多連桿懸架
關(guān)注創(chuàng)建者：zhouyue 創(chuàng)建時間：2018-11-07
多連桿懸架的視頻教程
3DCS懸架建模專題
應(yīng)部分同學(xué)需要，增加了多連桿懸架偏差建模的講解內(nèi)容，希望本專題的針對性講解能夠?qū)Υ蠹业墓ぷ饔兴鶐椭?PS：購買了課程的同學(xué)，如有需要可以和我私信索取對應(yīng)數(shù)模和中文操作教程的下載鏈接。 PPS：糾正個小錯誤，第四章節(jié)中的多連桿是后懸架，視頻中語音描述是前懸架是錯誤的。
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第一章 CAR軟件界面的基本操縱介紹； 第二章 模型建立的相關(guān)硬點(diǎn)及運(yùn)動副介紹； 第三章 麥弗遜懸架模型的建立； 第四章 多連桿懸架模型介紹與建立； 第五章 扭力梁懸架模型的建立 第六章 DOE分析及整車轉(zhuǎn)動慣量的設(shè)定方式； 第七章 通訊器的建立及匹配； 第八章 驅(qū)動文件的編寫與整車驅(qū)動文件； 第九章 懸架的優(yōu)化處理； 第十章 KC仿真及曲線數(shù)據(jù)處理； 第十一章 穩(wěn)定桿與制動系統(tǒng)介紹與搭建
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多連桿懸架的實(shí)例教程
在 3DCC V7.0 面向汽車典型工程場景的能力升級中，多連桿懸架成為重點(diǎn)覆蓋對象之一。本期功能更新，3DCC 正式新增多連桿（四連桿）后懸架場景的專用裝配約束能力。
多連桿懸架結(jié)構(gòu)復(fù)雜、連桿數(shù)量多、運(yùn)動關(guān)系耦合度高，是整車底盤系統(tǒng)中典型的高自由度裝配場景。在傳統(tǒng)通用約束建模方式下，工程人員往往需要逐一處理各連桿之間的約束關(guān)系，容易出現(xiàn)過約束或自由度控制不當(dāng)?shù)膯栴}，建模效率與工程一致性難以保證。
3DCC V7.0 針對這一典型結(jié)構(gòu)，新增多連桿懸架專用裝配約束能力，對場景結(jié)構(gòu)進(jìn)行工程化抽象，實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵運(yùn)動關(guān)系的統(tǒng)一表達(dá)，并顯著降低復(fù)雜裝配場景下的建模難度。
本次功能重點(diǎn)突破三項(xiàng)核心技術(shù)難點(diǎn)：
①面向多連桿結(jié)構(gòu)的場景抽象與約束邏輯總結(jié)；
②復(fù)雜過約束工況下的自由度精確控制；
③MBD模型與虛擬特征在裝配約束中的統(tǒng)一表達(dá)。
通過該能力，工程人員可在設(shè)計(jì)早期快速完成多連桿懸架的裝配建模與公差分析，為整車尺寸一致性驗(yàn)證與底盤性能評估提供可靠支撐。
展開 小鹍身邊一位“心思細(xì)膩”的朋友告訴我，經(jīng)他研究發(fā)現(xiàn)，不管是軒逸、朗逸還是卡羅拉，這三個品牌都有著自然吸氣和渦輪增壓兩種車型可選，并且底盤都選擇了非獨(dú)立后懸架。
可選擇的動力系統(tǒng)多樣，自然能吸引更多不同喜好的消費(fèi)者購買，這點(diǎn)不用多說。
可是，這三個品牌的車型在底盤上都不約而同地選擇了前麥弗遜獨(dú)立懸架，后扭力梁非獨(dú)立懸架的組合，是否暗藏玄機(jī)？
我們都知道，如今的汽車在底盤懸架上主要有兩大類，一類是獨(dú)立懸架，而一類則是非獨(dú)立懸架。
一般來講，獨(dú)立懸架多用在中高端車型或是車系中的高配車型，而非獨(dú)立懸架一般用較低端的車型或車系中的低配車型。
