赵铁龙_汽车双横臂悬架转向系统建模与性能仿真分析_论46922.docx

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1、河北工业大学毕业设计说明书河 北 工 业 大 学毕业设计说明书(论文) 作 者者： 赵赵铁龙 学 号： 08002955 学 院院： 机械工工程学院院 系(专业)： 车辆辆工程 题 目目： 汽车车双横臂臂悬架动动态模拟拟与仿真真 指导者： 卞学良良 （教教授） 评阅者： 220122 年 6 月月 1 日题目：汽车车双横臂臂悬架动动态模拟拟与仿真真摘 要：双横臂式独独立悬架架是汽车车常用的的悬架之之一，尤尤其在轿轿车的前前轮上被被应用广广泛。其其优点在在于设计计简单、性性能稳定定可靠，可可以通过过选择合合理空间间导向杆杆系的铰铰接点的的位置和和控制臂臂的长度度，使得得悬架具具有所需需的运动动特

2、性，并并且形成成恰当的的侧倾中中心和纵纵倾中心心，从而而保证汽汽车有良良好的行行驶平顺顺性和方方向稳定定性。通通过基于于虚拟样样机技术术对悬架架模型进进行运动动仿真，分分析悬架架定位参参数对性性能的影影响。本论文的主主要研究究内容：1、 根据长城哈哈弗系列列汽车的的双横臂臂式悬架架的定位位参数，运运用UGG软件建建立双横横臂式独独立悬架架的零部部件模型型，然后后再进行行装配约约束。2、 基于虚拟样样机技术术，运用用ADAAMS软软件对双双横臂式式独立悬悬架进行行动态模模拟仿真真分析，做做出车轮轮外倾角角、车轮轮前束、主主销后倾倾角、主主销内倾倾角随着着车轮跳跳动量的的变化曲曲线以及及车轮转转向

3、时内内外车轮轮的转角角误差曲曲线。3、 根据ADAAMS软软件对双双横臂式式独立悬悬架做出出的运动动仿真分分析的结结果，研研究双横横臂式独独立悬架架的各结结构参数数对车轮轮定位参参数的影影响。通过基于虚虚拟样机机技术，对对双横臂臂式独立立悬架和和转向机机构的建建模和动动态仿真真，从而而对双横横臂式独立悬悬架的主主要性能能进行预预测和评评估，为为双横臂臂式独立立悬架设设计提供供依据，从从而简化化悬架系系统设计计开发过过程，缩缩短产品品开发周周期，减减少产品品开发费费用和成成本，提提高产品品质量及及性能。关键词：双双横臂独独立悬架架；车轮轮定位参参数；虚虚拟样机机；动力力学Titlee：Auuto

4、 douublee wiishbbonee suuspeensiion andd thhe ddynaamicc ssimuulattionn off thhe ssimuulattionn Abstrractt：The ddoubble wisshboone inddepeendeent susspennsioon iis oone of thee caarss suuspeensiion, esspecciallly in carrs oon tthe froont wheeelss arre wwideely useed. Thee addvanntagge iis tthatt thh

5、e ddesiign is simmplee, sstabble andd reeliaablee peerfoormaancee, bby sseleectiing thee loocattionn annd llenggth of thee coontrrol armm off thhe hhingge ppoinnt oof tthe guiide rodd syysteem iin aa reeasoonabble spaace, maakinng tthe susspennsioon wwithh thhe ddesiiredd mootioon ccharractteriistii

6、cs, annd aapprroprriatte rrolll ceenteer aand cennterr trrim in ordder to enssuree thhe ccar hass a goood rridee coomfoort andd diirecctioonall sttabiilitty. Susspennsioon mmodeel bbaseed oon vvirttuall prrotootyppingg teechnnoloogy, mootioon ssimuulattionn, aanallysiis oof tthe susspennsioon aaligg

7、nmeent parrameeterrs iimpaact on perrforrmannce.The mmainn coonteentss off thhis papper:1.Usiing UG sofftwaare commponnentt moodells oof tthe douublee-wiishbbonee inndeppenddentt suuspeensiion, dooublle wwishhbonne ssusppenssionn allignnmennt pparaametterss off thhe GGreaat WWalll Hooverr seeriees c

