K01H-PD-PK-023前、后悬架跳动分析报告

1、K01H前、后悬架跳动分析报告 东风小康汽车有限公司编号：K01H-PD-PK-023前、后悬架跳动分析报告项目名称： K01H 编制: 日期: 校对: 日期: 审核: 日期: 批准: 日期: 东风小康汽车有限公司2012年6月第 24 页 共 24 页目 录1.分析目的22.分析软件23.前悬架跳动分析23.1 前悬总成数学模型（空载状态）23.2 前悬系统零部件数学模型（空载状态）34.前悬运动分析过程54.1 运动副的施加54.2 施加运动驱动64.3 前悬的运动仿真64.4 前轮中心在各载荷状态下的位置65.前悬运动分析结果75.1前悬架零部件在车轮跳动过程中关键部位间隙状况75.2

2、车轮转动过程中关键部位的间隙状况95.3 前悬架关键硬点在车轮跳动及转动时的坐标105.4 车轮跳动过程中前轮定位参数的变化115.5 空载状态下内外轮转角关系156.后悬架跳动分析156.1 后悬架总成数学模型（空载状态）156.2 后悬架零部件数学模型（空载状态）167.后悬架运动分析过程177.1 运动副的施加177.2 施加运动驱动177.3后悬的运动仿真187.4左后轮中心在各载荷状态的位置188.后悬运动分析结果188.1 车轮跳动过程中后悬架零部件关键部位间隙状况188.2 车轮跳动过程中，后减振器行程变化218.3 车轮跳动过程中，传动轴滑移量218.4 后悬架及传动轴的设计硬

3、点在各状态下的坐标239.创建车轮包络文件231. 分析目的1 悬架部件在车轮从下极限位置运动到上极限位置时，关键部位间隙状况；2 前悬的设计硬点在车辆空各载荷状态下的坐标；3 悬架跳动过程中的车轮定位参数变化，及前后减振器行程变化；4 建立前、后轮包络，为车轮跳动图做准备。2. 分析软件CATIA V5R17的DMU模块。3. 前悬架跳动分析3.1 前悬总成数学模型（空载状态）前减震器总成转向器总成下摆臂总成副车架总成前轮胎与制动器总成加强杆与承座总成3.2 前悬系统零部件数学模型（空载状态）与前副车架铰接点：x=219.8 y=-290.2 z=-1.2与左转向节铰接点：x=288.5 y

4、=-586.3 z=-102.33.2.1 左下摆臂（左右对称）3.2.2 左前车轮（左右对称）车轮中心：x=295.8 y=-648.2 z=-15.73.2.3 左前转向节总成（左右对称）与下摆臂铰接点：x=288.5y=-586.3z=-102.3与转向拉杆铰接点：x=173.4y=-610.7z=-28.7与前减振器安装部位3.2.4 左前减振器总成（左右对称）与制动器的安装部位主销轴线与车身铰接点：x=323.0y=-492.1z=526.93.2.5 前横向稳定杆与稳定杆连接杆铰接点（左右对称）：x=327.5 y=-427.4 z=56.3与稳定杆固定支架安装点（左右对称）：x=

5、426.3 y=-346.6 z=73.13.2.6 转向器总成转向拉杆断开点（左右对称）：x=-144.3 y=-260.5 z=75.24. 前悬运动分析过程4.1 运动副的施加根据麦弗逊式悬架系统的特点，在前悬的活动铰接点上给前悬各总成施加运动副，运动副要符合悬架系统的结构特点，保证运动过程符合实际前悬系统的运动形式。施加完运动副的总成状态如下：4.2 施加运动驱动前悬系统的运动主要分两种形式：1 悬架系统在不同载荷下的下摆臂的转动、减振器的伸缩。因此驱动是将车轮从下极限状态运动（按前减震器行程限位，下跳约30mm）到上极限载荷（按前缓冲块压缩至2/3，车轮上跳94.7mm）状态。2 车

6、轮在转向器齿条的驱动下，在不同载荷下的转动。转动范围是轮胎的最大左右转角（按齿条行程，±71mm）。4.3 前悬的运动仿真前悬系统从下极限状态到上极限状态的运动仿真（CTRL+单击图片观看动画）：4.4 前轮中心在各载荷状态下的位置上极限轮心：x=294.1y=-661.5z=79满载轮心：x=295.4y=-653.9z=7.4空载轮心：x=295.8y=-648.2z=-15.7下极限轮心：x=296.4y=-638.4z=-45.75. 前悬运动分析结果5.1前悬架零部件在车轮跳动过程中关键部位间隙状况轮胎从空载运动到下极限轮胎降低：30mm轮胎从空载运动到满载轮胎升高：23.

