CATIA運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真總結(jié)080114

1、CATIA DMU 模塊在懸架與轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中的應(yīng)用1 .前懸架與轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的裝配模塊本文前懸架為麥弗遜懸架，轉(zhuǎn)向機(jī)為齒輪齒條轉(zhuǎn)向機(jī)，懸架與轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng) 仿真DMU共分為18個(gè)part,包括副車架、左右下擺臂、左右轉(zhuǎn)向節(jié)、左右滑柱、 轉(zhuǎn)向機(jī)、左右轉(zhuǎn)向拉桿、左右傳動(dòng)軸、左右舉升臺(tái)、左右橫向穩(wěn)定桿拉桿、左右 橫向穩(wěn)定桿。為滿足運(yùn)動(dòng)仿真要求，其中橫向穩(wěn)定桿被分為左、右兩個(gè) part,以實(shí) 現(xiàn)橫向穩(wěn)定桿不同方向的扭轉(zhuǎn)；增加了左右舉升臺(tái)，模擬不平路面時(shí)車輪的上下跳 動(dòng)。打開CATIA,進(jìn)入Assembly Design模塊，并將上述各部件調(diào)入到同一個(gè) product 里。HrodProd .jc ULCtC

2、.L'JJliion訃JTJ”腦黃抖；KI 7竹麗門亡r-i.1工愣. ChTPart占電爾 QlndDH篁. b 鼠CAfPaCU atZuinxbb_ridviFBW.CMPartI.T'.UDuC.CATrrcdLKtiiEh1_t4ieel shrunk x:ru; J，：； ：； ri. -2 .前懸架與轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)仿真2、1運(yùn)動(dòng)約束Fixedrevolute運(yùn)動(dòng)約束工具條（點(diǎn)擊revolute下拉菜單彈出）point surfaceu jointCylindricalprismaticspherical進(jìn)入CATIA的DUM Kinematics模塊,添加運(yùn)動(dòng)約束

3、，具體步驟如下：? 首先將固定副車架固定Fixed,并在副車架上做出滑柱上點(diǎn)，下擺臂轉(zhuǎn)動(dòng)軸線轉(zhuǎn)向機(jī)中心線。? 左下擺臂與副車架連接為revolute,限制5個(gè)自由度，系統(tǒng)還有1個(gè)獨(dú)立自由度? XRevolute joint物體1上的 參考平面物體1上的 參考平面?左下擺臂與左轉(zhuǎn)向節(jié)連接為spherical,限制3個(gè)自由度，系統(tǒng)還有4個(gè)獨(dú)立自由度 J 1 J CancelSpherical joint?左轉(zhuǎn)向節(jié)與左轉(zhuǎn)向拉桿連接為spherical,限制3個(gè)自由度，系統(tǒng)還有7個(gè)獨(dú)立自由度?左轉(zhuǎn)向拉桿與轉(zhuǎn)向機(jī)連接為u joint,限制4個(gè)自由度，系統(tǒng)還有9個(gè)獨(dú)立自由度物體1上的繞轉(zhuǎn)軸物體2的繞轉(zhuǎn)軸U

4、niversal joint?轉(zhuǎn)向機(jī)與副車架連接為prismatic，限制5個(gè)自由度，系統(tǒng)還有4個(gè)獨(dú)立自由度物體1上的滑 行方向（直線）物體2上的滑行方向（直 線，與1的直線重合）Joint Creion: PrismaticPrismatic joint物體1上的平面物體2上的平面（與1的平面貼合）?左滑柱與左轉(zhuǎn)向節(jié)連接為度Cylindrical,限制4個(gè)自由度，系統(tǒng)還有6個(gè)獨(dú)立自由物體1上的旋轉(zhuǎn)軸線物體2上的旋轉(zhuǎn)軸線Joint CreaiCylindricalCylindrical joint?左滑柱與副車架連接為u joint,限制4個(gè)自由度，系統(tǒng)還有2個(gè)獨(dú)立自由度?左舉開臺(tái)與左轉(zhuǎn)向節(jié)連