8、carss, aand theen tthe asssembbly connstrrainnts.2.Thee dooublle wwishhbonne iindeepenndennt ssusppenssionn, ddynaamicc siimullatiion anaalyssis, thhe uuse of thee ADDAMSS sooftwwaree baasedd onn viirtuual prootottypiing tecchnoologgy tto mmakee caambeer, wheeel toee, ccastter anggle, kiingppin angg

9、le witth tthe currve of thee whheell ruunouut aand wheeel steeeriing, innterrnall annd eexteernaal wwheeel aanglle eerroor ccurvve.3.Acccorddingg too thhe rresuultss off thhe AADAMMS ssofttwarre aand douublee wiishbbonee inndeppenddentt suuspeensiion to makke mmotiion simmulaatioon, douublee-wiishbb

10、onee inndeppenddentt suuspeensiion, thhe sstruuctuurall paarammeteers of wheeel aliignmmentt paarammeteers.Basedd onn viirtuual prootottypiing, moodellingg annd ddynaamicc siimullatiion of thee dooublle wwishhbonne iindeepenndennt ssusppenssionn annd ssteeerinng mmechhaniism, whhichh maainlly ddoubb

11、le-wisshboone inddepeendeent susspennsioon pperfformmancce ppreddicttionn annd eevalluattionn off thhe ddoubble wisshboone inddepeendeent susspennsioon ddesiign proovidde tthe bassis forr siimpllifyyingg thhe ddesiign andd deevellopmmentt prroceess of thee suuspeensiion sysstemm, sshorrterr prroduuc

12、t devveloopmeent cyccless, rreduuce prooducct ddeveeloppmennt ccostts aand cosst, impprovve pprodductt quualiity andd peerfoormaancee. Key wwordds: douublee wiishbbonee inndeppenddentt suuspeensiion; whheell allignnmennt pparaametterss; vvirttuall siimullatiion; dyynammicss 57目 录1 绪论11.1 现现代汽车车设计11.

13、2 本本文主要要研究内内容及意意义22 悬架的的设计概概述及结结构分析析32.1 悬悬架的类类型32.2 悬悬架的设设计要求求112.3 小小结113 双横臂臂式独立悬悬架的数数学模型型123.1 双双横臂式式独立悬悬架的简简化模型型123.2 双双横臂式式独立悬悬架的结结构参数数133.3 小小结144 基于UUG的双双横臂式式独立悬悬架的设设计分析析154.1 UUG软件件应用简简介154.2 悬悬架的几几何建模模184.3 小小结215 基于AADAMMS的双双横臂式式独立悬悬架的仿仿真分析析235.1 AADAMMS软件件应用简简介235.2 悬悬架分析析系统的的建立245.3 悬悬架

14、的性性能评价价指标285.4 悬悬架的车车轮跳动动仿真335.5 悬悬架的车车轮转向向仿真375.6 小小结40结论411参考文献42致谢444河北工业大学毕业设计说明书1 绪论1.1 现现代汽车车设计随着现代科科学技术术的高速速发展，人人们越来来越关注注汽车的的行驶舒舒适性和和安全性性。在传传统的汽汽车设计计方法中中，一般般只会先先理论研研究，然然后制造造出样机机，通过过无数次次的实验验不断地地改进设设计参数数，最终终才能达达到设计计要求。这这种传统统的设计计方法设设计周期期长，设设计费用用高，于于是人们们就想到到利用计计算机来来解决一一些人们们不能解解决的问问题。“嫦娥一号号”奔月卫卫星发

15、射射后首先先会进入入一个与与地球同同步且需需要166个小时时才能飞飞行一圈圈的椭圆圆轨道（近近地点距距离为2200公公里，远远地点距距离为55.1万万公里），随后“嫦娥一一号”奔月卫卫星通过过推进器器加快运行行速度，再进进入一个个需要448小时时才能飞飞行一圈圈的椭圆轨轨道（近近地点距距离为5500公公里，远远地点距距离为112.88万公里里）。此后后，奔月月卫星要要经过1114小小时的连连续飞行行才能到到达月球球，期间间“嫦娥一一号”奔月卫卫星要不不断地加加速，并并且在到到达卫星星预定月月球飞行行轨道附附近时，利用用运载火火箭的反反向减速速装置减减速。由于月月球引力力的作用用，“嫦娥一一号”

