CN106777705A - 汽车悬架处零部件3d轮廓边界的设计方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的是提出一种汽车悬架处零部件3D轮廓边界的设计方法，通过该设计方法，可在设计阶段充分、合理的预留轮胎与周边件的间隙，避免车辆使用过程中可能发生的干涉问题。本发明包括如下步骤：A：收集车型参数，根据悬架的运动特性，以悬架的跳动行程为纵坐标，以悬架的转向行程为横坐标，制成图表，并将该图表划分成若干个取样点；B：选定合适的轮胎型号，并结合悬架的硬点，利用CAD软件来制作悬架模型；C：利用悬架模型来制作其对应各个取样点时的轮胎包络，并将所有取样点对应的轮胎包络整合成一个轮胎整体包络；D：以轮胎整体包络的包络面为边界，验证轮胎与其相邻零部件的3D轮廓边界之间是否存在干涉，并进行相应修改。
Description
技术领域
本发明涉及一种汽车悬架处零部件3D轮廓边界的设计方法。
背景技术
汽车在实际运行中，轮胎始终是一个运动体，其存在跳动、转向等工况，故在汽车研发过程中，需要借助CAD生成轮胎运动包络面，且此包络面需囊括所有路况下轮胎位置，如试验路况、实际道路路况等，才能在设计阶段给轮包络与周边零部件间隙预留合理的设计间隙值，避免车辆使用过程中可能发生的干涉问题。
目前轮胎包络面虽可借助CAD软件进行模拟分析，可轮胎按照怎样的运行工况来制作才能更贴近实际，却存在不确定性，往往容易造成前期设计预留间隙过大或不足，导致设计浪费及实车干涉问题。这种情况就需要对轮胎的运行工况，如跳动行程、相对应的转向行程、紧急制动、急加速、零部件设计公差等综合考虑，形成更贴近轮胎实际运动的设计制作方法，才能解决目前包络面不精确导致需要更改相关零部件件给项目带来的巨大成本浪费、周期风险或性能缺陷。
发明内容
本发明的目的是提出一种汽车悬架处零部件3D轮廓边界的设计方法，通过该设计方法，可在设计阶段充分、合理的预留轮胎与周边件的间隙，避免车辆使用过程中可能发生的干涉问题，实现提高设计质量、降低开发成本、缩短开发周期的目的。
本发明的汽车悬架处零部件3D轮廓边界的设计方法包括如下步骤：
A：收集车型参数，根据悬架的运动特性，以悬架的跳动行程为纵坐标，以悬架的转向行程为横坐标，制成图表，并将该图表划分成若干个取样点；
B：选定合适的轮胎型号，并结合悬架的硬点，利用CAD软件来制作悬架模型；
C：利用悬架模型来制作其对应各个取样点时的轮胎包络，并将所有取样点对应的轮胎包络整合成一个轮胎整体包络；
D：以轮胎整体包络的包络面为边界，验证轮胎与其相邻零部件的3D轮廓边界之间是否存在干涉，如果存在干涉，则对轮胎相邻零部件的3D轮廓边界进行修改，直到轮胎整体包络与轮胎相邻零部件的3D轮廓边界之间无干涉。
进一步地，所述A步骤中，悬架的跳动行程为悬架相对于车身的垂直位移，所述取样点包括车身空载且静止于地面上时所对应的第一行程、车身满载且静止于地面上时所对应的第二行程；所述取样点还包括车身处于悬空状态时所对应的第三行程、车身满载且轮胎从预定高度掉落到地面上时所对应的第四行程。
进一步地，所述A步骤中，悬架的转向行程为转向器活塞相对于车身的水平位移，所述取样点包括车辆在最大左转向、最大右转向和不转向三种情况。
进一步地，为扩大轮胎的包络面，以满足极限情况时的干涉检验，所述B步骤中，以轮胎处于最大充气状态时的轮廓来制作悬架模型,所述C步骤中，各取样点的轮胎包络应考虑车辆紧急制动和急加速时的轮胎。
具体来说，所述D步骤中，以轮胎整体包络的包络面为边界，根据轮胎与其相邻零部件的间隙要求，设定轮胎相邻零部件的设计边界，并将该设计边界与所述轮胎相邻零部件的3D轮廓边界进行比较，当所述轮胎相邻零部件的3D轮廓边界在所述设计边界内时，表示轮胎整体包络与轮胎相邻零部件的3D轮廓边界之间无干涉，否则，表示轮胎整体包络与轮胎相邻零部件的3D轮廓边界之间有干涉。
具体来说，所述轮胎相邻零部件包括翼子板、挡板、轮罩、轮护板和纵梁。
本发明通过对车辆运行的各种工况进行深入研究，借助CAE模拟及台架测试等技术手段，定义出合理的轮胎包络面，并利用该轮胎包络面对悬架处的零部件干涉情况进行验证，可在设计阶段充分、合理的预留轮胎与周边件的间隙，避免车辆使用过程中可能发生的干涉问题，实现提高设计质量、降低开发成本、缩短开发周期的目的。
附图说明
图1是悬架跳动和转向运动关系图表。
图2是轮胎整体包络示意图。
图3是悬架处的零部件。
附图标示：1、翼子板；2、前挡板；3、前轮罩；4、前轮护板；5、前纵梁。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施实例的描述，对本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理等作进一步的详细说明。
