1理论分析手段及方法

　　汽车车轮定位的设计和悬架系统的运动分析密不可分。通 过长期的理论和实践，各个汽车公司都形成了相对成熟的悬架结构，其中，麦弗逊式悬架结 构是目前众多车型采用的比较成熟的类型。以下从实际应用的角度，着重介绍如何采用逆向 工程的思想，消化吸收现有的成熟结构，进而形成优化和匹配的能力和实验手段。这样的过 程对车轮定位设计自主设计优化具有更加广阔的应用价值。

　　 1.1悬架各空间关键点的坐标分析

　　底盘零件的设计坐标原点通常和整车 坐标系不同，因此，为了对悬 架进行运动特性分析，首先要将悬架装配零部件统一到整车坐 标系中。根据麦弗逊式悬架 结构的运动学分析需要，可以简化为下摆臂、转向节柱、转向横 拉杆和副车架部分。

　　针对每 一个零部件，通过现有图纸或测量手 段，获取和此模型相关的零件尺寸，使用CAD手段， 将相关的简化零件装配，使用 catia/mechanic模块将整个装配模型 的状态调整到所需的设计位置（如），获 取悬架的空间关键点在设计位置的三维坐标 （如），以实现下一步悬架运动学特性分析。

　　1.2悬架运动学特 性分析

　　将以上关键点数据输入，使用Adams动力学专用 软件进行有关车轮定位的运动学特性 分析（），在软件中针对前束、外倾、主销内倾角和 主销后倾角定义方法如下：

　　关键点坐标关键点XYZ1、 210.54521.54562.493、4- 146.89572.45297.85、7144.78337.5-52.356、8- 175.02337.5- 41.44916.5149.4295.841016.514.4295.8411、12-25.4653.75- 47.25前束： arctan[（X0-X0）/（Y0-Y0）]车轮外倾角：arctan[（Z0- Z0）/（Y0-Y0）] 主销内倾角：arctan[（Y11-Y1）/（Z1-Z11）]主销后倾角： arctan[（X11-X1）/ （Z1-Z11）]车轮定位定义图示通过此悬架模型，理论分析车轮定 位参数随车轮跳动的运 动学特性。

　　2台架实验和道路实验验 证

　　关于相 关关键点的空间坐标，可以使用便携式三坐标测 量仪（法国Romer测量机公司Romer6 轴）来测量。该设备可以精确测量关键点的空间位 置。根据测量结果，与CAD计算的数据 结果校对，通过CAD数据装配和实际测量的比较， 既可以分析出实际生产的质量水平，也 可以为分析车辆现有装配状态对应的运动学特性提供 数据。

　　车桥运 动学特性可以通过MTS的KC悬架试验来进行测 量，。通过试验台架测量结果和计算特性曲 线对比分析，确定现有平台车桥的运动学特性， 为下一步优化匹配提供一个科学的依据。

　　3悬架运动学特性分 析的实际应用

　　通过以上车轮 运动分析，可以真实得到现有 成熟悬架结构的基本运动学特性，包括前束、车轮外倾、主 销后倾角和主销内倾角随车轮跳 动的运动学特性。在汽车厂商的实际生产过程中，通常车 轮外倾角、主销后倾角和主销内倾 角是不能调整的。但是，针对同一平台上的不同车型， 要对车轮前束进行优化匹配。这种匹 配通常包括2个方面，一个是通过优化相关关键点的坐 标，来优化其运动学特性，改善其轮 磨工况；另外一个是通过调整装配线上的前束标定 值，使车轮在整个跳动过程中的运动学曲 线落在合理的曲线区间，获得操纵性能和轮磨工 况的平衡。

　　 3.1提高整车 装配质量

　　在车辆的实际 生产过程中，影响底盘 运动学特性关键点的生产位置和理论值之间存在生产误差。

　　 底盘运动的每一个关键点都会对前束的运动学特性产生影响，不同关键点 的变动对其前束设 计位置状态的影响程度是不同的。底盘装配是一个系统装配，多种误差 的累积往往会影响最 终的前束装配精度。因此，分析前束和各个关键点变动的敏感度有很 大的现实意义。针对麦 弗逊式前悬架，分析在汽车设计状态底盘关键点和前束的相关性。 将空间关键点三维坐标方 向上变动的车轮定位值的变化幅度依次排序，进行准确的敏感度 相关性分析。

　　根据这些相关特性，适度调整有关关键点在不同坐标方 向的加 工精度，进而保证整车装配的前束精度，提高整车的生产质量。

　　3.2优化 前束变化曲线

　　当前，汽车开发通常是基于已有 平台进行更改变动，经常会涉及到车轮载荷的变动，对于每一种新车型，车轮是否会有异常 磨损是每一次设计开发必须考虑的问题。如何优化前束变化曲线，保证用户可以接受的车轮 磨损寿命和车辆操纵稳定性，也是车前运动学分析的主要应用。针对麦弗逊式悬架结构，更 改S（对应中的点3或4）的垂直方向坐标，很大程度上可以影响前束曲线的变化曲率，见图 4.通过更改相关零件的坐标位置，优化车轮定位运动学特性，完成车轮定位的匹配和优化。

　　4结语

　　利用现有图 纸，结合 CAD和CAE进行敏感度分析，通过实验校核车桥运动学特性。根据运动学特性， 确定优化 目标，最后落实到具体的零件设计，从而实现车轮定位匹配和优化。通过试验、分 析和计 算相结合，可以高效准确地完成基于平台战略的车型变动的匹配优化。