16、探月卫卫星会成成为环绕绕月球飞行行的一颗颗卫星，并并且最终终在距离离月球表表面2000公里里的轨道道上开展展拍摄月月球三维维影像等等的工作。卫卫星飞行行的整个个过程总总共需时时1144个小时时，距离离地球接接近388.444万公里里。而过过去，中中国发射射的卫星星距离地地面一般般都在33.588万公里里左右。“嫦娥一号”奔月卫星整个发射过程要进行四次地球表面变轨，然后脱离地球，到达月球附近时要进行三次近月制动，只有精确的控制这一系列的变轨、制动，“嫦娥一号”奔月卫星才能顺利的离开地球，到达月球。航天局的工程师们正是利用了虚拟样机技术，首先在卫星发射之前，不断地模拟卫星的发射升空、奔月、绕月飞行

17、，最终得到最优化的飞行参数信息，只有这样才能到达对“嫦娥一号”奔月卫星的精准控制，最终完成绕月飞行的任务1。虚拟样机技技术（VVirttuall Prrotootyppingg, VVP）是是把对整整体模型型零部件件的设计计和分析析技术应应用到产产品的研研究设计计开发中中，并对对计算机机上已经经建好的的模型进进行仿真真分析，从从而得出出模型产产品的主主要性能能，进而而对模型型产品进进行设计计优化以以及改善善产品性性能的一一项新技技术11。虚拟样机技技术的应应用贯穿穿在整个个汽车设设计当中中，它可可以用在在概念设设计和方方案论证证中，虚虚拟样机机技术让让汽车设设计师们们实现了了把自己己的创造造力

18、付诸诸实践的的梦想，虚虚拟样机机技术在在汽车设设计的研研制初期期的应用用，使得得汽车设设计师们们更加直直观的对对虚拟的的汽车模模型进行行设计和和性能评评测，这这对提高高设计质质量、减减少设计计错误、加加快汽车车的研发发周期有有重要的的意义2。1.2 本本文主要要研究内内容及意意义学习和掌握握双横臂臂式独立立悬架系系统的性性能优缺缺点，并并能根据据所掌握握的专业业知识尽尽可能的的提出有有利于悬悬架性能能提高的的优化设设计方案案。利用用UG软软件建立立双横臂臂式独立悬悬架系统统的参数数化模型型，并运运用ADDAMSS软件对对参数化化的悬架架模型进进行仿真真分析，并并且针对对存在的的问题提提出相应应

19、的解决决方案，最最终做出出车轮外外倾角、主主销后倾倾角、主主销内倾倾角、车车轮前束束变化规规律、车车轮跳动动量仿真真曲线以以及内外外车轮的的转角误误差曲线线。汽车悬架系系统对整整车行驶驶动力学学（行驶驶稳定性性等）有有举足轻轻重的影影响，并并且双横横臂式独立悬悬架导向向系统在在运动型型车系中中应用最最为广泛泛。基于于ADAAMS的的汽车悬悬架系统统虚拟样样机技术术，可把把悬架视视为是由由多个相相互连接接、彼此此能够相相对运动动的多体体运动系系统，建建模中充充分考虑虑双横臂臂式独立悬悬架系统统中各种种弹性体体的特性性，模拟拟出最真真实的悬悬架系统统以及悬悬架的作作用环境境，通过过虚拟样样机的仿仿

20、真分析析得出性性能最为为优化的的双横臂臂式独立悬悬架导向向系统。在在传统悬悬架系统统设计、试试验、试试制过程程中必须须一边试试验一边边改进，定定型之前前往往要要经过多多轮的设设计、试试制、试试验，产产品开发发成本较较高，周周期长3。然然而运用用基于AADAMMS的虚虚拟样机机技术，可可以大大大简化悬悬架系统统设计开开发过程程，大幅幅度缩短短产品开开发周期期，大量量减少产产品开发发费用和和成本，明明显提高高产品质质量及性性能，获获得最优优化和创创新的设设计产品品，为人人们驾车车出行带带来更好好的安全全保障；为汽车车行业带带来更多多的新鲜鲜“血液”；为汽汽车企业业创造更更多的效效益44。2 悬架的

