基金项目：潍坊科技学院2018年度校级课题（2018KJYB08）
摘要：论文首先对某车型四连杆后悬架进行了结构分析和约束简化，在此基础上建立了该车型后悬架模板，为后面进行悬架弹性运动学仿真分析和整车仿真分析奠定了基础。
关键词：橡胶衬套；悬架；ADAMS
1 多连杆悬架
多连杆式独立悬架，是指通过各种连杆成一定角度设置把车轮与车身相连的悬挂机构。由于三连杆结构已不能满足人们对于汽车操纵稳定性性能越来越高的追求，只有结构更为精确、定位更加准确的四连杆式或五连杆式悬架才能算的上是真正的多连杆式悬架。目前主流的多连杆悬架，连杆数量大多为四或五连杆。其结构要比双横臂、扭转梁式、麦弗逊式等其他悬架复杂很多。
本课题采用的PQ35平台产出的某车型四连杆后悬架包括：副车架、支撑臂、后摆臂、轮毂、纵向摆臂、上摆臂、前摆臂、减震器和螺旋弹簧等，如图1所示。
图1 四连杆后悬架结构图
2 约束简化
约束是用来连接两个部件使它们之间具有一定相对运动关系。通过约束，使模型中各个独立的部件联系起来形成有机的整体。
车轮上下跳动时，减震器上活塞杆和车身的连接点9有两个自由度：减震器上活塞杆绕Y轴转动和绕z轴转动。所以把减震器上活塞杆和车身的连接点9简化为虎克(hooke)铰。
车轮上下跳动时，上摆臂和支撑臂的连接点7有三个自由度：上摆臂和支撑臂之间绕x轴、绕Y轴和绕z轴转动。所以把上摆臂和支撑臂的连接点7简化 为球铰。
同理把纵向摆臂和车身的连接点1简化为点线约束。
把纵向摆臂和支撑臂的连接点2简化为固定铰。
把后摆臂和支撑臂的连接点3简化为球铰。
把前摆臂和支撑臂的连接点4简化为球铰。
把后摆臂和副车架的连接点5简化为虎克铰。
把前摆臂和副车架的连接点6简化为虎克铰。
把上摆臂和车身的连接点8简化为旋转铰。
把减震器下活塞杆和支撑臂的连接点10简化为球铰。
把副车架和车身的连接点11简化为固定铰。
约束简化结果如图2所示。将其简化为铰链约束，是为了进行运动学分析。将图2中的十—个铰链约束替换为橡胶村套约束．是为了进行悬架弹性运动学分析。约束简化是否合理直接影响到所开发模板的正确性，是开发模板过程中的重点和难点[1]。
图2 简化后的铰链约束
3 四连杆后悬架模板的建立
在ADAMS软件里建立模板[2]，与从CAD软件设计好的模型直接导入ADAMS软件不同，它相对而言比较简单。由于该车型后悬架结构的特殊性，ADAMS／CAR中没有结构相似的悬架模板，必须由作者自行完成模板的建立建模步骤如下。
（1）建立硬点
硬点(hardpoint)仅包含位置信息，而方向点(construction frame)既包含位置信息也包含方向信息。
（2）建立一般部件(General Part)和安装件(Mount Part)
一般部件(general part)是一个刚性体，它有位置、方向、质量、转动惯量和质心等属性。创建一般部件有两种方式：新建(New)和向导(Wizard)。
安装件(mount part)是一种无质量部件，用于模型内的部件与其它子系统、试验台和地面的连接。
（3）添加几何实体
几何实体(Geometry)是部件(general part)的三维实体图形。该四连杆后悬架建立的几何实体有：upright_upper、upright_sprg_hub、upright_trackrod、upright_lateral、upright_damper、spindle。
（4）添加约束
ADAMS／CAR中约束包括铰链约束(joint)和橡胶村套约束(bushing)，通过定义不同的连接方式，所建模型可以进行运动学分析和弹性运动学分析。铰链起作用时，模型可以进行运动学分析。橡胶村套起作用时，模型可以进行弹性运动学分析。
（5）添加力元
力元包括弹簧(spring)、减震器(damper)、bumpstop和reboundstop。
（6）设置悬架特性参数
设置悬架特性参数主要包括两方面：一是设置前束角(toe)和外倾角(camber)；一是定义虚拟主销(steer axis)。
（7）建立输入、输出通讯器
（8）建立四连杆后悬架模板
经过上面的步骤，该车型四连杆后悬架的模板就建成了，如图3所示。
图3 四连杆后悬架模板
论文首先对该车型四连杆后悬架进行了结构分析和约束简化，在此基础上建立了该车型后悬架模板，为后面建立后悬架子系统和后悬架测试平台，进行悬架弹性运动学仿真分析和整车仿真分析奠定了基础。
参考文献
[1]袁张.轻型越野车多连杆悬架系统研究[D]:[硕士学位论文].武汉:武汉理工大学，2009.
[2]范成建，熊光明，周明飞.虚拟样机软件MSC.ADAMS应用与提高[M].北京:机械工业出版社，2006.
作者简介：赵萍萍，女，硕士，潍坊科技学院教师，从事电动汽车方向的研究。
论文作者:赵萍萍
论文发表刊物:《知识-力量》2019年8月29期
论文发表时间:2019/6/10
标签：悬架论文; 连杆论文; 接点论文; 运动学论文; 模板论文; 部件论文; 铰链论文; 《知识-力量》2019年8月29期论文;