基于ADAMS方程式赛车悬架虚拟样机设计

刘丹丹 郭超

（运城职业技术学院）

方程式赛车悬架有其一定的标准及要求，普遍采用独立悬架。基于方程式赛车结构特点，一般选用双横臂独立悬架。因为其簧载质量小，横臂的长短可以按要求设计，给赛车的设计提供了更大的自由空间，赛车在直线行驶和转弯行驶，都能保证良好可靠的性能。文章通过ADAMS软件对方程式赛车悬架进行优化。

1 赛车前悬架建模参数设置

根据标准推荐，初步确定方程式赛车前悬架结构尺寸，如图1和图2所示。

图1 方程式赛车前悬架结构尺寸示意图

图2 方程式赛车前悬架结构参数图

根据图1计算并确定前悬架下横臂长（L1/mm），如式（1）所示。

式中：V——4个铰链位置尺寸之和，取120 mm。

在设计汽车悬架时，希望轮距变化小，以减少轮胎磨损，提高使用寿命，因此应选择L2/L1在0.6附近；同时为保证汽车具有良好的操纵稳定性，也希望前轮定位角的变化小，这时应选择L2/L1在1.0附近[1]，因此，综合考虑取L2/L1=0.7。初定上横臂长（L2/mm），如式（2）所示。

上横臂的角度可由上下摆臂外端之间的距离来确定，上下摆臂的内端分别通过摆臂轴与车架作铰链连接，二者的外端则分别通过球头销与转向节相连。

根据初始计算及预设的悬架参数，输入相应设计点的坐标，并且将悬架的主销长度、主销内倾角、主销后倾角、上横臂长度、上横臂在汽车横向平面内的倾角、上横臂轴水平斜置角、下横臂长度、下横臂在汽车横向平面内的倾角及下横臂轴水平斜置角等参数设计为变量，建立前悬架模型图，如图3所示，通过优化这些设计变量以达到优化前悬架的目的[2]。……