5、接為point surface,限制1個(gè)自由度，系統(tǒng)還有7個(gè)獨(dú)立自由度Point surface?左舉開臺(tái)與副車架連接為Prismatic,限制5個(gè)自由度，系統(tǒng)還有2個(gè)獨(dú)立自由度? 橫向穩(wěn)定桿（左）與副車架連接為revolute,限制5個(gè)自由度，系統(tǒng)還有3個(gè)獨(dú)立 自由度?左橫向穩(wěn)定桿拉桿與橫向穩(wěn)定桿（左）連接為u joint,限制4個(gè)自由度，系統(tǒng)還有5個(gè)獨(dú)立自由度? 左轉(zhuǎn)向節(jié)與左橫向穩(wěn)定桿拉桿連接為 Spherical,限制3個(gè)自由度，系統(tǒng)還有2 個(gè)獨(dú)立自由度?右下擺臂與副車架連接為revolute,限制5個(gè)自由度，系統(tǒng)還有3個(gè)獨(dú)立自由度?右下擺臂與右轉(zhuǎn)向節(jié)連接為spherical,限制3個(gè)自

6、由度，系統(tǒng)還有6個(gè)獨(dú)立自由度?右轉(zhuǎn)向節(jié)與右轉(zhuǎn)向拉桿連接為spherical,限制3個(gè)自由度，系統(tǒng)還有9個(gè)獨(dú)立自由度?右轉(zhuǎn)向拉桿與轉(zhuǎn)向機(jī)連接為u joint,限制4個(gè)自由度，系統(tǒng)還有5個(gè)獨(dú)立自由度?右滑柱與右轉(zhuǎn)向節(jié)連接為Cylindrical,限制4個(gè)自由度，系統(tǒng)還有7個(gè)獨(dú)立自由度?右滑柱與副車架連接為u joint,限制4個(gè)自由度，系統(tǒng)還有3個(gè)獨(dú)立自由度?右舉開臺(tái)與右轉(zhuǎn)向節(jié)連接為point surface,限制1個(gè)自由度，系統(tǒng)還有8個(gè)獨(dú)立自由度?右舉開臺(tái)與副車架連接為Prismatic,限制5個(gè)自由度，系統(tǒng)還有3個(gè)獨(dú)立自由度?橫向穩(wěn)定桿（右）與副車架連接為revolute,限制5個(gè)自由度，系統(tǒng)

7、還有4個(gè)獨(dú)立自由度?右橫向穩(wěn)定桿拉桿與橫向穩(wěn)定桿（右）連接為u joint,限制4個(gè)自由度，系統(tǒng)還有6個(gè)獨(dú)立自由度?右轉(zhuǎn)向節(jié)與右橫向穩(wěn)定桿拉桿連接為Spherical,限制3個(gè)自由度，系統(tǒng)還有3個(gè)獨(dú)立自由度?左傳動(dòng)軸與左轉(zhuǎn)向節(jié)連接為u joint,限制4個(gè)自由度，系統(tǒng)還有5個(gè)獨(dú)立自由度?左傳動(dòng)軸與副車架連接為point curve,限制2個(gè)自由度，系統(tǒng)還有3個(gè)獨(dú)立自由度Point curve?右傳動(dòng)軸與右轉(zhuǎn)向節(jié)連接為u joint,限制4個(gè)自由度，系統(tǒng)還有5個(gè)獨(dú)立自由度?右傳動(dòng)軸與副車架連接為point curve,限制2個(gè)自由度，系統(tǒng)還有3個(gè)獨(dú)立自由度運(yùn)動(dòng)約束如下表所示步驟系統(tǒng)系統(tǒng)中可動(dòng)Bo

8、dy數(shù)目約束系統(tǒng)此 時(shí)的自 由度數(shù)束的度 約制由數(shù) 該限自系統(tǒng)此 時(shí)的獨(dú) 立自由 度數(shù)1副車架1Fixed6602左下擺臂 與副車架2Revolute12513左下擺臂 與左轉(zhuǎn)向 節(jié)3Spherical18344左轉(zhuǎn)向節(jié) 與左轉(zhuǎn)向 拉桿4Spherical24375左轉(zhuǎn)向拉 桿與轉(zhuǎn)向 機(jī)5Universal30496轉(zhuǎn)向機(jī)與 副車架5Prismatic30547左滑柱與 左轉(zhuǎn)向節(jié)6Cylindrical36468左滑柱與 副車架6Universal36429左舉開臺(tái) 與左轉(zhuǎn)向節(jié)7Point surface421710左舉開臺(tái) 與副車架7Prismatic425211橫向穩(wěn)定 桿（左）與 副車架

