一种单纵臂悬架轮边电驱动系统设计与分析

为了进一步减少汽车簧下质量,采用电机等驱动组件布置于车架的方法,设计了一种单纵臂悬架轮边电驱动系统,同时采用中心距允许有一定变化范围的同步带和同步带轮传动作为其传动系统。对单纵臂几何关系模型建立相关参数关系式,并针对某一轮边驱传动系统进行具体参数计算,找到电机输出轴线中心与单纵臂位置关系以使主从动轮的中心距变化量最小。设计并搭建了同步带试验台架,进行了同步带拉力实验,得出了带轮张紧力随带轮中心距的变化关系曲线。通过实验验证了结构设计的可行性。

一体化单纵臂轮边电驱动系统的设计及轻量化

建立了采用同步带传动的一体化单纵臂悬架轮边电驱动系统的模型,并设计了同步带传动的张紧机构。计算了单纵臂壳体在4种典型工况(垂向力最大工况、转向侧滑工况、驱动力最大工况、紧急制动工况)下的受力情况,并给出了其对应的应力和位移分布云图。在此基础上,选取一些重要参数变量,对单纵臂壳体进行轻量化设计,分析参数对壳体强度的影响。对优化前后的模型进行ADAMS仿真分析,比较车辆优化前后的平顺性。所进行的轻量化设计有效降低了该轮边驱/传动系统的簧下质量。

基于参数特性前桥单纵臂独立悬架优化分析

悬架系统的运动学特性最直接的是在车轮定位参数的变化趋势上反映出来。采用虚拟样机技术,在ADAMS中搭建汽车前桥单纵臂悬架的多刚体动力学模型,对其运动学和动力学特性进行分析,获得所研究悬架的定位参数随车轮上下跳动的变化规律。在分析的过程中要考虑纵臂悬架的变形对整车性能的影响,将纵臂做成可变形的柔性体并进行动力学分析,从而模仿纵臂实际工作中的变形,使研究得出的结果更加接近实际。结果表明前桥悬架的主销内倾角、车轮外倾角、车轮侧滑及前束变化很小,几乎对整车性能没有影响;但主销后倾角变化较大。通过对主销后倾角的优化分析,减小主销后倾角的变化,同时又不影响悬架的其它性能参数及不改变悬架尺寸的情况下,可以通过加装横向稳定杆来解决车轮过程中发生的主销后倾变化相对过大的问题。对悬架系统运动学和动力学特性的分析及优化设计,为进一步改进提供依据。

单纵臂式悬架主体结构形式的研究

提出了单纵臂式悬架的两种主体结构形式,以CAE手段分析了其应力及结合制造工艺性和成本来综合评估,并通过样件静态和动态实测来进行验证,确定了较优的结构形式。

单纵臂式与扭力梁式悬架特性分析

应用CAE仿真技术和道路实车试验验证的方法,系统分析了单纵臂式与扭力梁式悬架的刚度特性和匹配后对整车性能的影响,揭示了2种悬架的主要区别:汽车在中高速度行驶时,扭力梁式悬架的质心垂直加速度小于单纵臂式悬架车型,具有良好的乘坐舒适性;单纵臂式悬架的汽车侧倾角与侧向加速度小于扭力梁式悬架车型,具有良好的操纵稳定性.在理论研究的基础上,探索出了3项整车匹配单纵臂式与扭力梁式悬架的原则,为乘用车悬架系统的选型和匹配提供了理论依据和设计方法.

单纵臂悬架的弹塑性分析

由于电动轮自卸车的运行环境恶劣,单纵臂悬架作为其主要的悬架形式之一,应具有较高的可靠性和安全性。利用ABAQUS/Explicit模块中显式动力学方法,分析了单纵臂悬架在满载冲击、向右转向至极限以及向左转向至极限这3种工况下的弹塑性能,找出应力、塑性应变变化较大的区域。并针对悬架结构中相对薄弱的部位提出了改进方案,优化后的悬架结构对单纵臂悬架的设计和研究具有一定的参考意义。

单纵臂齿轮减速式轮边电驱动系统设计与分析

设计了一种单纵臂齿轮减速式轮边电驱动系统的结构,详细说明了其结构组件及装配关系,特点在于将电机布置于车架。其中,齿轮传动机构、箱体、单纵臂以及车架组成一个四杆机构,说明了该机构的运动原理,且该四杆机构使得电机与车轮间的中心距具有可变性,从而保证了所设计轮边驱动系统结构方案的可行性。最后使用ADAMS建模仿真,验证了所设计系统的优越性。该结构有效地减小了车辆的簧下质量,提高了车辆的行驶平顺性和车轮接地性。

