面 等基 本 要 素 进 行 模 型 的构 建 。前 一 种
在取 得 悬 架 系统 硬 点 后 即可 构 建 １ ／ ４ Ｃ Ａ Ｒ的 Ｄ ＭＵ模 型 ， 利用 Ｃ Ａ Ｔ Ｉ Ａ装 配 模 块 与 Ｄ ＭＵ模 块 结
合构建仿真模型 ， 因与一般机构的建模方法类似 ， 在此不做赘述 。构建好的模型如图 １ 所示 。
根据 上 述 模 型 ， 测 得 设 计 状 态 四轮定 位 参 数
重 要 的工作 。 本文基 于 Ｃ Ａ Ｔ Ｉ Ａ Ｄ ＭＵ模 块 对 麦 弗 逊 悬 架 进
１ ． ２ 麦弗逊 悬架 系统 自由度
如前 述 ， 麦 弗逊 悬 架 主要 由副 车架 、 下摆 臂 、
行运动学分析 ， 首先使用悬架系统硬点构建 Ｄ ＭＵ 模型 ， 然后模拟实车进行车轮的上下跳运动 ， 通过
减振器总成 、 前轴总成及转 向机等构成 ， 其 中， 副 车架与机架固连 ， 自由度为 ０ ， 其余 总成均为运动 件， 共５ 个运动构件 ， 分别是 ： 减振器活塞杆 、 减振
器 与 羊 角 固连 件 、 转 向拉 杆 、 转 向机 齿 条 及 下 摆 臂， 运动 副包 括 ： ３ 个球 铰 副 、 １ 个 球销 副 、 ２ 个平 动 副、 １ 个转动副 ， 因此 ， 系统 自由度 Ｆ＝ ５ ×６ — ３ ×３
第１ 期
机 电技术
１ ０ ９
Ｃ Ａ Ｔ Ｉ Ａ Ｄ ＭＵ在 麦弗逊悬 架运 动学特性分析 上的应用
李 玉魁
（ 东南 （ 福建 ） 汽车工业有限公司 ， 福建 福 州 ３ ５ ０ １ １ ９ ） 摘 要： 麦弗逊式 独立 悬架以其结构紧凑 、 易于布置横置发动机 、 构件受力小 等优 点在现代轿车及轻型客车上得到广
泛应 用。文 中基于 Ｃ Ａ Ｔ Ｉ Ａ Ｄ ＭＵ模块对麦 弗逊 式独立悬架进行 了运动学分析 ， 得出某款轿车麦弗逊悬架 的运 动学 特性 ， 为 整车 Ｋ ＆Ｃ 对标及 系统设计 提供 了依 据 ； 同时通过 与 Ｋ ＆ Ｃ试验结果对 比， 验证 了该 方法在麦弗逊式等受弹性件影响较小 的 独立悬架运动学分析上 的应用具有普遍 的适用性 。 关键词 ： 麦弗 逊独 立悬 架 ； Ｃ Ａ Ｔ Ｉ Ａ Ｄ ＭＵ； 运 动学仿 真 ； 悬架 Ｋ ＆Ｃ
如表 ２ 所示。
表 ２ 设 计状 态四轮定位参 数 （ 。 ）
方式形象 、 直观 ， 且可根据需要直接输出各总成 的
运动包 络 ， 因此 ， 本文采用该方式构 建运动学模
型。
１ ． １ 悬 架 系统硬 点
悬 架 系统 坐标 如表 ｌ 所示。
作者 简介 ： 李玉魁（ １ ９ ８ １ ～） ， 男， 工程师 ， 硕士 ， 研究方向 ： 汽车底盘与性能。
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Ｄ Ｍ Ｕ模块内置传感器侦测相关参数的变化规律 ，
最后使用标 杆车 Ｋ ＆Ｃ试 验 结果 验 证 各 参 数 的准
确ห้องสมุดไป่ตู้ 。
１ 构建Ｄ ＭＵ模 型
麦 弗 逊 悬 架 系统 包 括 ： 副 车架 、 下摆臂 、 减 振 器总成 、 前轴 总 成及 转 向机 等 。构 建 Ｄ ＭＵ模 型可
来 。其主要任务是在车轮和车架（ 或车身） 之问传 递所有的力和力矩 ， 缓和由路面不平传给车架（ 或
车身） 的冲击载荷 ， 衰减由此引起的承载系统的振 动， 控制车轮的运动规律 ， 以保证汽车需要 的平顺 性或操纵稳定性。悬架系统性能的优劣直接影响 到整车的操纵稳定性 、 乘 坐舒适性及底 盘零件 的 使用寿命（ 如轮胎 ） ， 因此 ， 对悬架系统进行运动学 与 动力 学 分析 在整 车设 计 开发 过程 中是一 项非 常
中图分类号 ： Ｕ ４ ６ ３ ． ３ ３ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ： １ ６ ７ ２ — ４ ８ ０ １ （ ２ ０ ｌ ４ ） ０ ｌ ＿ １ ０ ９ — ０ ３
悬架系统是现代汽车上 的一个重要 总成 ， 它 把车架 （ 或车 身 ） 与车轴 （ 或 车轮 ） 弹性 地连接起
表 １ 悬架 系统硬点 （ １ ／ ４车）