基于ADAMS客車空氣懸架參數(shù)仿真分析

摘 要：應(yīng)用ADAMS/VIEW建立客車前空氣懸架系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型，輸入特定的剛度、阻尼并對(duì)其進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真分析，得到前輪定位參數(shù)變化曲線，分析設(shè)計(jì)的懸架定位參數(shù)是否滿足理論要求，為空氣懸架系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和匹配提供基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：空氣懸架 彈簧特性 ADAMS/VIEW 運(yùn)動(dòng)仿真

中圖分類號(hào)：U463.33+4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2012）11（b）-0030-02

空氣懸架具有良好的隔振、減震性能，在很大程度上提高了汽車的通過(guò)性和乘坐舒適性，通過(guò)對(duì)空氣彈簧的調(diào)節(jié)和控制，能夠得到較為理想的懸架性能。由于空氣懸架具有非線性剛度特性和相對(duì)復(fù)雜的導(dǎo)向傳力機(jī)構(gòu)，增加了空氣懸架設(shè)計(jì)和匹配的難度[1]，同時(shí)空氣懸架的結(jié)構(gòu)并不像鋼板彈簧那么直觀，所以對(duì)在汽車懸架系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)過(guò)程中，往往利用更直觀的軟件進(jìn)行仿真設(shè)計(jì)。本文對(duì)安裝了空氣彈簧的客車懸架進(jìn)行運(yùn)動(dòng)特性仿真，對(duì)汽車操縱穩(wěn)定性影響較大的前輪定位參數(shù)隨懸架運(yùn)動(dòng)的變化規(guī)律進(jìn)行分析。

1 空氣懸架動(dòng)力學(xué)建模

2 前空氣懸架仿真結(jié)果分析

對(duì)建立的模型進(jìn)行仿真，分析車輪的跳動(dòng)過(guò)程中前懸架的運(yùn)動(dòng)學(xué)特性?？諝鈴椈傻墓ぷ餍谐虨?00 mm，可以近似的認(rèn)為車輪跳動(dòng)的最大行程為200 mm，輸入驅(qū)動(dòng)函數(shù)，模擬車輪在通過(guò)不同路面時(shí)的變化情況，考察懸架系統(tǒng)的特性，確定前輪定位參數(shù)的變化趨勢(shì)。

2.1 主銷后傾角

由圖2可見(jiàn)，車輪上跳時(shí)主銷后傾角基本呈減小趨勢(shì)，下跳時(shí)變化規(guī)律則相反，曲線變化平緩，保證車輪具有合適的回正力矩[3]。

2.2 主銷內(nèi)傾角

2.3 車輪外傾角

2.4 車輪前束角

2.5 側(cè)向滑移量

車輪上下跳動(dòng)時(shí)，車輪繞瞬時(shí)中心擺動(dòng)，幾乎不可避免地會(huì)導(dǎo)致輪距的變化[5]。從圖6可以看出隨著車輪在-100～100 mm之間上下跳動(dòng)，車輪側(cè)向滑移的最大變化量為21 mm，其變化量偏大，在一定程度上加大了輪胎的磨損，為了降低車輪的側(cè)向滑移量，減少輪胎的磨損，后續(xù)需對(duì)懸架參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。

4 結(jié)論

（1）運(yùn)用動(dòng)力學(xué)模型分析，較大程度的提高了產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)周期，降低設(shè)計(jì)成本。通過(guò)仿真得出的反饋信息可以對(duì)現(xiàn)實(shí)的設(shè)計(jì)進(jìn)行指導(dǎo)，方便以后空氣彈簧的匹配分析。

（2）對(duì)ADAMS建立的虛擬測(cè)試平臺(tái)進(jìn)行仿真分析可知：后傾角變化范圍不大，內(nèi)傾角在設(shè)定值附近較為穩(wěn)定，外傾角變化很小，前束角的變化趨勢(shì)與外傾角基本一致，只有車輪的側(cè)向滑移量出現(xiàn)較大的變化，下一步對(duì)此變化量進(jìn)一步的優(yōu)化，以更好的提高空氣懸架的定位參數(shù)。從而達(dá)到轉(zhuǎn)向的輕便，形成合適的回正力矩；保證了輪胎的磨損均勻，減輕了輪轂外軸承的負(fù)荷，使其具有良好的操縱穩(wěn)定性能。

參考文獻(xiàn)

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