7、1mm轮胎从空载运动到上极限轮胎升高：94.7mm5.1.1 从空载运动到极限载荷状态，轮胎与减振器总成的间隙不变。5.1.2 从下极限运动到上极限载荷，加强杆与承座间隙（左右对称）：空载状况间隙变化范围减振器活塞杆升缩量26.77 间隙变化范围空载状况5.1.3从下极限运动到上极限载荷，转向横拉杆与纵梁间隙（左右对称）： 51.9减振器活塞杆升缩量5.1.4从下极限运动到极限载荷,转向横拉杆与轮辋间隙（左右对称）：间隙变化范围空载状况25.66减振器活塞杆升缩量5.1.5从下极限运动到上极限, 稳定杆连接杆与纵梁间隙（左右对称）：间隙变化范围空载状况11.7减振器活塞杆升缩量5.1.6从下极

8、限运动到上极限, 前减振器总成与前轮壳间隙（左右对称）：间隙变化范围空载状况4.2减振器活塞杆升缩量5.2 车轮转动过程中关键部位的间隙状况注：左轮最大左转角：38.3° 左轮最大右转角：35.3°5.2.1从最大左转角转到最大右转角，左转向拉杆与轮辋间隙（空载状态）：间隙变化范围空载摆正状况车轮转角25.575.2.2从最大左转角转到最大右转角，加强杆与轮胎间隙（空载状态）：间隙变化范围空载摆正状况 42.1车轮转角5.3 前悬架关键硬点在车轮跳动及转动时的坐标轮心下摆臂球头与转向节铰接点稳定杆与稳定杆连接杆铰接点减震器与车身铰接点加强杆与稳定杆连接杆铰接点加强杆与承座铰

9、接点转向节与转向拉杆铰接点转向齿条与转向拉杆铰接点下摆臂与前副车架铰接点前悬架系统不动硬点：坐标XYZ减震器与车身铰接点323.0 -492.1 526.9 加强杆与承座交接点548.1 -283.7 14.2 下摆臂与前副车架铰接点219.8 -290.2 -1.2 前悬架系统运动硬点（左右对称）： 坐标 硬点下极限空载满载上极限XYZXYZXYZXYZ轮心296.4 -638.4 -45.7 295.8 -648.2 -15.7 295.4 -653.9 7.4 294.1 -661.5 79.0 下摆臂球头与转向节铰接点289.6 -574.6 -130.9 288.5 -586.3 -

10、102.3 287.6 -593.2 -80.0 284.6 -603.8 -10.2 转向节与转向拉杆铰接点174.2 -600.4 -58.4 173.4 -610.7 -28.7 172.8 -616.8 -5.7 171.1 -625.9 66.6 转向横拉杆与转向齿条铰接点144.3 -260.5 75.2 144.3 -260.5 75.2 144.3 -260.5 75.2 144.3 -260.5 75.2 稳定杆与稳定杆连接杆铰接点330.9 -427.4 43.0 327.5 -427.4 56.3 326.2 -427.4 66.6 329.2 -427.4 99.7 加

11、强杆与稳定杆连接杆铰接点342.7 -425.3 -40.8 342.1 -429.1 -27.1 341.7 -431.1 -16.6 340.2 -432.2 15.8 坐标 硬点空载左转空载右转XYZXYZ轮心341.1 -630.8 -20.8 252.2 -636.0 -15.1 下摆臂球头与转向节铰接点288.5 -586.3 -102.3 288.5 -586.3 -102.3 转向节与转向拉杆铰接点220.9 -676.6 -21.4 175.1 -536.0 -40.0 转向横拉杆与转向齿条铰接点144.3 -331.5 75.2 144.3 -189.5 75.2 稳定杆与

12、稳定杆连接杆铰接点327.5 -427.4 56.3 327.5 -427.4 56.3 加强杆与稳定杆连接杆铰接点342.1 -429.1 -27.1 342.1 -429.1 -27.1 5.4 车轮跳动过程中前轮定位参数的变化从下极限运动到上极限状态轮胎升高量：124.7mm5.4.1 轮胎从下极限运动到上极限载荷状态主销内倾角的变化9.4（满载）11.78.5（空载）7.2减振器活塞杆升缩量 5.4.2 轮胎从下极限运动到上极限载荷状态主销后倾角的变化（未考虑车身姿态角）3.3（满载）4.03.1（空载）2.9减振器活塞杆升缩量5.4.3 轮胎从下极限运动到上极限载荷状态车轮前束角的变

13、化（单侧，未考虑车身姿态角）-0.490.180.08（空载）-0.04（满载）减振器活塞杆升缩量此拐点右侧为负值5.4.4 轮胎从下极限运动到上极限载荷状态车轮外倾角的变化3.662.44（空载）1.61（满载）-0.25此拐点右侧为负值减振器活塞杆升缩量5.4.5 轮胎从下极限运动到上极限载荷状态车轮中心距的变化（单侧）1307.7（满载）1296.5（空载）1280.41323减振器活塞杆升缩量5.4.6 轮胎从下极限运动到上极限载荷状态前轮距（车轮接地距）的变化（按轮胎静力半径268mm,未考虑车轮跳动过程中的静力半径变化）1239.81321.9减振器活塞杆升缩量1289.4（满载）