9、8Revolute485312左橫向穩(wěn) 定桿拉桿 與橫向穩(wěn) 定桿（左）9Universal544513左轉(zhuǎn)向節(jié) 與左橫向 穩(wěn)定桿拉 桿9Spherical543214右下擺臂 與副車架10Revolute605315右下擺臂 與右轉(zhuǎn)向 節(jié)11Spherical6636步驟系統(tǒng)系統(tǒng)中可動(dòng)Body數(shù)目約束系統(tǒng)此 時(shí)的自 由度數(shù)的度約制由數(shù) 該限自系統(tǒng)此 時(shí)的獨(dú) 立自由 度數(shù)16右轉(zhuǎn)向節(jié) 與右轉(zhuǎn)向 拉桿12Spherical723917右轉(zhuǎn)向拉 桿與轉(zhuǎn)向 機(jī)12Universal724518右滑柱與 右轉(zhuǎn)向節(jié)13Cylindrical784719右滑柱與 副車架13Universal784320右舉

10、開臺(tái) 與右轉(zhuǎn)向節(jié)14Point surface841821右舉開臺(tái) 與副車架14Prismatic845322橫向穩(wěn)定 桿（右）與 副車架15Revolute905423右橫向穩(wěn) 定桿拉桿 與橫向穩(wěn) 定桿（右）16Universal964624右轉(zhuǎn)向節(jié) 與右橫向 穩(wěn)定桿拉 桿16Spherical963325左傳動(dòng)軸 與左轉(zhuǎn)向 節(jié)17Universal1024526左傳動(dòng)軸 與副車架17Point curve1022327右傳動(dòng)軸 與右轉(zhuǎn)向 節(jié)18Universal1084528右傳動(dòng)軸 與副車架18Point curve10823注:系統(tǒng)此時(shí)的自由度數(shù)=各個(gè)約束限制的自由度數(shù)的與+當(dāng)時(shí)系統(tǒng)的

11、獨(dú)立自由度數(shù)。比如，約束加到轉(zhuǎn)向機(jī)與副車架時(shí)，此時(shí)，系統(tǒng)自由度數(shù)為30,即:30=（6+5+3+3+4+5）+4（系統(tǒng)此時(shí)的獨(dú)立自由度數(shù)）。ApplicaticnsMechanismso-V Mechanism. 1, DQF=3(ploititsI SRsvolute, 1 (CIS body, 1,t, 1)竽 Spherical. 2 (low_axni_lef-t. 1, lett_wheel_3trnt_OTO604.1)隼 Spherical_3 (tie rod_left. 1, left_¥heel_strut_070604.1)rj U Joint*4 (tie r

12、(?d_leftR lj steering rmck.l)Frisnatic. 6 (steering rack* IjCIS body* 1)3'"鈍Cylindrical. 6 (left_wheel_stiut_O70604. ls shock stTut_lcft. I.1 一為 U J Pint. 7 (shock etnjt- lef t. ljC16 b口加 1)一5Poiirt Suif祖(l&ft_wheel_s-txut_070604i lj1QPrismatic.S(C16 body, lj lift_lef1.1) Revolute. 10 (

13、C16_s tabilizer "bar_,ef t-new. 11C16 body. 1)U Joint. 11 (C16_；abili zer bax_lefi_nev. lf stabiliaer_li.nk_left. 1)?竽 SpheTLcal_ 12 (lef_urhftsl_strit_O70604. la stahilLsei-Link-Lsfi. 1) SRevalute. 13 (C16 bady. 17 law_amt_right. 1)個(gè) '節(jié) SphericaL 14 (rijht_wheel_strutjO70604.1,1)傘 竿 Spheri

