提高车辆操纵稳定性的转向系参数优化研究

发布时间：2019-08-12 09:17

【摘要】：随着国内汽车产业在国民经济中扮演着越发重要的角色,国内小型乘用车产销两旺的大背景下折射出自主品牌对于自身研发设计能力提高的不断加大,车型研发能力取得长足的进步。与其他车型相比,车辆底盘是整车结构研发中十分重要的部分,是整车正向开发的基础,其作为整车正向开发的核心,从始至终都是各大车企的重中之重。小型乘用车相比于其他类型的车辆,其底盘开发对于整车操稳性、平顺性、经济性等诸多要求决定了车型研发的难度。本文通过研究目标车辆前悬架转向系中关键硬点参数对车辆转向以及转向过程中前悬架的设计参数的影响,实现对车辆转向性能的优化。查阅相关车辆悬架设计与转向系统设计的文献、书籍。分析基于原始设计的悬架特性参数,以转向系中双万向节传动为研究对象,得出转向盘转角与双万向节传动输出转角时间的关系,利用MATLAB进行计算并找出传动比波动原因以及调整方向。在CATIA中建立前悬架转向系的双万向节传动空间结构,通过运动分析模块DMU进行转动分析,对比空间硬点调整前后的传动比波动情况；基于ADAMS/Car建立前悬架模型进行仿真实验,以转向横拉杆的空间坐标作为研究对象,选取阿克曼百分比、外侧车轮转弯半径和阿克曼转角误差为设计目标,利用ADAMS/Insight进行灵敏度分析,将调整结果与原始设计仿真进行对比；利用针对双万向节和转向横拉杆的空间坐标调整结果,调整悬架硬点坐标,进行车轮平行跳动仿真试验,分析硬点调整前后各参数变化趋势并提出修改方向；对比分析硬点调整前后悬架弹性运动学特征参数,分析并给出硬点调整方向；将前悬架转向系中齿轮齿条转向器、转向横拉杆和转向节关键硬点坐标在X-Y坐标平面作投影,根据几何逻辑关系推导出各个杆件在X-Y平面上的长度与二维平面关系数学表达式。设定各个杆件长度和布置间距的优化调整的上下限,在MATLAB中进行通过最小二乘拟合进行优化,得出优化后各硬点值；基于多体动力学软件ADAMS/Car进行闭环驾驶试验蛇行行驶和开环驾驶试验正弦扫频转向行驶。将前两次对于转向杆系的调整硬点与原始设计硬点进行组合,分组进行仿真试验,在对比仿真结果的基础上,综合分析硬点两次硬点调整对于整车操纵稳定性的影响。结果表明二次调整后的硬点对整车在转向过程中的操稳性特征参数具有较为显著的优化效果,并解决了原有模型在转向方面的传动比波动问题。
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U461.6;U463.4

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本文编号：2525623