某电动汽车前麦弗逊悬架设计(含CAD零件装配图,CATIA三维图)

某电动汽车前麦弗逊悬架设计(含CAD零件装配图,CATIA三维图)(任务书,开题报告,文献摘要,外文翻译,论文说明书16000字,CAD图纸3张,CATIA三维图)
摘要
麦弗逊悬架是电动汽车的主要组成部分，也是车架和轮胎的重要连接装置。在电动汽车的设计过程中，麦弗逊悬架以其自身独特的适配性，被广泛运用在汽车前悬架结构中。
本次设计首先选定整车悬架设计的基本参数，然后进行相关刚度、静扰度以及侧倾角刚度等参数的计算。根据所得数据，在CATIA草图中绘制悬架几何。然后，根据悬架几何在CATIA中进行零部件的建模以及悬架系统的总装。在总装完成后，量取硬点数据并在Adams/Car中展开悬架的运动学和动力学仿真，优化相关硬点数据。最后，根据受力分析计算零部件的受力情况，利用有限元算法，在ANSYS中进行静力学仿真。
本次设计分为四步进行，也是文章中的四个章节。在CATIA总装过程中，利用装配关系排除了基本干涉并改进了相关设计。在动力学仿真过程中，通过Adams/Car得出了有关参数的变化范围。然后，根据四轮定位参数的变化结果，优化了模型的相关结构以及硬点位置，从而保证了整车操作稳定性。在静力学分析过程中，改进了下控制臂的结构，减轻了簧下质量，提升了整车的性能。 [资料来源：http://doc163.com]
综上可知，本次设计优化了前悬架的结构以及硬点的位置，并提升了汽车的稳定性。同时，利用有限元算法对控制臂进行了轻量化处理，丰富了麦弗逊悬架的设计。
关键字：麦弗逊悬架；动力学仿真；四轮定位参数；操纵稳定性

Abstract
The MacPherson suspension is the main component of electric vehicles, and it is also an important connection device for frames and tires. In the design process of electric vehicles, McPherson suspension is widely used in the front suspension structure of the car with its unique adaptability.
This design first selects the basic parameters of the vehicle suspension design, and then calculates the related stiffness, static disturbance, and roll angle stiffness parameters. Based on the data obtained, draw the suspension geometry in the CATIA sketch. Then, component modeling and assembly of the suspension system are performed in CATIA based on suspension geometry. After the final assembly is completed, the hard point data is measured and the kinematics and dynamics simulation of the suspension are launched in the Adams/Car to optimize the relevant hard point data. Finally, according to the force analysis, the force conditions of the components are calculated, and the finite element method is used to perform static simulation in ANSYS. [资料来源：Doc163.com]
The design is divided into four steps and is also the four chapters in the article. In the CATIA assembly process, the use of assembly relationships eliminates basic interference and improves related designs. In the dynamics simulation process, the range of the relevant parameters was obtained by Adams/Car. Then, according to the results of the change of the four-wheel alignment parameters, the relevant structure of the model and the position of the hard point are optimized, thereby ensuring the stability of the entire vehicle operation. In the static analysis process, the structure of the lower control arm is improved, the unsprung mass is reduced, and the performance of the entire vehicle is improved.
In summary, this design optimizes the structure of the front suspension and the position of hard points, and improves the stability of the car. At the same time, using the finite element algorithm to lighten the control arm, enriched the McPherson suspension design.
Keyword：McPherson suspension；Dynamics simulation；Four wheel positioning parameters；Steering stability