當(dāng)然，凡事也有例外，比如法系車，就喜歡在扭力梁非獨(dú)立懸架上一條道走到黑。
在乘用車上，常見的非獨(dú)立懸架為扭力梁懸架、拖曳臂懸架、鋼板彈簧懸架等，而常見的獨(dú)立懸架類型比較多，包括：麥弗遜懸架、雙叉臂懸架、多連桿懸架、空氣懸架、電磁懸架等。
其中，最常見的獨(dú)立懸架為麥弗遜和多連桿。不過，由于麥弗遜常用在前懸架上，也是當(dāng)下世界范圍內(nèi)應(yīng)用最廣泛的乘用車前懸架之一。
麥弗遜獨(dú)立懸架具有結(jié)構(gòu)簡單，成本低，用途廣，性價(jià)比高的特點(diǎn)，被行家譽(yù)為經(jīng)典的設(shè)計(jì)，主要用在中小型車的前橋上。但同樣是由于結(jié)構(gòu)簡單，懸架剛度較弱，穩(wěn)定性差，轉(zhuǎn)彎側(cè)傾明顯，因此，在后懸架上最常見的獨(dú)立懸架為多連桿。
而最常見的非獨(dú)立懸架就是扭力梁了。在這里，小鹍主要以多連桿獨(dú)立懸架與扭力梁非獨(dú)立懸架為例來進(jìn)行說明。
所謂多連桿獨(dú)立懸架，一般有五連桿和四連桿兩種，這種懸架可以有效減少轉(zhuǎn)向不足或轉(zhuǎn)向過度的情況，提高車輛的控制性能，并且結(jié)構(gòu)緊湊增加了車內(nèi)可用空間，不過多連桿懸架的成本較高，因此，多用于中高端車型，極少出現(xiàn)在低端車型上。
那些經(jīng)常出現(xiàn)在低端車型上的，通常是我們所說得非獨(dú)立懸架。
展開 將麥弗遜前懸的結(jié)構(gòu)應(yīng)用在后懸上為三連桿后懸，俗稱筷子懸架，其結(jié)構(gòu)布置簡單，成本低廉。隨著對操控的要求越來越高，在三連桿的懸架形式上逐步發(fā)展出了四連桿(拖曳式刀臂懸架)、五連桿、H臂等懸架。本文主要討論雙叉臂前懸與五連桿后懸的建模方法。
如圖所示：
二、雙叉臂前懸與五連桿后懸的公差分析
建模思路：
雙叉臂前懸主要建立如下的運(yùn)動副，包括2個驅(qū)動副，一個是輪跳的，另一個是轉(zhuǎn)向驅(qū)動。
五連桿后懸懸架由于有5個連桿，所以與車架轉(zhuǎn)向節(jié)共有10個球副，減震器等可以建立滑塊副、球副等。輪跳驅(qū)動建立在轉(zhuǎn)向節(jié)上。
五連桿后懸除了運(yùn)動副建模以外，也可以采用多約束裝配的建模方法，如下圖所示。使用多約束裝配控制轉(zhuǎn)向節(jié)安裝點(diǎn)與副車架安裝點(diǎn)之間的距離，最終控制轉(zhuǎn)向節(jié)的最終姿態(tài)。多約束裝配不僅適用于五連桿后懸，也適用于其它各類型的前后懸架。多約束裝配相比運(yùn)動副建模求解速度快，建模簡單等優(yōu)點(diǎn)。
虛擬測量：
在DTAS 3D中可以建立各種虛擬測量，包括前束角、外傾角、前輪主銷內(nèi)傾、后傾角以及前輪左右前束角之差或之和等。
仿真結(jié)果:
運(yùn)動軌跡分析，車輪在不同狀態(tài)下，如轉(zhuǎn)向角度、輪跳高度下的各狀態(tài)軌跡分析。
各個四輪參數(shù)的波動情況：
貢獻(xiàn)度、傳遞系數(shù)分析等，各個公差對四輪參數(shù)的靈敏度及貢獻(xiàn)度，為后續(xù)的優(yōu)化指明方向。
展開 麥弗遜還有一些改良變種，寶馬雙球節(jié)減震支柱前懸架，和一些日韓車系用的連桿支柱式獨(dú)立懸架都是變種麥弗遜上，原理是一樣的，只是在調(diào)校和細(xì)節(jié)上有所不同，對麥弗遜有所改進(jìn)。
5.多連桿
多連桿獨(dú)立懸架，可分為多連桿前懸架和多連桿后懸架系統(tǒng)。其中前懸架一般為3連桿或4連桿式獨(dú)立懸架；后懸架則一般為4連桿或5連桿式后懸架系統(tǒng)，其中5連桿式后懸架應(yīng)用較為廣泛。