14、1270.5（空载）5.4.7 轮胎从下极限运动到上极限载荷状态减震器活塞杆的伸缩量94.7活塞杆行程：-26.887.3-3023.1（满载）0（空载）减振器活塞杆升缩量此拐点左侧为负值5.4.8 轮胎从下极限运动到上极限载荷状态主销偏距的变化量（按轮胎静力半径268mm,未考虑车轮跳动过程中的静力半径变化）22.7（满载）23.1（空载）23.621.2减振器活塞杆升缩量5.5 空载状态下内外轮转角关系内轮转角最大38.3°外轮转角最大35.3°6. 后悬架跳动分析6.1 后悬架总成数学模型（空载状态）后悬缓冲块总成后减震器总成后轮胎与制动器总成后板簧总成传动轴后桥总成

15、6.2 后悬架零部件数学模型（空载状态）6.2.1 钢板弹簧（左右对称）与车身铰接点：(2566.5，-490，30.6)后悬转动中心：(2687.5，-490，51.1)钢板弹簧中心:(3047.5，-490，-22.8)后吊耳中心:(3515.4，-490，103.4)6.2.2 左后车轮（左右对称）车轮中心：x=3056 y=-655 z=-1056.2.3 左后减震器总成（左右对称）与车身铰接点：(2915.1，-408.5，268)与后桥安装支架铰接点：(2982.9，-408.5，-131.3)6.2.4传动轴总成后十字叉中心点（2819.1，20，-116.45）前十字叉中心点:

16、BG13-20(1818.6，24.5，21.1)CK12-01(1751.1，19.7，22.1)BG10-01(1765.6，21.7，39.2)AF10-06(1718.5，21.7，41.7)7. 后悬架运动分析过程7.1 运动副的施加根据纵置钢板弹簧整体桥式非独立式后悬架的特点在后悬的活动铰接点上给后悬各总成施加运动副，运动副要符合后悬架系统的结构特点，保证运动过程符合实际后悬架系统的运动形式。7.2 施加运动驱动后悬系统的运动主要有如下形式：后悬架在车轮上下跳动过程中，后桥整体沿钢板弹簧中心平动（根据汽车工程手册设计篇，钢板弹簧主片中心点运动轨迹为以高出卷耳孔中心r/2的点为圆心，

17、以3/4L长为半径的圆弧），减振器沿其轴线伸缩，传动轴前段在发动机输出轴轴线上作滑动，传动轴后段在前后两个万向节铰接点的限制下运动。因此，现选钢板弹簧转动角度作为后悬运动的驱动，较为合理。 7.3后悬的运动仿真后悬系统从下极限状态到上极限状态的运动仿真（CTRL+单击图片观看动画）：7.4左后轮中心在各载荷状态的位置上极限轮心：x=3062.4y=-655.0z=-2.3空载轮心：x=3056.0y=-655.0z=-105.0下极限轮心：x=3034.9y=-655.0z=-173.38. 后悬运动分析结果8.1 车轮跳动过程中后悬架零部件关键部位间隙状况轮胎从空载运动到下极限轮胎降低：68

18、.3 mm轮胎从空载运动到上极限轮胎升高：102.7mm8.1.1车轮跳动过程中，钢板弹簧和后减震器的间隙不变： 间隙变化范围8.1.2 车轮跳动过程中，后排气管和后桥壳间隙：空载状况 88.1车轮升高量间隙变化范围空载状况8.1.3车轮跳动过程中，后桥壳与后减震器间隙：21.8车轮升高量8.1.4 车轮跳动过程中，后桥壳与备胎的间隙：间隙变化范围空载状况102.6车轮升高量间隙变化范围空载状况8.1.5车轮跳动过程中，传动轴与油箱间隙：21.3车轮升高量间隙变化范围空载状况8.1.6 车轮跳动过程中，后减振器与后缓冲块总成间隙：14.0车轮升高量8.2 车轮跳动过程中，后减振器行程变化后减振

19、器活塞杆行程变化64.9 99.3车轮升高量车轮升高量后减振器总长度变化405（空载）470.0305.78.3 车轮跳动过程中，传动轴滑移量传动轴滑移量（BG13-20）正值表示滑入负值表示滑出1.2-2.5-8.9车轮升高量传动轴滑移量（CK12-01）车轮升高量9.7正值表示滑出负值表示滑入2.0-1.45传动轴滑移量（BG10-01）-8.40车轮升高量0.80正值表示滑入负值表示滑出-3.83传动轴滑移量（AF10-06）0.92正值表示滑入负值表示滑出-3.62-8.87车轮升高量8.4 后悬架及传动轴的设计硬点在各状态下的坐标后悬架跳动时固定不动的硬点：坐标XYZ板簧前吊耳与车身铰接点2566.5 -490.0 30.6 钢板弹簧转动中心2687.5 -490.0 51.1 后减振器与车身铰接点2915.1 -408.5 268.0 板簧后吊耳片与车身铰接点3514.1 -490.0 184.6 后悬架跳动时运动的硬点： 坐标 硬点下极限空载上极限XYZXYZXYZ后轮心3034.9 -65