一、设计理论方法
底盘是接受发动机的动力,使汽车产生运动,并能按照驾驶员的意志操纵使其正常行驶[1]。根据客车的总体布置及整车的性能提出对各总成及部件的布置要求和特性参数等设计要求;协调整车与总成间、相关总成间、总成与有关部件间的布置关系和参数匹配关系,使之组成一个在给定使用条件下的使用性能达到最优并满足设计任务所要求的整车参数和性能指标的客车[2-3]。
(一)各总成的选型布置
根据设计任务书确定车型结构,选定发动机及底盘各总成(图一)参数。
(二)确定整车基本情况
主要尺寸参数:车长、宽、高,轴距,前悬、后悬。性能参数:最高车速,最大爬坡度,最小离地间隙,接近角,离去角 [4]。
二、二维CAD在底盘设计中的运用
运用二维CAD精确的绘制出总布置图,对各部件进行仔细布置,准确地画出各部件的形状尺寸和位置[5]。
对有相对运动的部件或零件进行运动干涉检查。校核转向轮的跳动、传动轴的跳动、悬架与转向杆系的运动等。运用CAD绘制出其运动轨迹及运动空间,防止产生运动干涉和不协调等情况发生。
三、三维CATIA在底盘设计中的应用
(一)零部件的建模
将已精确绘制出来的二维CAD图纸导入CATIA,将其三视图粘贴在零部件设计模块里的草图设计中,并对其进行尺寸约束固定,实现基于二维CAD图纸进行零部件三维建模。[6-7]
(二)在CATIA环境下的底盘装配
根据设计任务,获取整车及各总成的技术参数、尺寸参数。利用CATIA分别对各总成进行建模:如前悬架,转向系,后悬架,轮胎等三维模型,组建整车三维模型。通过对整车模型的分析,补充确定各总成的质量、质心及转动惯量等质量特性参数,为后续的模型动力学分析更为准确[8]。
四、VPE的应用及整车性能参数的优化
VPE(汽车整车性能计算系统)是由上海同济同
捷科技有限公司开发的一款基于对汽车整车性能计算评估的系统。
(一)VPE的功能及运用
数据库及数据文件,动力性计算,燃油经济性计算,操纵稳定性计算,平顺性计算,动力系总成匹配,技术报表。
(二)动力性的优化[9] 以动力性计算为例对其运用操作进行介绍。根据设计任务确定基本参数,
确定参数后,进行动力性计算。并在图表和输出栏中显示出结果(如图二)。
此计算可保留多次计算结果并将前几次的结果进行比较,从而使动力性达到最佳。
五、结语
整个地盘设计过程中,充分利用了传统地盘设计的经典理论,并结合现代高新技术,如CAD、CATIA、VPE等相关软件的应用,成功地将设计向计算机优化设计转化。新的设计体系不仅提高其设计效率、缩短周期、减少成本,而且还能提高产品性能质量,使产品更具竞争性。