多連桿式懸架舒適性能很好，操控性能也和雙叉臂式懸架難分伯仲，對于很多中大型車來說由于空間充裕、且注重舒適性能和操控穩(wěn)定性，所以大多使用多連桿懸架。
前一陣斷軸的速騰的后懸架就是采用了非獨(dú)立的扭轉(zhuǎn)梁，而在5月份偷偷將新車升級為多連桿后懸架，并且售價(jià)不變。
6.雙叉臂
雙叉臂式通常采用上下不等長叉臂（上短下長），讓車輪在上下運(yùn)動時能自動改變外傾角并且減小輪距變化減小輪胎磨損，并且能自適應(yīng)路面，輪胎接地面積大，貼地性好，很多強(qiáng)調(diào)運(yùn)動性能的車型都喜歡采用雙叉臂。
雙叉臂缺點(diǎn)在于制造成本高、懸架定位參數(shù)設(shè)定復(fù)雜，比麥弗遜更占空間。
7.雙橫臂
國內(nèi)常見的是雙橫臂懸架也是獨(dú)立懸架的一種， 雙橫臂式懸掛和雙叉臂式懸掛有著許多的共性，只是結(jié)構(gòu)比雙叉臂式簡單些，也可以稱之為簡化版的雙叉臂式懸掛。國內(nèi)部分中型車的前懸架會采用雙橫臂，也有思域這種另類的緊湊型用來做后懸架。
實(shí)際上獨(dú)立懸架的使用和車輛的檔次以及產(chǎn)品的定位有關(guān)系，小型車上很少會在后懸架上使用獨(dú)立懸架，而大型豪華車則很少在前懸架上用麥弗遜。基本上如果一款車之前使用雙叉臂或是雙橫臂，而新款則改成了麥弗遜，那就是為了多賺錢，和提升性能毛關(guān)系沒有。
8.非獨(dú)立懸架
非獨(dú)立懸架系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是兩側(cè)車輪由一根整體式車架相連，車輪連同車橋一起通過彈性懸架系統(tǒng)懸架在車架或車身的下面。
展開 正是因?yàn)?em>多連桿懸架具備多根連桿支桿，并且連桿可對車輪進(jìn)行多個方面作用力控制，在做車輪定位時可對車輪進(jìn)行單獨(dú)調(diào)整，并且多連桿懸架有很大的調(diào)校空間及改裝可能性。不過多連桿懸掛由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高、零件多、組裝費(fèi)時，并且要達(dá)到非獨(dú)立懸架的耐用度，始終需要保持連桿不變形、不移位，在材料使用和結(jié)構(gòu)優(yōu)化上也會很考究。所以多連桿懸架是以追求優(yōu)異的操控性和行駛舒適性為主要訴求的，而并非適合所有情況。
注：文章中引用數(shù)據(jù)和圖片來源網(wǎng)絡(luò)
文章來源：汽車動力總成
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多連桿懸架的最新內(nèi)容
在 3DCC V7.0 面向汽車典型工程場景的能力升級中，多連桿懸架成為重點(diǎn)覆蓋對象之一。本期功能更新，3DCC 正式新增多連桿（四連桿）后懸架場景的專用裝配約束能力。
多連桿懸架結(jié)構(gòu)復(fù)雜、連桿數(shù)量多、運(yùn)動關(guān)系耦合度高，是整車底盤系統(tǒng)中典型的高自由度裝配場景。
摘要：汽車四輪定位參數(shù)與懸架密切相關(guān)。汽車懸架對于車輛的行駛性能、安全性和舒適性至關(guān)重要。DTAS 3D提供了各類型懸架的公差仿真分析方法。
關(guān)鍵字：DTAS 3D、前后懸架、公差仿真分析、 運(yùn)動耦合
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一、懸架公差分析綜述
懸架是車身（或車架）與車輪（或車橋）中間的連接裝置的總稱，是汽車的重要組成部分。汽車懸架對于車輛的行駛性能
[14] 葉天之,姚黎明.基于ADAMS/CAR的多連桿懸架系統(tǒng)運(yùn)動分析[J].制造業(yè)自動化,2019,41(5):106-110.