21、的设计概概述及结结构分析析2.1 悬悬架的类类型随着当今社社会科学学技术迅迅猛发展展，现代代汽车悬悬架的发发展也十十分迅速速，人们们不断地地创造出出新的悬悬架。汽汽车悬架架可分为为两大类类：非独独立悬架架和独立立悬架。非独立悬架架（图22-1 a）其其结构特特点是两两侧车轮轮安装于于一根整整体式车车桥上，车车桥通过过悬挂与与车架相相连。这这种悬挂挂结构简简单，传传力可靠靠，但两两轮受冲冲击震动动时互相相影响。而而且由于于非悬挂挂质量较较重，悬悬挂的缓缓冲性能能较差，行行驶时汽汽车振动动，冲击击较大。该该悬挂一一般多用用于载重重汽车、普普通客车车和一些些其他车车辆上。独立悬架（图图2-11 b）

22、的汽车有良好的汽车行驶平稳性及舒适性。带有独立悬架的汽车的车轴是断开的，每只车轮与车架或车身之间由螺旋弹簧连接，由于车轴是分开成两段的，所有当一边车轮发生跳动时另一边车轮不会跟着发生跳动，但是独立悬架相比非独立悬架在构造上较为复杂5。图2-1非非独立悬悬架与独独立悬架架示意图图1. 非独立悬架架的种类类纵置板簧簧式非独独立悬架架钢板弹簧被被用作悬悬架的弹弹性元件件,由于于它兼起起导向机机构的作作用,使使得悬架架系统大大为简化化,如图图2-22所示，这种悬悬架广泛泛用于大大型货车车的前、后后悬架中中。图2-2纵纵置板簧簧式非独独立悬架架螺旋弹簧簧式非独独立悬架架螺旋弹簧用用作弹性性元件，其其只能

23、承承受垂直直载荷，所所以其悬悬架系统统要加设设导向机机构和减减振器，如图22-3所所示。图2-3螺螺旋弹簧簧式非独独立悬架架空气弹簧簧非独立立悬架 空空气弹簧簧非独立立悬架（图图2-44）中的的囊式空空气弹簧簧作为弹弹性元件件，弹簧簧的上下下两端分分别固定定在车架架和车桥桥上，采采用空气气弹簧悬悬架时，容容易实现现车身高高度的自自动调节节，在装装有压气气机的汽汽车上，一一般用随随载荷的的不同而而改变空空气弹簧簧内的空空气压力力的方法法来达到到这个目目的。1压气机机；2、77空气滤滤清器；3车身高高度控制制阀；44控制杆杆；5空气弹弹簧；66储气罐罐；8贮气筒筒；9压力调调节器；10油水分分离器

24、图2-4 空气气弹簧非非独立悬悬架油气弹簧簧非独立立悬架油气弹簧非非独立悬悬架（图图2-55）应用用在某矿矿用自卸卸车上，两两个油气气弹簧的的两端分分别固定定在前桥桥上的支支架和纵纵梁上的的支架上上。油气气弹簧悬悬架具有有变刚度度特性，可可保证汽汽车具有有良好的的行驶平平顺性，现现在油气气弹簧悬悬架越来来越广泛泛地被运运用在大大型工矿矿用自卸卸汽车上上。图2-5 油气弹弹簧非独独立悬架架2. 独立悬架的的种类横臂式独独立悬架架 横横臂式独独立悬架架分为单单横臂式式和双横横臂式两两种。单横臂式式 单单横臂式式独立悬悬架（图图2-66）的特特点就是是当悬架架变形时时，车轮轮平面将将产生倾倾斜而改改

25、变轮距距的大小小，以至至于轮胎胎相对于于地面侧侧向滑移移，破坏坏轮胎和和地面的的附着。1减振器器；2弹性元元件；33中间支支承；44单铰链链；5主减速速器壳；6纵向推推力杆；7螺旋弹弹簧；88半轴套套管图2-6 单横臂臂式独立立悬架双横臂式式双横臂式独独立悬架架（图22-7）的的两个摆摆臂长度度可以相相等，也也可以不不相等。悬悬架可以以通过合合理选择择空间导导向杆系系的铰接接点的位位置及导导向臂的的长度，使使得悬架架具有合合适的运运动特性性，并且且形成恰恰当的侧侧倾中心心和纵倾倾中心，从从而保证证汽车有有良好的的行驶稳稳定性，以以为中、高高级轿车车的前悬悬架所广广泛使用用。a)两摆臂臂等长的的