救援机器人单纵臂式悬架设计与仿真

目的现代战争区域环境复杂多变，地形适应能力不足制约了救援机器在火线的推广应用。针对这一问题，该文设计一种新型单纵臂式悬架机构，开展原理分析与仿真优化，有效提升轮式救援机器人的地形适应能力。方法利用多体动力学分析软件ADAMS建立虚拟悬架模型，根据救援机器人参数指标与工作条件，设置合理的约束条件与目标函数，优化悬架杆长尺寸和弹簧刚度系数。结果通过仿真实验优化出最佳悬架结构参数，对比实验行程数据，发现此悬架可把螺旋弹簧减振器的小行程转化为轮胎运动的大行程。结论单纵臂式悬架的机构设计与仿真研究对其物理样机的研发与螺旋弹簧减振器的选型有着重要意义，对小型轮式救援机器人的发展能起到一定的推动作用。

基于虚拟样机的某多轴车辆制动轴荷特性分析

文中对某多轴单纵臂车辆的行动部分进行了虚拟样机建模,依据总体任务指标及相关法规对其进行了不同制动强度工况下的制动过程仿真.通过对仿真结果的综合比较,分析得到了各轴在不同制动强度下轴荷动态分布特性,为车辆行动部件及车体的结构强度校核设计,以及各轴制动力的匹配优化设计提供了参考依据.

独立悬架前轮定位参数对操纵稳定性影响分析

前轮定位参数的改变对整车操纵稳定性会产生不同程度的影响。基于虚拟仿真技术,应用ADAMS与Solidworks建模相结合的方法建立单纵臂悬架整车参数化仿真模型,得到前后悬架的刚度和速度特性曲线。根据所选参数变量进行参数化仿真,得到外倾角、前束角以及轮距随轮跳的变化曲线,从而验证仿真模型的正确性。利用AMESim和ADAMS进行联合仿真,通过更改前桥初始定位参数,分别进行整车的稳态回转仿真试验、双移线仿真试验和方向盘角阶跃输入仿真试验。结果表明当主销后倾角增大时,车辆的横摆角速度和侧向加速度均减小,侧倾角响应时间变长,明显的提高了整车的操纵稳定性;单纵臂悬架在运动过程中,主销后倾角呈现动态的变化过程,通过优化使后倾角在一个限定的范围内,起到很好的作用。为同类单纵臂悬架选型及改进设计提供参考。

基于轮腿式探测车结构的搜救机器人设计与仿真

自然灾害或意外事故发生后,往往需要借助机器人来深入灾难现场探明情况或提供援助。通过参考已经成功应用的轮腿式行星探测机器人结构,针对灾后现场特殊非结构化地形,设计了一种5轮4摆臂结构的新型搜救机器人。通过对关键部件进行参数设计及静力学分析,验证了静态特征的合理性;对越障过程进行数学建模,得出了影响机器人越障高度的因素;对其进行虚拟样机仿真,验证了动态特征的合理性以及数学建模的正确性。最后,通过搭建实验平台,验证了所设计机器人的越障能力。为今后类似的轮式机器人设计提供了理论基础,具有一定参考意义。

基于显式弹塑性车辆悬架系统结构优化设计

悬架系统是整车安全行驶的重要结构件。以某重型运载车辆单纵臂悬架为研究对象,使用应力波传播理论,在ABAQUS软件中搭建悬架系统模型,对悬架在3种典型工况下的显式动力学性能进行分析。分析结果表明:3种不同工况下的应力值都较大;动载荷是对悬架结构造成破坏的最重要因素;悬架中的焊缝连接处及尖角处具有明显的应力集中和塑性变形;悬架结构中相对薄弱的区域主要是集中在转向节和转向纵臂的铰接连接处。根据强度和刚度分析结果对悬架结构进行改进和优化,并采用试车方法进行验证。试验结果表明,显式动力学弹塑性能分析方法对计算动载荷工况下悬架应力应变状况实用有效。

救援机器人主动悬架仿真与优化

目的:针对轮式救援机器人在执行救援任务时常表现出地形适应能力不足、自身姿态不稳等问题,设计出一种可调节自身姿态的单纵臂式主动悬架。方法:在单纵臂式悬架的基础上使用电动推杆对悬架行程与位置进行主动调节,当车身发生倾斜时能够主动对车身姿态进行调节,使车身姿态平衡。利用ADAMS软件对该悬架进行虚拟建模,并根据车体与使用环境要求设置约束条件与目标函数,对电动推杆推力、弹簧刚度与阻尼进行优化。结果:优化后电动推杆推力、螺旋弹簧减震器刚度和阻尼都有明显减小,旋转轴处所受扭矩变化幅度也减小。结论:该悬架机械结构简单、拆卸方便,可有效提升救援机器人的稳定性和越障能力,扩大救援机器人的应用范围。