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2.2悬架参数设计
2.2.1车轮定位参数
车轮悬架的定位参数包括四个角度参数，主要是主销的角度以及车轮的相关角度。根据不同车型参数的对比，本次设计的取值如下表2-1所示。
表2-1 四轮定位参数
四轮定位参数    内倾角    后倾角    外倾角    前束角
前悬架    12°    3°    0.5°    0.5°
2.2.2悬架几何
悬架几何主要从工程图的角度来进行悬架整体布置的描述。悬架几何将悬架整体复杂结构进行简化处理，将模型用点和线进行处理。然后，绘制出悬架简化模型的三视图。
悬架几何包括悬架计算、建模和分析等重要参数，是悬架整体设计的基础。同时，悬架几何也是整车布置的重要参考，如图2-1所示。
图2-1悬架几何图
2.2.3刚度计算
悬架刚度的计算需要悬架基本参数选取的合理性，包括整车质量、簧上质量、侧倾中心高度以及轮胎尺寸等参数，如表2-2所示。根据整车参数的选取，可以进行进一步的设计以及相关计算。
表2-2 整车基本参数
名称        数值
整车质量（有人）ma（kg）    1730
簧上质量估计值msm(kg)    1570
整车的整备质量m0（kg）    1430
轴距L(mm)    2700
前轮距B1(mm)    1475
后轮距B2(mm)    1480
质心到前轴水平距离a(mm)    1215
质心到后轴水平距离b(mm)    1485
质心高度h(mm)    480
质心到侧倾轴线距离H(mm)    326.25
前悬架静态侧倾中心高度h1(mm)    75
后悬架静态侧倾中心高度h2(mm)    250
车身长度(mm)    4680
车身宽度(mm)    1720
车身高度(mm)    1515
最小离地间隙(mm)    120
轮胎尺寸195/60 R16半径（mm）    320.2
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目录 [来源：http://Doc163.com]
第1章 绪论    1
1.1 引言    1
1.2 电动汽车悬架发展概况    1
1.2.1 国外电动汽车悬架的研究现状    1
1.2.2 国内电动汽车悬架的研究现状    2
1.3 电动汽车结构与悬架选型    2
1.4 论文研究的基本内容、目标及技术方案    2
1.4.1 研究的基本内容    2
1.4.2 研究目标    3
1.4.3 技术方案及措施    3
1.5本章小结    4
第2章 电动车前悬架系统的设计流程    5
2.1麦弗逊悬架的结构分析    5
2.2悬架参数设计    5
2.2.1车轮定位参数    5
2.2.2悬架几何    5
2.2.3刚度计算    5
2.2.4阻尼计算    7
2.2.5弹簧参数    8
2.3悬架零部件设计    9
2.3.1悬架主要零部件的设计    9
2.3.2悬架系统装配设计    9 [资料来源：http://doc163.com]
2.4本章小结    10
第3章 悬架运动学与动力学仿真分析    11
3.1 Adams/Car模块概述    11
3.1.1 Adams/Car模块功能简介    11
3.1.2 Adams/Car的建模流程    11
3.2仿真模型的创建    11
3.2.1 硬点坐标的修改    11
3.2.2 外倾、前束的建立    12
3.2.3 弹簧模型的建立    13
3.2.4 减振器模型的建立    14
3.2.5 轮胎模型的建立    16
3.2.6前悬架模型的建立    17
3.3悬架的运动学评价指标    17
3.4前悬架车轮激振分析    17
3.4.1 车轮同向跳动实验仿真    18
3.4.2 车轮反向跳动实验仿真    20
3.5前悬架静载试验仿真    22
3.5.1侧向力加载试验仿真    22
3.5.2纵向力加载试验仿真    24
3.5.3回正力矩试验仿真    25
3.6本章小结    26 [资料来源：https://www.doc163.com]
第4章 悬架零部件的结构强度仿真分析    27
4.1悬架零部件受力分析与材料选择    27
4.2悬架零部件分析前处理及求解    27
4.2.1静力学分析前处理    27
4.2.2静力学求解    28
4.3悬架零部件仿真后处理分析    28
4.3.1加速工况分析    28
4.3.2制动工况分析    29
4.3.3减速入弯工况分析    29
4.3.4加速出弯工况分析    29
4.4悬架轻量化设计建议    30
4.5本章小结    30
总结与展望    31
参考文献    32
致谢    33
附录    34 [版权所有：http://DOC163.com]