26、悬架 b)两摆臂臂不等长长的悬架架图2-7 双横横臂式独立悬悬架示意意图纵臂式独独立悬架架 纵纵臂式独独立悬架架分为单单纵臂式式和双纵纵臂式。单纵臂式式单纵臂式独独立悬架架（图22-8）应应用在转转向轮时时，车轮轮的上下下跳动会会使主销销后倾角角产生很很大的变变化，所所以单纵纵臂式独独立悬架架一般不不用于转转向轮。图2-8 单纵纵臂式独独立悬架架双纵臂式式双纵臂式独独立悬架架（图22-9）的的两个纵纵臂长度度一般做做成相等等，形成成平行四四连杆机机构，这这样在车车轮上下下跳动时时，主销销的后倾倾角保持持不变，故故这种形形式的悬悬架适用用于转向向轮。图2-9 双纵纵臂式独独立悬架架车轮沿主主销移

27、动动的悬架架 车车轮沿主主销移动动的悬架架可分为为两种：烛式悬悬架和麦麦佛逊式式悬架。 烛式式悬架如图2-110所示示，当汽汽车装有有烛式悬悬架时，其其车轮的的转向节节沿着刚刚性地固固定在车车架上的的主销上上下移动动，这样样有利于于汽车的的转向操操纵和行行驶稳定定性。1通气管管；2减振器器；3套筒；4、66防尘罩罩；5主销；图2-100 烛烛式独立立悬架麦佛逊式式悬架麦佛逊式悬悬架（图图2-111）是是由滑动动立柱和和横摆臂臂组成，其其最大的的优点就就是增大大了两前前轮内侧侧的空间间，便于于发动机机和其他他一些部部件的布布置。主主要应用用于前置置前驱的的轿车和和某些轻轻型客车车。图2-111麦

28、佛逊逊式独立立悬架单斜臂式式独立悬悬架 单单斜臂式式独立悬悬架（图图2-112）是是介于单单横臂和和单纵臂臂之间的的一种悬悬架结构构形式，单单纵臂绕绕与汽车车纵轴线线成一定定夹角的的轴线摆摆动。单单斜臂式式独立悬悬架兼有有单横臂臂和单纵纵臂式独立悬悬架的优优点。图2-122 单斜斜臂式独独立悬架架2.2 悬悬架的设设计要求求6悬架的设计计要求：保证汽汽车有良良好的行行驶平顺顺性。具有合合适的衰衰减振动动的能力力。保证汽汽车具有有良好的的操纵稳稳定性。汽车制制动或加加速时，要要保证车车身稳定定，减少少车身纵纵倾，转转弯时车车身侧倾倾角要合合适。有良好好的隔音音能力。结构紧紧凑、占占用空间间尺寸要

29、要小。可靠地地传递车车身与车车轮之间间的各种种力和力力矩，在在满足零零部件质质量要小小的同时时，还要要保证足足够的强强度和寿寿命。2.3 小小结本章主要介介绍了汽汽车悬架架的分类类，以及及每一种种类别悬悬架的特特点，将将汽车悬悬架分为为独立悬悬架和非非独立悬悬架两类类。结合合悬架的的示意图图，介绍绍了每一一种类型悬悬架的结结构组成成。其中中在当今今社会的的汽车中中独立悬悬架的应应用较为为广泛，并并且双横横臂式独立悬悬架具有有良好的的行驶稳稳定性和和舒适性性，以为为中、高高级轿车车的前悬悬架所广广泛使用用。 我们还介绍绍了汽车车悬架的的设计要要求，一一个好的的汽车悬悬架必须须满足所所列出的的七点