实施例1：
以汽车的前悬架为例，本实施例的汽车悬架处零部件3D轮廓边界的设计方法包括如下步骤：
A：收集车型参数，根据悬架的运动特性，以悬架的跳动行程为纵坐标，以悬架的转向行程为横坐标，制成图表，并将该图表划分成若干个取样点；其中，悬架的跳动行程为悬架相对于车身的垂直位移，所述取样点包括车身空载且静止于地面上时所对应的第一行程、车身满载且静止于地面上时所对应的第二行程；所述取样点还包括车身处于悬空状态时所对应的第三行程、车身满载且轮胎从预定高度掉落到地面上时所对应的第四行程；悬架的转向行程为转向器活塞相对于车身的水平位移，所述取样点包括车辆在最大左转向、最大右转向和不转向三种情况；
B：选定合适的轮胎型号（如185/65R15），以轮胎处于最大充气状态时的轮廓并结合悬架的硬点，利用CAD软件来制作悬架模型；
C：利用悬架模型来制作其对应各个取样点时的轮胎包络（如转向-70mm~70mm，跳动0mm时，制作一个轮胎包络），并将所有取样点对应的轮胎包络整合成一个轮胎整体包络；
D：以轮胎整体包络的包络面为边界，验证轮胎与其相邻零部件的3D轮廓边界之间是否存在干涉，如果存在干涉，则对轮胎相邻零部件的3D轮廓边界进行修改，直到轮胎整体包络与轮胎相邻零部件的3D轮廓边界之间无干涉。
具体来说，所述D步骤中，以轮胎整体包络的包络面为边界，根据轮胎与其相邻零部件的间隙要求，设定轮胎相邻零部件的设计边界，并将该设计边界与所述轮胎相邻零部件的3D轮廓边界进行比较，当所述轮胎相邻零部件的3D轮廓边界在所述设计边界内时，表示轮胎整体包络与轮胎相邻零部件的3D轮廓边界之间无干涉，否则，表示轮胎整体包络与轮胎相邻零部件的3D轮廓边界之间有干涉。
如图3所示，所述轮胎相邻零部件包括翼子板1、前挡板2、前轮罩3、前轮护板4和前纵梁5。
上述第三行程对应于汽车在高速行驶时腾空的情形，而第四行程对应于汽车满载且高速行驶于斜坡上，并从斜坡上掉落的情形，或者汽车满载而行驶于坑洼地段时的情形，这几种情形都有可能使轮胎与周边件形成干涉。
Claims (7)
1.一种汽车悬架处零部件3D轮廓边界的设计方法，其特征在于包括如下步骤：
A：收集车型参数，根据悬架的运动特性，以悬架的跳动行程为纵坐标，以悬架的转向行程为横坐标，制成图表，并将该图表划分成若干个取样点；
B：选定合适的轮胎型号，并结合悬架的硬点，利用CAD软件来制作悬架模型；
C：利用悬架模型来制作其对应各个取样点时的轮胎包络，并将所有取样点对应的轮胎包络整合成一个轮胎整体包络；
D：以轮胎整体包络的包络面为边界，验证轮胎与其相邻零部件的3D轮廓边界之间是否存在干涉，如果存在干涉，则对轮胎相邻零部件的3D轮廓边界进行修改，直到轮胎整体包络与轮胎相邻零部件的3D轮廓边界之间无干涉。
2.根据权利要求1所述的汽车悬架处零部件3D轮廓边界的设计方法，其特征在于所述A步骤中，悬架的跳动行程为悬架相对于车身的垂直位移，所述取样点包括车身空载且静止于地面上时所对应的第一行程、车身满载且静止于地面上时所对应的第二行程。
3.根据权利要求2所述的汽车悬架处零部件3D轮廓边界的设计方法，其特征在于所述A步骤中，所述取样点还包括车身处于悬空状态时所对应的第三行程、车身满载且从预定高度掉落到地面上时所对应的第四行程。
4.根据权利要求1所述的汽车悬架处零部件3D轮廓边界的设计方法，其特征在于所述A步骤中，悬架的转向行程为转向器活塞相对于车身的水平位移，所述取样点包括车辆在最大左转向、最大右转向和不转向三种情况。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的汽车悬架处零部件3D轮廓边界的设计方法，其特征在于所述B步骤中，以轮胎处于最大充气状态时的轮廓来制作悬架模型。
6.根据权利要求5所述的汽车悬架处零部件3D轮廓边界的设计方法，其特征在于所述D步骤中，以轮胎整体包络的包络面为边界，根据轮胎与其相邻零部件的间隙要求，设定轮胎相邻零部件的设计边界，并将该设计边界与所述轮胎相邻零部件的3D轮廓边界进行比较，当所述轮胎相邻零部件的3D轮廓边界在所述设计边界内时，表示轮胎整体包络与轮胎相邻零部件的3D轮廓边界之间无干涉，否则，表示轮胎整体包络与轮胎相邻零部件的3D轮廓边界之间有干涉。
7.根据权利要求6所述的汽车悬架处零部件3D轮廓边界的设计方法，其特征在于所述轮胎相邻零部件包括翼子板、挡板、轮罩、轮护板和纵梁。
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