Mpale 在汽车底盘悬架系统公差分析应用

汽车底盘的作用是接受发动机的动力，使车轮转动，并保证汽车按驾驶员的操纵正常行驶。底盘包括传动系统、行驶系统、转向系统和制动系统这四大部分，通常，这四大系统也简称为传动系、行驶系、转向系和制动系。悬架是车架与车桥之间传力连接装置的总称，它的功用是把路面作用于车轮上的支撑力、牵引力、制动力和侧向力以及这些作用力所造成的力矩传递到车架(或车身)上，以保证汽车的正常行驶。在整个底盘的悬架系统，需要考虑前束和外倾角参数，在公差建模过程，把它们作为分析对象，计算各个输入公差对分析对象的影响。

　　一. 公差建模过程

　　在三维CAD软件CATIA完成建模，打开集成在CATIA环境下CETOL公差分析软件模块，模拟真实状态下模型的装配过程。整个装配体以汽车车身作为装配的基准件，装配顺序满足:首先车身—副车架—下摆臂;然后副车架—转向机;车身—减振器(分为二个部分);最后转向节— 下摆臂、减振器、转向机之间的装配。

　　二. 创建部件之间的装配约束关系及相关尺寸公差。

　　设置转向节与下摆臂之间的装配约束关系时要求限制X、Y、Z方向的平移自由度，释放沿着X、Y、Z方向的旋转自由度。CETOL根据部件之间的实际装配约束状态来模拟部件之间的装配约束关系。

　　三.分析结果

　　输入各个零件图纸相关尺寸公差及形位公差，假设所有零件尺寸在加工过程中满足加工能力cpk=1， 各个输入尺寸满足正态分布，得到左侧前束的合格率为39.35%， sigma值为0.52，数值太低，不满足要求。根据上述同样的假设，得到左侧外倾角的统计分布图如右图所示，其质量合格率为100%，sigma值为6.41。

　　四.总结

　　本次分析只评估了装配体左侧的前束Left Front Toe和外倾角Left Front Camber的装配合格率，由于整个前悬架是对称装配，右侧的前束和倾角不再进行计算。 通过分析得到结果：前束Left Front Toe达不到3sigma要 求;外倾角Left Front Camber达到6sigma的设计要求。分析结果给出影响前束和外倾角的贡献度排序，并指出了具体尺寸的位置。敏感度数值排序，为设计尺寸的调整提供了指导方向。（更多点击：Maple 2015）