30、要要求，这这样才能能满足人人们对汽汽车各种种行驶性性能的要要求。3 双横臂臂式独立悬悬架的数数学模型型3.1 双双横臂式式独立悬悬架的简简化模型型根据双横臂臂式悬架的的原理图图，做出出悬架的的简化模模型，如如图3-1所示示。1车架；2上摆臂臂；3减振器器；4下摆臂臂；5车轮；6转向节节臂；77转向横横拉杆；A下摆臂臂前安装装点；BB下摆臂臂后安装装点； C上摆臂臂前安装装点；DD上摆臂臂后安装装点；EE摆臂臂球铰接接点； F上摆摆臂球铰铰接点；H主销GG车轮中中心点；M横拉杆杆断开点点； N横拉拉杆球铰铰接点；S减振器器上安装装点；RR减振器器下安装装点；图3-1双双横臂独独立悬架架空间结结构

31、拓扑扑图3.2 双双横臂独独立悬架架的结构构参数根据双横臂臂悬架的的空间运运动情况况，通过过计算得得出悬架架的主要要关键点点的坐标标，具体体坐标参参数见表表3-11，样车车的主要要参数见见表3-2。表3-1 悬架关关键点坐坐标位置点x/左y/左z/左x/右y/右z/右上摆臂前安安装点-41.7776-387.2222224.0080-41.7776387.2222224.0080上摆臂后安安装点173.8887-383.1022212.7751173.8887383.1102212.7751上摆臂球销销中心12.0446-607.3377181.116112.0446-607.3377181.

32、1161下摆臂前安安装点-228.5688-283.0055-31.8882-228.5688-283.0055-31.8882下摆臂后安安装点179.1189-284.2688-33.6684179.1189-284.2688-33.6684下摆臂球销销中心-5.5883-665.1388-87.4477-5.5883-665.1388-87.4477轮胎中心点点0-742.618800-742.61880轮胎接地点点中心0-740-374.99110-740-374.9911转向器横拉拉杆球销销-144.4244-687.4822-18.5543-144.4244-687.4822-18.

33、5543转向器横拉拉杆断开开点-156.7944-342.565540.4113-156.7944-342.565540.4113表3-2 样车的的主要参参数尺寸参数（mmm）外形尺寸总长4650总宽1800总高1810轴距2615轮距前轮距1480后轮距1470前轮定位参参数前轮外倾角角主销内倾角角主销后倾角角前束值0-2轮胎直径733.553.3 小小结本章主要把把双横臂臂式独立悬悬架模型型化和参数化化。通过过双横臂臂式独立立悬架的的简化模模型更加加清晰的的了解悬悬架的结结构。双横臂臂式独立立悬架的的主要构构件：上上摆臂和和下摆臂臂。通过过简化结结构图还还能了解解双横臂臂式独立悬悬架与其其

34、他不同同类型的的悬架之之间的区区别，再再根据双双横臂式式独立悬悬架的工工作原理理，牢牢牢地掌握握悬架的的主要特特点。双双横臂式式独立悬悬架的参参数化是是对悬架架做仿真真分析的的重要一一步，只只有根据据这些悬悬架的主主要关键键点的坐坐标才能能准确的的建立悬悬架的三三维模型型，只有有建立了了准确的的悬架三三位模型型，才能能通过仿仿真分析析得出准准确的仿仿真结果果，才能能根据这这些仿真真结果对对悬架做做出准确确的性能能评估和和优化设设计，所以对对悬架进进行数学学建模是是对悬架架进行研研究过程程中非常常重要的的一步。4 基于UUG的双双横臂式式独立悬悬架的设设计分析析4.1 UUG软件件应用简简介UG

35、是美国国UniigraaphiicsSollutiionss公司推推出的集集CADD/CAAM/CCAE为为一体的的一个三三维的用用于机械械设计的的平台，也也是现在在世界上上被大量量采用的的设计、分分析软件件之一，大大量运用用于车辆辆、飞机机、机械械制造、消消费产品品、医疗疗器械等等行业，它它为制造造业的产产品研发发的整个个过程提提供了办办法。该该软件主主要功能能包括概概念设计计、工程程设计、性性能分析析和制造造。从概概念设计计到工程程分析最最后到制制造的全全部过程程，它使使数据从从设计开开发到制制造真正正达到了了无缝链链接的程程度；它它是产品品研发全全过程的的解决方方法，涵涵盖零件件设计、模

