基于Adams的麦弗逊前悬架优化设计

范旭宁

（武汉理工大学汽车工程学院，湖北 武汉430070）

悬架连接于汽车车轮与车架之间，主要用于传递车轮与车架间各个方向上的力，缓和颠簸路面带来的冲击力，并减轻由此产生的振动。麦弗逊式前悬架是独立悬架的一种，因其结构紧凑、响应迅速、造价低廉的特点，被广泛应用于汽车前轮。然而，由于麦弗逊式前悬架没有主销结构，仅由滑柱的上铰链和横摆臂的外球铰链连成一条假想的主销轴线，因此当车轮随不平路面跳动或转向行驶时，主销轴线的角度即车轮定位参数会不断变化。如果该变化范围过大，汽车行驶平顺性将受到影响，而且轮胎磨损程度会急剧提高。

为了解决这些问题，本文以某国产乘用车为例，借助虚拟样机分析软件Adams的Car模块，建立目标车辆的麦弗逊前悬架模型，进行平行轮跳仿真，绘制出前轮外倾角、主销后倾角、主销内倾角随车轮跳动行程的变化曲线。然后切换到Insight模块，分析部分重要硬点坐标的拟合程度与灵敏度，调整对设计目标影响较大的硬点的坐标值，重新仿真，比较优化前后定位参数曲线，分析优化设计对车辆使用性能的影响，从而设计出更加理想的麦弗逊前悬架结构，进一步改善悬架的稳定性。

1 麦弗逊悬架的建模和仿真

1.1 悬架模型的创建

在Adams/Car模块的模板建模器中创建悬架子系统模型的方法有两种，一种是直接创建，从创建坐标系开始，定义悬架的硬点坐标、零件结构、各零件间约束以及弹簧和减振器的参数等，建立起悬架子系统的仿真模型。……