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悬架是现代汽车的重要组成部分之一,其性能的好坏直接影响到汽车的行驶平顺性和稳定性。同时,悬架又是一个复杂的多体系统,其构件之间的运动十分复杂,运用传统的计算方法很难分析其各种特性。因此,运用运动学和动力学仿真方法分析悬架特性,具有十分重要的意义。
本文以某轻型客车双横臂纵置扭簧式前独立悬架为研究对象,针对企业提出的加宽轮距以配合安装加宽车身,从而达到适应市场需求的要求,首先对原有悬架进行多体系统建模、动力学仿真分析,用前轮定位参数来评价其性能的优劣;其次,经过分析提出两种悬架的加宽方案,即加长上、下横臂以及加宽前桥前梁,在原有悬架的多体系统模型上进行改进,再次通过仿真分析结果的对比,最终确定悬架的加宽方案为加长上、下横臂;然后,针对加长上、下横臂的悬架方案进行优化设计,先利用两水平因子灵敏度分析方法,确定对悬架性能影响较大的关键点坐标,以此作为设计变量,再选取前轮定位参数及轮距变化作为设计目标,并设定其标准差的最大或最小值为目标取值,最终通过优化设计取得了相对较为合理的悬架布置,其前轮定位参数以及轮距变化的变化趋势更理想,变化值也更小;最后,对悬架的关键部件扭杆弹簧进行重新设计,以适应提高承载后的加宽悬架的要求,在此基础上,对其进行静强度以及疲劳强度的可靠性校核。