36、模拟和仿仿真、模模具的设设计和CCNC加加工；UUG NNX是一一个三维维的双精精度系统统，用户户可以十十分准确确的建立立任何形形状的几几何体，然然后组合合这些几几何体，用用户可以以进行设设计、分分析同时时绘制它它们的工工程图纸纸，等设设计完成成时，制制造应用用程序根根据用户户描述几几何体的的形状结结构，加加入制造造信息然然后自动动生成刀刀具位置置源文件件，最后后通过数数控机床床来加工工所设计计的零件件7。UG软件被被当今世世界领先先的制造造商用于于从事概概念设计计、工艺艺设计、详详细的机机械设计计以及工工程仿真真和数字字化制造造等工作作，大量量应用于于飞机、车车辆、轮轮船、机机械装置置、电器

37、器、医疗疗装置和和电子产产品以及及应用高高科技的的行业，它它已成为为世界上上最优秀秀的公司司大量使使用的系系统之一一。4.1.11 UG功功能模块块介绍89101111.UG/GattewaayUG/Gaatewway为为全部UUG NNX产品品设置了了一个相相同的进进入路径径，就是是操作者者打开UUG 之之后进入入的那个个窗口界界面。这这个模块块的功能能有：新新建、打打开、保保存、另另存为等等编辑文文件命令令；添加加颜色、显显示和隐隐藏、放放大或缩缩小等编编辑视图图命令；编辑视视图显示示；编辑辑图层；制图及及阵列操操作；信信息搜索索、坐标标搜索、距距离测绘绘；曲线线曲率半半径的计计算；曲曲面

38、光滑滑平顺性性的分析析；实体体模型的的物理性性能自行行计算；输入、输输出模型型数据；自动记记录操作作命令和和回放功功能；命命令查找找器等等等。2.CADD模块(1)UGG实体建建模UG实体建建模具有有草图绘绘制、拉拉伸、回回转、扫扫掠、布布尔求和和、求差差、求交交运算、拔拔模、边边倒圆、边边倒角、抽抽壳、螺螺纹、镜镜像体、拆拆分体、打打孔、修修剪体等等功能。特特征建模模和自由由式建模模的前提提就是实实体建模模。(2)UGG特征建建模UG特征建建模具有有各式各各样的标标准设计计的特征征生成和和编辑、键键槽、腔腔体、凸凸台、倒倒圆、倒倒角、实实力特征征、特征征编辑等等工具。(3)UGG自由形形式建

39、模模先进的UGG自由形形式建模模用于有有关高级级的自由由形状外外形，支支持复杂杂曲面和和实体建建模。它它囊括直直纹面、扫扫掠面、通通过一组组既定曲曲线的自自由曲面面、通过过两套既既定正交交曲线的的自由曲曲面、曲曲线广义义扫掠、各各种半径径的倒圆圆、广义义二次曲曲线倒圆圆。曲面面间的平平顺连接接、曲面面动态拉拉申调整整、各种种形式的的偏置、曲曲面裁剪剪、编辑辑、点云云生成、曲曲面编辑辑。(4)UGG工程制制图UG工程制制图模块块可以是是三维实实体模型型生成一一个全双双工的二二维图纸纸，确保保图纸在在模型改改变时同同时被更更新，缩缩短设计计时间。工工程制图图模块提提供自动动视图布布局、正正交投影影

40、视图、剖剖视图、辅辅助视图图、放大大、部分分剖切视视图、自自动和手手动的标标注尺寸寸、形状状公差、表表面粗糙糙度符号号标注、中中国标准准汉字输输入、手手工编辑辑视图、装装配图、剖剖面图、爆爆破图、时时间表自自动生成成工具。(5)UGG装配建建模UG装配建建模具有有平行的的自上而而下和自自底而上上的产品品开发办办法，装装配中的的零、部部件的数数据是对对零、部部件单独独的映像像，保证证装配中中的模型型和所设设计的零零件绝对对互相关关联，并并提升了了软件的的可操作作性，缩缩减了对对存储空空间的要要求，设设计的零零件经过过修改后后，装配配模型中中的那个个零件也也会随着着修改自自动更新新，此外外，还可可

