汽车悬架的主要功能是传递车轮和车身之间的力和力矩，缓冲汽车车身的冲击载荷，从而保证车轮具有较强的抗震动性能、满足力与力矩分布均匀、转向受力充分的特性，因此，合理设计汽车悬架的元件，尽可能降低系统间潜在的冲突和干涉对于改善车辆的安全性能和舒适性能具有十分重要的意义[1-3]。本文利用SolidWorks 软件建立汽车悬架的三维模型，而后导入ADAMS 软件中进行运动仿真分析，仿真结果可为汽车悬架的优化设计提供可靠的依据。
1基于SolidWorks 的汽车悬架三维建模
汽车悬架的三维建模包括部件的建模和整体装配。利用SolidWorks 软件构造出各部分典型零件的三维模型，然后进行产品的整体装配，使操作过程更为灵活。非独立悬挂的车轮装在整体车轴的两端，当一边车轮跳动时，另一侧车轮也相应跳动，使整个车身振动或倾斜。独立悬挂的车轴则分成两段，每只车轮由螺旋弹簧独立安装在车架下面，两边车轮可以独立运动，提高了汽车的平稳性、舒适性和操控性[4-6]。经过核算，得到满足设计要求的汽车悬架总装配图（见图1）。
2基于ADAMS 的汽车悬架系统仿真分析
将SolidWorks 中创建好的汽车悬架三维模型以parasolid （*.x_t ）格式导入到ADAMS 中，进行运动仿真分析。汽车悬架仿真分析参数设置见图2。
2.1前轮主销后倾角变化特性分析
在汽车侧面，主轴的位置稍微向后倾斜。主轴的后倾角不仅可以提高汽车直线行驶时的稳定性，而且还可以使前轮在旋转后自动变正[7]。车轮转动时主销位于车内，由于离心力的作用，前轮侧反作用力位于主销后，因此主销反作用力使车轮趋于自
文章编号：1674-9146(2020)05-052-02
蒋尊义，唐笑影，杜天德，刘
畅，胡
辰
收稿日期：2020-03-03；修回日期：2020-04-04
作者简介：蒋尊义（1998-），男，江苏徐州人，在读大专，主要从事机械设计与制造研究，E-mail ：183****************。
（扬州工业职业技术学院，江苏
扬州
225127）
图2基于ADAMS 的汽车悬架仿真分析参数设置
图1汽车悬架总装配图
ZC XC YC
1-a 前悬架
1-b 后悬架
动修正。图3为前轮主销后倾角随车轮跳动的变化
曲线。
太平洋汽车模型论坛2.2前轮主销内倾角变化特性分析
主销的内侧坡度可以调整主销相对于主销中心
线和铺装层之间距离的偏移，减小主销的偏移可降
低旋转时的摩擦阻力[8]。主销的内拔模角度通常为
8°~13°，前轮主销内倾角随车轮跳动的变化曲线见
图4，从图4可知，内拔模角度为11°~12.3°，最大
值大于0.3°。主销的内拔模角度过大会加快轮胎磨
损，可通过补偿转向力矩来优化设计。
2.3前轮外倾角变化特性分析
前轮平面与地面有一个向外倾斜的角度，当汽
车在相对平坦的道路上行驶时，行车方向会有一定
的偏差；当存在该倾斜角度时，前轮可以克服偏
差，以避免道路不平对行车产生较大影响，保证车
的方向基本上保持不变[9]。外部倾斜可以对轴上的
车轮轴承施加适当的水平推力，使车轮接近轮毂的
内侧轴承，从而减少外部轴承和轮毂的载荷，理想
的车轮外部坡度变化为-4%~1%。前轮外倾角随车
轮跳动的变化曲线见图5，从图5可知，理想坡度
变化为-0.8%~1.6%，变化范围较小，很理想。
2.4前轮前束角变化特性分析
前轮前束角可以在一定程度上纠正上述由前车
轮外部倾斜引起的车轮向外旋转，减少前车轮外倾
角所导致的轮胎损耗。由于车轮倾斜，左前轮和右
前轮分别向外转动。要解决此问题，可通过车轮前
束对消外倾角的向外转动走向，使左右车轮可以
继续直行，以减少轮胎磨损。前束的角度变化为
1.4°~1.7°，范围较小。要求主销后倾角不超过4°~
6°，前轮前束角随车轮跳动的变化曲线见图6。从
图6可看出，优化后变化范围为1.4°~1.7°，变化量
为0.3°，虽然变化范围有所增加，但仍然符合设计
要求，并且优化后的主销后倾角整体减小，达到较
为理想的状态。
3结论
本文利用SolidWorks软件建立汽车悬架的三维
模型，而后导入ADAMS软件中进行运动仿真分析，
包括前轮主销后倾角、前轮主销内倾角、前轮外倾
角和前轮前束角随车轮跳动的变化特性。车轮跳动
过程中，只有保证这些参数的变化处于合理的范围
内，才会使汽车的安全性和操纵稳定性接近最理想
的状况。汽车行驶过程的仿真结果可以为汽车悬架
的优化设计提供可靠的依据。
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图3前轮主销后倾角随车轮跳动的变化曲线
车轮跳动量/mm
图4前轮主销内倾角随车轮跳动的变化曲线
车轮跳动量/mm
图5前轮外倾角随车轮跳动的变化曲线
车轮跳动量/mm
（下转第59页）
图6前轮前束角随车轮跳动的变化曲线
车轮跳动量/mm
Design and Simulation Analysis of Automobile Suspension Based on SolidWorks/ADAMS
JIANG Zun-yi ，TANG Xiao-ying ，DU Tian-de ，LIU Chang ，HU Chen
（Yangzhou Polytechnic Institute,Yangzhou 225127China ）
Abstract ：In order to reasonably design the components of automobile suspensions and improve the safety and comfort per-formance of vehicles,SolidWorks software is used to establish the three-dimensional model of automobile suspensions,and then import it into ADAMS software to carry out the motion simulation analysis,including the change characteristics of the caster angle,the inclination angle,the camber angle and the toe angle of the front wheel with the wheel runout.The results of simulation data of vehicle driving process can provide a reliable basis for the optimal design of automobile suspensions.Key words ：automobile suspension;SolidWorks;ADAMS;3D modeling;simulation analysis
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（责任编辑
尚晓春）
Design of Training Platform for Collaborative Manufacturing
of Machining Center and Industrial Robot
MA Jun-lei ，LI Wei-zhou ，QIN Tao
（Engineering Training &Technology Center,Xuchang University,Xuchang 461000China ）
Abstract ：In order to meet the training demands of applied talents in colleges,
to improve the utilization rate of existing
training equipments,and to achieve the training purpose of comprehensive use of multi-disciplinary knowledge,a training plat-form for collaborative manufacturing based on PLC controller and Host computer with LabVIEW installed is designed,to achieve the coordinated work of advanced equipment such as five-axis machining centers and industrial robots,by comprehen-sively using of technologies such as machining,automatic control,PROFINET communication,OPC communication,socket communication,LabVIEW graphical programming and other technologies.The hardware composition,network structure and soft-ware design ideas and methods of the platform are elaborated in detail,the training content supported by the platform is list-ed,the application effects of the platform are summarized and the subsequent improvement directions are proposed.Key words ：collaborative manufacturing;training platform;machining center;industrial robot;PROFINET;OPC 中国科技论坛,2016,240(4):156-162.[2]
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（责任编辑
邸开宇）
（上接第53页）
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