一种基于CATIA的汽车钢板弹簧悬架运动建模方法

摘要

本发明公开了一种基于CATIA的汽车钢板弹簧悬架运动建模方法，步骤如下：多片钢板弹簧，在钢板弹簧运动变形的过程中，主片弧长是一个固定值；以一平面为基准面，以钢板弹簧一端卷耳中心为端点A做一条直线L1，在直线上选择一点作为另一端卷耳的中心点B，取两中心点间距离为弦长l；以两个中心点和卷耳半径作圆分别为○A，○B，在直线上取两卷耳中心点连线的中点C，过中点作一条垂直于两中心点连线的直线L2，在直线上取一点D，使得点D到点C之间的距离等于弧高h，再过点D作一条平行于L1的直线L3；过○A，L3，○B做一个三切线圆弧，选择圆弧充当主片中心曲线；改变弧高参数h,调节弦长l来调整弧长，得到不同状态的钢板弹簧主片簧中心曲线。

说明书

技术领域：

本发明涉及一种基于CATIA的汽车钢板弹簧悬架运动建模方法，其属于汽车技术领域。

背景技术：

钢板弹簧悬架运动是通过钢板弹簧的运动变形体现车轮位移的变化，钢板弹簧悬架体现车轮跳动的轨迹，车轮上下跳动位置的不同，可根据车轮跳动的轨迹对车轮运动至极限位置时，车轮与周边零部件空间关系的校核。因此钢板弹簧悬架运动校核的目的是通过悬架运动进行车轮跳动校核及电机相关零部件校核。

发明内容：

本发明是为了解决上述现有技术存在的问题而提供一种基于CATIA的汽车钢板弹簧悬架运动建模方法。

本发明所采用的技术方案有：一种基于CATIA的汽车钢板弹簧悬架运动建模方法，步骤如下：

步骤一：多片钢板弹簧，在受压变形时，主片沿全长的形状看作一个半径随载荷变化的圆弧，在钢板弹簧运动变形的过程中，主片弧长是一个固定值；

步骤二：在CATIA创成式设计中，以一平面为基准面，以钢板弹簧一端卷耳中心为端点A做一条直线L1，在直线上选择一点作为另一端卷耳的中心点B，取两中心点间距离为弦长l；

步骤三：以两个中心点和卷耳半径作圆分别为○A，○B，在直线上取两卷耳中心点连线的中点C，过中点作一条垂直于两中心点连线的直线L2，在直线上取一点D，使得点D到点C之间的距离等于弧高h，再过点D作一条平行于L1的直线L3；

步骤四：过○A，L3，○B做一个三切线圆弧，选择圆弧充当主片中心曲线；

步骤五：改变弧高参数h，调节弦长l来调整弧长，使弧长保持不变，得到不同状态的钢板弹簧主片簧中心曲线。

本发明具有如下有益效果：本发明基于CATIA的汽车钢板弹簧悬架运动建模方法基于等弧长算法基本理论，完成后悬架系统装配约束后，通过更改钢板弹簧简易模型参数，可直接更改钢板弹簧状态，更新约束后，可自动更新与钢板弹簧相关零部件的空间位置关系，一定程度上实现了钢板弹簧悬架的半运动模型建立，杜绝了反复绘制钢板弹簧和反复装配的过程，大大节约建模时间。

附图说明：

图1为汽车钢板弹簧建模说明图。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

本发明基于CATIA的汽车钢板弹簧悬架运动建模方法步骤如下：

步骤一：多片钢板弹簧，在受压变形时，主片沿全长的形状可以近似地看作一个半径随载荷变化的圆弧，在钢板弹簧运动变形的过程中，主片弧长应是一个固定值；

步骤二：在CATIA创成式设计中，选择带参设计，以一平面为基准面，以钢板弹簧一端卷耳中心为端点A做一条直线L1，在直线上选择一点作为另一端卷耳的中心点 B，取两中心点间距离为弦长1，见图1所示；

步骤三：以两个中心点A、B和卷耳半径作圆分别为○A，○B，在直线上取两卷耳中心点连线的中点C，过中点作一条垂直于两中心点连线的直线L2，在直线上取一点D，使得点D到点C之间的距离等于弧高h，再过点D作一条平行于L1的直线L3；

步骤四：过○A，L3，○B做一个三切线圆弧，选择圆弧充当主片中心曲线；

步骤五：改变弧高参数h，调节弦长l来调整弧长，使弧长保持不变，得到不同状态的钢板弹簧主片簧中心曲线。

装配时根据实际情况，将钢板弹簧主片簧中心曲线和车架通过约束装配到一起，装配之前要作出前卷耳和后卷耳与车身以及后吊耳的铰接中心点，钢板弹簧主片簧中心曲线与铰接中心点通过约束装配好后，通过单独窗口显示钢板弹簧主片簧中心曲线，更改钢板弹簧参数得到需求状态的钢板弹簧后，返回装配窗口，更新后即可得到新的悬架状态，不必重复装配。

更改钢板弹簧主片簧参数，得到几种极线状态下的装配位置，提取其中心点位置，拟合成曲线，发现考虑卷耳和吊耳后的钢板弹簧主片簧中心曲线比等弧长算法和SAE 算法的形成的曲线要绕顺时针方向偏转一定的角度，与实际情况相符。

本发明基于CATIA的汽车钢板弹簧悬架运动建模方法基于等弧长算法基本理论，完成后悬架系统装配约束后，通过更改钢板弹簧简易模型参数，可直接更改钢板弹簧状态，更新约束后，可自动更新与钢板弹簧相关零部件的空间位置关系，一定程度上实现了钢板弹簧悬架的半运动模型建立，杜绝了反复绘制钢板弹簧和反复装配的过程，大大节约建模时间。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。