基于CATIA的麦弗逊式悬架运动分析

田川，张海涛，张凤月

（长城汽车股份有限公司技术中心，河北省汽车工程技术研究中心，河北 保定 071000）

基于CATIA的麦弗逊式悬架运动分析

田川，张海涛，张凤月

（长城汽车股份有限公司技术中心，河北省汽车工程技术研究中心，河北 保定 071000）

结合麦弗逊悬架本身运动特性，通过CATIA的DMU运动分析模块建立悬架运动模型，设定输入边界条件及参数可以快速对汽车运动件进行运动校核分析，从而提升零部件设计的效率和准确度，减少设计更改，缩短开发周期，还可以降低设计开发成本。

下摆臂；减震器；麦弗逊式悬架；运动分析

CLC NO.:U463.21 Document Code: B Article ID: 1671-7988(2015)05-96-02

前言

麦弗逊悬架是当今世界用的最广泛的轿车前悬架之一，主要由螺旋弹簧、减震器、三角下摆臂等组成，绝大部分车型会增加横向稳定杆，提高车型稳定性。CATIA软件由法国达索公司开发，其中DMU可以通过自动化的命令和可视化的文件，将设计工作的问题提前发现、提前解决，并能有效保证设计质量。

1、运动模型建立输入条件

根据减震器图纸可确定减震器压缩和拉伸极限值，根据转向器图纸确定转向总行程。

表1

2、麦弗逊式悬架运动模型建立

2.1 在前悬架运动分析文件夹下，重新打开 Product1，并进入DMU运动分析模块：

2.2 首先将所有数模进行拆分，并添加辅助Part1，拆分清单见下表。

注意：模型树下的所需运动件以零部件的形式体现，避免出现装配文件：

表2

2.3 将需要拆分的数模按照下图进行拆分：

2.4 拆分完毕数模后，对各个零部件之间添加运动副，步骤如下：

此时模型自由度为“0”，可进行模拟分析。

2.5 悬架运动行程的确定

前悬架的上跳极限为前限位块压缩1/2～2/3时的状态为准，轿车、小型客车推荐取1/2，SUV推荐取2/3。以某车型前减震器二维图纸为例，进行如下计算：

如图所示，减震器的最大运动行程为568mm，在数模中测量相同的位置，测量值为429.2mm，故悬架的最大反跳行程为138.8mm；减震器图纸中所示，缓冲块除外减震器行程为 183mm，可以得出在不含缓冲块的情况减震器压缩量为44.2mm，假设缓冲块的长度为 70mm，按压缩缓冲块的 1/2计算，悬架上跳行程为 9.2mm，悬架运动行程（9.2mm，138.8mm），修改减震器上下部分的驱动值，根据转向器图纸修正的转向行程。

3、结论

悬架运动模型建立后，可通过添加其他零部件在此基础进行进一步分析，例如轮胎跳动校核、转向运动校核和传动轴运动校核。通过运用CATIA对悬架运动分析，既提升零部件设计的效率和准确度，又进一步为结构设计改进与工艺制造提供了设计依据。在项目前期开发阶段，经过初步校核分析，对整车结构定义确定、缩短开发周期、减少设计更改、又降低设计开发成本等有重大意义。

[1] 席思文·基于CATIA的麦弗逊悬架运动仿真分析［A］·江铃汽车，2013（07）：114-116。

Kinematic analysis based on CATIA MacPherson suspention

Tian Chuan, Zhang Haitao, Zhang Fengyue
(Technology Center, Great Wall Motor Company Limited, HeiBei Automobile Technology Research Center, Hebei Baoding 071000)

According the moving characteristic of MacPherson suspention. Passing CATIA sport analysis model an efficiency for establishing a model, setting up importation boundary term and parameters analyze fastly to the moving components of cars , so promoting the components efficiency of design and accurate degree, reduce the design changes to shorten to develop the period and can lower the design development cost again.

Lower link；damper；MacPherson suspention；kinematic analysis

U463.21

B

1671-7988(2015)05-96-02

田川，工作于长城汽车股份有限公司技术中心、本科学历、中级工程师，从事汽车总布置设计开发研究。