Pro/ENGINEER模拟纵置板簧运动设计的应用

　　图15板簧压平状态

　　在装配缓冲块总成和骑马螺栓的装配过程中，需注意其装配基准一定要以板簧样条曲线B的中点PNT0作为参考基准点，才能实现与板簧的同步运动；装配板簧吊耳总成时，需保证吊耳零件的上下销轴与系统骨架中吊耳曲线C的上下端点Y方向的轴线对齐，实现吊耳随板簧运动而摆动。在整车装配中，前桥总成的装配，也同样要以PNT0作为参考基准点，才能实现前桥、以及桥上所装配轮胎等零部件随悬架总成一起运动，从而实现行走系的动态模拟。所有零件装配完毕后，通过点击“Modify（修改）→Mod mid（修改尺寸）→Value（值）”，选取骨架尺寸D9并修改其数值，再分别点击“Regenerate（再生）→Automatic（自动）”选项，使D9数值分别大于100、等于100和小于100，则实现板簧向下跳动状态、板簧压平状态和板簧向上跳动反弓状态。你同时会发现板簧吊耳、缓冲块、骑马螺栓、前轴等随板簧一齐运动，减振器的长短也因板簧的上下跳动而缩短和伸长，从而验证了前轴与发动机油底壳之间的运动间隙、减振器的长短，结合前轮转向，可验证前车轮与轮罩之间相对位置关系等等。再经过对系统装配总成进行必要的修饰、细化后，前悬架模型的创建就基本完成了。图16、图17、图18分别是前悬架不同状态下的模拟演示。 字串9

字串8

　　图16 板簧向下跳动状态 字串4

字串3

　　图17 板簧向上跳动反弓状态

字串4

字串4

　　图18 车轮上跳与轮罩间隙校核 字串5

　　3 后悬架运动模型的建立 字串5

　　后悬架主簧及减振器等零部件的建立过程可完全参照前悬架相关零部件的创建步骤，在此就不再重复说明。而副钢板弹簧因在工作过程中有副簧不参与工作、副簧开始和副簧支架接触参与工作、副簧压平和副簧反弓等几种状态，需要在模型建立过程中分别对待。这些分析与主簧模型的建立相比较，稍复杂一些。设后悬架装配系统文件名为Houxuanjia.asm，骨架模型文件名为Houxuanjia_skel.prt，下面主要介绍副钢板弹簧的模型的建立步骤。 字串2

　　3.1 副钢板弹簧骨架模型的建立 字串6

　　（1）运用和前悬架骨架模型建立相同的方法，建立后悬架系统主簧部分骨架模型。继续打开后主簧骨架模型Houxuanjia_skel.prt，在主簧骨架模型同一草绘平面内，创建副簧骨架模型。 字串8

　　顺次点击“Feature→Create→Datum→Curve→Sketch→Done”，进入到草绘界面，然后再依次点击“Sketch→Adv Geometry(高级几何)→Spline（样条）”，如图19所示绘制副簧样条曲线，并约束曲线两端点关于板簧中心线对称。标注样条曲线周长等于副簧作用点伸直长，选择系统默认样条曲线尺寸为参考变量。再分别标注副簧样条曲线中点和经过两端点的中心线到短线A的距离，作为驱动副簧运动的曲线。 字串3

　　（2）为主、副簧样条曲线加注关系式。点击“Relations（关系）→Show Dim(显示尺寸)”，选择主、副簧样条曲线，显示尺寸代码。点击“Edit Rel（编辑关系）”，在弹出的记事本中输入如图20所示的关系式，“/*”后面的文字是对关系式中主副簧不同工作状态的注解，保存文件，这样主副簧运动关系式就基本建成了。 字串5

字串8

　　图19 字串1

　　图20

　　（3） 参照前悬架钢板弹簧零件的建立过程中第1、2、3、4步骤及方式，建立主、副钢板弹簧实体。 字串7

　　3.2 装配附件 字串2

　　依次再装配上骑马螺栓、垫板、盖板、吊耳总成、缓冲块以及减振器总成等全部附件。装配如图22所示。将做好后的后悬架模型装配于整车总布置所提供的骨架模型当中，检验是否满足设计需求，再进行必要的修饰、调整后，整个后悬架模型就建立完毕了。 字串4

　　在整车装配当中，装配上与悬架相关联的后桥、车轮、传动轴等总成后，就可以模拟悬架上、下跳动，验证传动轴长度，轮胎与货箱底板的运动间隙了。 字串4

　　图22～图24分别模拟了主、副簧处于不同的工作状态。 字串6

字串9

　　图21 装配 字串9

　　图22 主、副簧同时压平状态 字串7

字串7

　　图23 副簧开始起作用状态 字串3

字串7

　　图24 主、副簧反弓状态 字串9

　　4 结束语

字串8

　　本文所介绍的前后悬架制做方式为正向设计方式，即直接在整车总布置所提供的车架骨架模型装配中建立悬架系统的三维模型。这种设计模式可以实现整车与零部件的互动设计，即在零部件中所做的任何改进设计，都会即时在整车装配模型的体现出来。这有利于整车总布置与零部件设计符合性的早期验证，及时地暴露设计过程中存在的匹配和干涉等问题。

　　右侧的前、后悬架的制做可以参照左侧悬架制做方法，将减振器、板簧销轴等对称安装即可。如果左、右悬架采用不同的悬架骨架模型的话，还可以实现左、右悬架不等弧高，即车桥斜跳状态，来模拟整车极限工作状况。