摘要：汽車四輪定位參數與懸架密切相關。汽車懸架對于車輛的行駛性能、安全性和舒適性至關重要。DTAS 3D提供了各類型懸架的公差仿真分析方法。

關鍵字：DTAS 3D、前后懸架、公差仿真分析、 運動耦合

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、安全性和舒適性都至關重要，同時四輪定位參數與懸架密切相關，對車輛的正常行駛也起著關鍵作用。汽車在行駛過程中會遇到各種路面顛簸和不平，懸架系統通過彈簧、減震器等部件的協同工作，能夠有效地緩沖和吸收這些震動，減少車身的起伏和晃動，使乘客感受到更加平穩舒適的駕乘體驗。懸架系統對汽車的操縱穩定性起著關鍵作用。它能夠保持車輪與地面的良好接觸，使輪胎在各種行駛條件下都能有效地傳遞力和力矩。在轉彎、制動和加速時，懸架系統通過合理地分配車輪載荷，控制車身的姿態變化，確保汽車按照駕駛員的意圖行駛，提高行駛的安全性和操控性。

懸架公差仿真分析目標是各公差對四輪定位參數的影響。前后輪的四輪參數包括車輪外傾、前束、前輪還包括主銷傾角等。

DTAS 3D兩種方式進行底盤懸架公差仿真分析，一是可以通過建立面向底盤的靜態虛擬裝配，如多約束裝配、旋轉裝配等，將公差分析與運動分析耦合仿真分析。第二種方式是建立各種運動副及驅動。兩種方式雖然建模方式略有差異，但本質及結果是一致的。

DTAS 3D兩種建模思路可以解決以下懸架形式，麥弗遜、雙叉臂、三連桿、四連桿、五連桿、H臂等。麥弗遜前懸是經典的前懸形式，由于麥弗遜前懸的一些弊端，在麥弗遜的基礎上逐步衍生出了雙叉臂前懸等。將麥弗遜前懸的結構應用在后懸上為三連桿后懸，俗稱筷子懸架，其結構布置簡單，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動副，包括2個驅動副，一個是輪跳的，另一個是轉向驅動。

五連桿后懸懸架由于有5個連桿，所以與車架轉向節共有10個球副，減震器等可以建立滑塊副、球副等。輪跳驅動建立在轉向節上。

五連桿后懸除了運動副建模以外，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向節安裝點與副車架安裝點之間的距離，最終控制轉向節的最終姿態。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。多約束裝配相比運動副建模求解速度快，建模簡單等優點。

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、前輪主銷內傾、后傾角以及前輪左右前束角之差或之和等。

仿真結果:

運動軌跡分析，車輪在不同狀態下，如轉向角度、輪跳高度下的各狀態軌跡分析。

各個四輪參數的波動情況：

貢獻度、傳遞系數分析等，各個公差對四輪參數的靈敏度及貢獻度，為后續的優化指明方向。

仿真動畫:

其它懸架的公差仿真動畫：

三、結論與展望

DTAS 3D滿足了汽車各類懸架的公差仿真分析的需求，并提供靜態與運動副多種建模方法，為汽車操控舒適性分析保駕護航。機構的各類為柔性襯套，如何將機構運動、公差仿真、柔性仿真三者耦合是當前與未來懸架公差分析的一大挑戰。