[15] 中國鐵路總公司.普速鐵路信號維護(hù)規(guī)則技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)[S].北京:中國鐵道出版社,2015.
文章來源：鐵道通信信號
正是因?yàn)?em>多連桿懸架具備多根連桿支桿，并且連桿可對車輪進(jìn)行多個方面作用力控制，在做車輪定位時可對車輪進(jìn)行單獨(dú)調(diào)整，并且多連桿懸架有很大的調(diào)校空間及改裝可能性。不過多連桿懸掛由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高、零件多、組裝費(fèi)時，并且要達(dá)到非獨(dú)立懸架的耐用度，始終需要保持連桿不變形、不移位，在材料使用和結(jié)構(gòu)優(yōu)化上也會很考究。
1.模型的建立
建模忽略實(shí)際車輛的不對稱性，懸架左右側(cè)所有硬點(diǎn)、部件質(zhì)量屬性和彈簧、減震器及襯套性能參數(shù)均認(rèn)識完全一致。利用懸架模型導(dǎo)入整理后的硬點(diǎn)數(shù)據(jù)文件，定義部件和連接關(guān)系后建立的麥弗遜前懸架模型如下圖所示：
圖1 麥弗遜前懸架模型
模型主要由車輪、轉(zhuǎn)向節(jié)、轉(zhuǎn)向橫拉桿、下控制臂、減震器、螺旋彈簧、柔性穩(wěn)定桿、橡膠襯套及轉(zhuǎn)向系組成。下控制臂內(nèi)端通過前、后兩個襯套與車體相連
對擋位及驅(qū)動半軸剛度影響分析可知,２７００ r/min 時的共振是由傳動軸的模態(tài)導(dǎo)致的.
２ 轟鳴模型的建立及仿真計(jì)算
２．１ 多體動力學(xué)模型
為了確保仿真計(jì)算的可靠性,需要搭建包含傳動系統(tǒng)的整車模型,針對轟鳴性能試驗(yàn)結(jié)果,對仿真模型進(jìn)行對標(biāo),以便進(jìn)一步利用模型對轟鳴問題進(jìn)行分析.整車多體動力學(xué)模型包含前懸架、后懸架、傳動系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、輪胎、排氣系統(tǒng).其中,前懸架為麥弗遜懸架,后懸架為多連桿懸架
同時，也可在成本較低的前提下，使性能類似于多連桿后懸架。
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很多豪車懸架之所以用多連桿，是因?yàn)橄胱屲囎痈察o。
總結(jié)
汽車的懸架類型多種多樣，可以考慮根據(jù)車輛的用途、價(jià)格區(qū)間、驅(qū)動系統(tǒng)，采用合適的懸架類型。
后懸架下控制臂是多連桿后懸架的重要受力部件，一般位于后懸架下方后側(cè)，連接輪邊和副車架，并承載減振器、彈簧和穩(wěn)定桿等調(diào)試件，主要作用是承載垂向載荷并控制車輪運(yùn)動時后輪前束和外傾的變化，因其布置空間受限，且受力復(fù)雜，路試中極易失效，其性能直接影響整車的安全性和可靠性。
新車底盤將采用前雙叉臂后多連桿獨(dú)立懸架，空氣懸架+CDC+魔毯功能也出現(xiàn)在了這款車中，硬件配置上非常豪華。