14、cal. 15 (right_wheel_stiut_070604. ls tie rod._zight. 1)卜為 U Joint_ 16 (tie rod_riaht. 1, steering rajck. 1)"Cyl indr i cal. 17 (寫 hock strut_iiglit, 17 right_wheel_s-truJt_070604.1)當(dāng) U Joint, 18 (shock strut_ri£h1:. 1,C1S body. 1)Po int Surf ace. IS (ii ght_whe &l_s tr-ut_070604.1, li

15、f t_right, 1).Prismatic. 20 (CIS body, 1, lift_right. LJ SRevolute 21 (C16 bod/i lj C16_stabilizer bar jright_ne¥4 1)U Joint* 22 (C16_stabilizer bar_ri£htjiew. 1, stabliser_link_right. 1)-,r SphexicaL 23 (rit_wheel_stxut_070604.1, ftablizex_Link_xigbt. 1.)一鼎 U Joint. 24 1 1?f t_vhee s"

16、;trut_O7(?SQ4» L« tHanmiwML口n_】ef 3 1)Curve_ 25 (tianjitission_left. IjCIG body4 1)鼎口 J aint. 2S (,tianjni3sicin_riglit. Ij xight_-wlieel_stzrU_t_070504. 1)J&Pq工irt Cm片.27 (txanmi3Sion_Tight. 1. U16 body. 1)FCcuunandsTF'tk Part ( C16 body. 1 JHL mwrL3p0eds_Acci?lei at ions2、2運(yùn)動(dòng)仿真所有

17、約束添加完成后，剩余3個(gè)自由度，這3方向的個(gè)自由度就是整車運(yùn)動(dòng)過(guò) 程中懸架與轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方向。? 把左、右舉升臺(tái)與副車架的prismatic作為一個(gè)輸入(length drive),當(dāng)作車輪上、 下跳動(dòng)行程。Joint Edition: Prismatic. 9 (Pris.Joint name： lri snat i c 4 9Joint geometry*Line 1 ：|d6 body. 1/Line4 3 Line 2：. 1/Plane 1: |C16 body. 1/Plane. 1 -Plane 2: lift.left. 1/Length drivenJoint Liinit

18、 sRLower limit ：卜90rnm囹口Upper limit： |75mn- ?把轉(zhuǎn)向機(jī)與副車架的prismatic作為一個(gè)輸入(length drive),當(dāng)作齒條工作行程。?將這三個(gè)自由度作為驅(qū)動(dòng)(length drive)后,從而運(yùn)動(dòng)仿真實(shí)現(xiàn)。Kinematic s SimulationEdit SimulatioMaw: Sinulation. 2Command. 1T4®E3H .C oiranand, 2-90 _*_755 uou口目Comroand. 3-90J 75 |0. 00Q0 閆_lCheck joint limitsReset I Keep po

19、sition on exitIni erf er enceDi stonce-Ta Animate viewpointit3.曲線繪制點(diǎn)擊Simulation with commands命令，繪制曲線。DIU Ei nenat i csKinematics Simulation 一 r?rx激活A(yù)ctivate sensors選擇所繪曲線的參數(shù)，并設(shè)置橫坐標(biāo)、縱坐標(biāo)。Sulucti口口 InsTanlsneous Values | History |Sensor列 表NecharlJaintsRevolute+.- NeorfisjD, 1Joint5Fri snati. ySharimnk

20、lJoint5Cylindri ffazhani =m, lJnin+GCyl irdri. Nechar;ism» 1J oint sPri snat i. NBchari習(xí)m* lJointsRezolut e» Sechar.ism, 1 Xjnintsivolute. 鵬力ar.ivm* lXJointsylii.dri,., lJointcCylindri.,.NrhToinr sFri sitat 1. ir t 丁Mi i linear Mi 1 incher ripgrpp MiLli詬:er Degree 口已rtf已 Mil iiiu 二 er DegreeSelect AllIDfselect AllDisplay Urtions置 橫 縱 坐 標(biāo)4、1懸架參數(shù)曲線繪制為測(cè)量汽車行進(jìn)過(guò)程中，主銷傾角的變化量，需要在上述DMU中新增一個(gè) part,并在part中作一條直線，直