41、在装配配时对零零件直接接进行修修改。3.CAMM模块UG/CAAM模块块是UGG NXX的助手手制造模模块，它它可以为为数控加加工中心心、数控控铣床、数数控车床床、电火火花机床床、线切切割机床床等编程程。UGG/CAAM模块块提供了了各个方方面的、便便于利用用的功能能，用来来解决数数控刀具具轨迹生生成、加加工仿真真模拟和和加工检检验等问问题。4.1.22 NXX的主要要功能89101111.工业设设计和风风格造型型NX 为培培养创造造性和产产品技术术改革的的工业设设计提供供了强劲劲的有效效措施。利利用 NNX 建建模，用用户能够够很快建建立出和和更改产产品的形形状，不不论其形形状多么么复杂，

42、渲染和和可视化化工具可可以最大大程度的的满足设设计者的的要求。 2.产品设设计NX包括了了世界上上最强大大、最大大量的产产品设计计和应用用模块。 NX 高性能能的机械械设计和和绘图能能力，为为机械设设计和机机械制造造提供了了极高的的使用性性能和灵灵活性，以以满足客客户的需需求来设设计任意意复杂程程度的产产品。 NX 是优于于普通的的设计工工具的软软件，具具有专业业线路和和电路设设计、钣钣金模块块、塑料料件设计计专用模模块和其其他行业业的专业业应用软软件的设设计要求求。 3.仿真、确确认和优优化NX允许制制造者用用数字仿仿真、验验证和优优化产品品及其开开发全过过程。通通过在开开发中使使用数字字仿

43、真，制制造者可可以提高高产品的的质量，同同时减少少或消除除时间 耗时和和极贵的的物理样样机的设设计、建建造，以以及对变变化周期期的依赖赖性。 4.NC加加工NX基础加加工模块块提供连连接UGG所有加加工模块块的基础础框架，它它为全部部NX产产品加工工模块供供给了一一个相同同的、界界面良好好的窗口口进入路路径，使使用者可可以在图图形模式式下观察察刀具的的运动轨轨迹还可可以修改改其轨迹迹。这个个加工模模块的界界面可以以根据用用户的需需要进行行灵活的的更改和和变换，还还可以定定制标准准的刀具具库、加加工工艺艺参数样样板库使使初加工工、半精精加工、精精加工等等操作参参数标准准化，这这样可以以减少正正式

44、使用用之前的的学习时时间并不不断优化化加工方方法路径径。 UG主要用用户包括括：美国国通用牌牌汽车，通通用电器器，福特特公司，劳劳斯莱斯斯，普惠惠发动机机，日产产汽车，克克莱斯勒勒还有美美国军工工企业。几几乎全部部飞机发发动机和和大多数数汽车发发动机都都是使用用UG进进行研究究设计，这这足以说说明UGG在高端端科技范范围，特特别是在在军工方方面的重重要作用用，在高端端领域可可以和CCATIIA相提提并论。4.2 悬悬架的几几何建模模122将系统中的的各部件件都看作作刚体，并并且不考考虑减振振器的作作用，只只对悬架架作运动动学分析析。根据据实车结结构该车车的前悬悬架可简简化为由由上下摆摆臂、转转

45、向节、转转向系拉拉杆以及及车轮等等组成的的刚性系系统。根根据求得得的关键键点坐标标利用UUG建立立的双横横臂式独立悬悬架的仿仿真模型型。并将将其导出出为Paarassoliid实体体模型，为为将模型型导入AADAMMS软件件进行运运动学分分析作好好准备。各各部件的的建模过过程如下下：下面以轮毂毂建模为为例：首首先打开开UG软软件，点点击“新建”出现以以下界面面：图4-1新新建模型型选择界界面选择“模型型”，然后后点击“确定”按钮。进进入建模模界面，然然后点击击“草图”，进入入草图设设计界面面，然后后根据选选择好的的轮毂参参数进行行草图编编辑，如如图4-2所示示。然后点击“完成草草图” ，进进入实体体建模界界面，利利用“回转”工具，最最终得到到轮毂的的实体模模型，如如图4-3所示示。图4-2轮轮毂草图图图4-3 轮毂模模型建立悬架其其他模型型的主要要步骤与与轮辋模模型基本本一致，细细节部分分要根据据模型的的特点采采用适当当的建模模工