汽车底盘设计中参数化技术的运用分析

发表时间:2020/12/15   来源:《科学与技术》2020年22期   作者:洪学臣
[导读] 科学技术不断发展的今天,汽车设计工作中,参数化技术被广泛地应
        洪学臣
        安徽江淮汽车集团股份有限公司   安徽合肥  230601
        摘 要:科学技术不断发展的今天,汽车设计工作中,参数化技术被广泛地应用在汽车底盘设计中,运用UG软件和Auto CAD软件等,可实现汽车底盘的数字化建模,运用参数化设计思想进行汽车底盘设计,从而提高设计标准性以及规范性,也使得汽车底盘设计更简便。
        关键词:汽车底盘设计;参数化技术;运用
        最近几年,我国经济水平攀升速度明显,有了良好的经济基础,人们生活水平也不断提升,汽车逐渐变成人们出行的重要交通工具,所以汽车产业蓬勃发展。汽车的生产过程中,非常关键的部分就是底盘的设计。科学规范地设计汽车底盘的总体布局,才能更有效地保证汽车生产质量,提高汽车在行驶过程中的稳定性。参数化技术在汽车底盘设计中的应用,有利于提高底盘设计的水平。
1、汽车底盘设计中参数化设计思路
1.1参数化设计运用的软件
        在汽车底盘的参数化设计中,主要使用的软件有两个,一个是UG,另一个是Auto CAD。其中UG软件被广泛应用在汽车工业设计和航空航天设计中,运用此软件让汽车有关联的软件集成管理得以实现。以此软件进行汽车相关部件的设计中,设计人员可对汽车底盘构件进行数字化的处理,使得每个构件之间的紧密性加强,极大地满足汽车制造产业生产需求。另外一种是Auto CAD,其有着齐全的绘图功能,同时具有一定开发性,与电脑设备适配良好,其在汽车底盘参数化设计中,是主要的载体。
1.2底盘设计参数化的思路
        首先,必须确定底盘设计的思路,才能指导汽车底盘设计的整体工作,合理规划并布局汽车底盘的各个构件,不断提高车辆生产的质量,同时提高车辆运行的稳定性、安全性和舒适性。传统设计理念下,想要构建出汽车底盘各个零件的模型,必须确定实际构件的尺寸,这会让汽车底盘零件修改过程变得非常复杂,其中一个环节出错,接下来的工作需要全部重新开始,并且直接降低绘图精度,设计质量降低。但是,底盘设计参数化之后,掌握零件的特性参数以及条件,就能进行模拟设计。设计过程为,建立原始的图形,找出图形参数,然后分析参数和图形之间的关系,接着可以编辑设计图纸或者文档。此过程中,可以对一些参数进行修改,得到最优的参数。
2、汽车底盘设计中参数化技术的具体应用
2.1建立坐标系
        工程设计中,坐标系的建立是基础,保证坐标系完备,才能为汽车底盘设计,提供各种参数转化成空间几何模型的基本条件,让底盘设计时各种构件的设计更加精准。比如,模型合理性、高精度构建模型、简单修改参数和模型,这些都要以标准化的坐标系为基础。建立坐标系比较简单,可使用常用的工程软件,但是为强调汽车底盘设计时模型直观性,应当建立三维空间的右手坐标系[1]。


2.2零部件的参数化模型的建立
        汽车底盘各个总成基本结构、空间位置,这些需要确定出来,合理布局底盘,这是设计的基本任务,为让各个零件在空间的位置和基本结构能进行动态化的修改,设计人员只需要考量各个零件主要的尺寸,然后进行参数化的建模。首先,整理底盘上零部件总参数,可忽视一些细小参数。应当主要考虑两方面的参数,分别是位置参数和形体参数。对此两方面参数进行优化,设计人员可对零件进行控制,并让零件模型变得简化,也就能进行变量化地调整。确定各个零部件参数,构建模型图数据库,从中选择出最优的底盘模型。
2.3以参数化设计为基础的底盘装配
        以参数化理念为基础,进行底盘装配的时候,需要重点把握以下几个方面:第一,对参数化的底盘总体装配时所用树形关系结构图进行优化。因为,汽车底盘的设计会涉及到非常多的零部件,而每个零部件之下还有一些子零件。从宏观角度去看,底盘各个零部件之间可用树形关系图进行标识,为此,在设计的时候,应当将总成设定成一级节点,总成构成部分设定成二级节点,每个小部分设定成三级节点,才能准确把握各个零件之间的关系。第二,零部件装配的优化。约束装配和坐标点装配是两种主要的装配方式,各有各的优点,坐标点装配方式更简单,效率也比较高;约束装配有利于各个零部件间的协调,提高装配的整体性。第三,汽车底盘参数化的装配过程中,必须优化各个装配尺寸链,设计人员先要将零件支架内部对应关系和依附关系明确出来,借助装配的尺寸链展现总成部件之间所处的位置关系,才能顺利地进行自动化控制以及修改底盘装配。当下,设计中底盘尺寸链中基础部分包括传动轴、发动机、离合器、后车桥、变速箱等,而这部分更是此环节中最为复杂的部分。所以链条的规划中,必须强调动态化地调整,以使得底盘中各个构件可有效关联,确保各个部分相互协调[2]。
2.4运动校核和设计检查
        首先,需要进行运动校核。主要对象是设计方式为前置后驱的汽车,因为此种设计模式下,汽车的发动机需要放在车辆前桥位置,可汽车动力轴是后轴,也就会让汽车在运行时,前桥跳跃幅度非常高,此时发动机的底壳可能造成干涉问题。所以,在实际安装的时候,会将发动机稍稍后移放置。需要将这种思想体现在设计的阶段,在汽车底盘设计中考虑此方面的问题,合理控制前桥和预留发动机位置间的具体距离。利用仿真技术对此做出调整,以确保此距离在合理范围内,才能提高汽车整体结构设计的规范性。  
        其次,检查底盘设计是否规范。此方面的检查,主要内容就是看底盘各个部件之间是不是有较高的匹配度。纵拉杆和转向轮等一些辅助设备间具有怎样的匹配度需要通过此检查进行核实,可提前检验出各个辅助设备间是不是存在互相干扰的问题,进而导致车辆不能正常行驶。对于底盘设计的规划化,需要使用仿真技术,这是检验的重要措施。如果在检验中发现问题,可对前轮轮距和车架宽度进行优化。科学把握尺寸,切忌尺寸过大,影响车身美观性[3]。
结束语:
        综上所述,汽车底盘的设计必须具备高度专业性,而随着建模技术、数字化技术的发展,汽车底盘设计可借助参数化技术提升设计的标准性,极大地提高了汽车底盘设计的标准性和规范性,也方便设计人员的反复调整和协商。
参考文献:
[1]陈建贵.对汽车底盘设计中参数化技术的应用初探[J].新型工业化,2020,10(05):40-41+46.
[2]刘洁浩.汽车底盘设计中参数化技术的运用[J].汽车实用技术,2019(23):79-80+83.
[3]赵东平.汽车底盘设计中参数化技术的运用研究[J].汽车与驾驶维修(维修版),2019(11):80-81.
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