[发明专利]汽车底盘悬架弹簧的运动包络的生成方法及系统

说明书

本发明公开了一种汽车底盘悬架弹簧的运动包络的生成方法，包括：测量弹簧上的三个不共线的点在汽车底盘悬架运动过程中的运动数据；根据所述运动数据获得所述弹簧上的三个不共线的点的伸缩率，并通过建立固连坐标系，确定汽车底盘悬架运动各个时刻的弹簧摆转情况；对弹簧的零件信息进行设置，将所述伸缩率和弹簧摆转情况的形成过程生成宏文件；将所述宏文件输入至零件模型中并通过对所述宏文件的编译运行，获得所述弹簧在不同时刻的运动状态，生成所述弹簧的运动包络。本发明还提供了一种汽车底盘悬架弹簧的运动包络的生成系统。本发明能快速有效地生成弹簧的运动包络，具有自动化生成效率高和准确度高的优点。

技术领域

本发明涉及汽车设计技术领域，尤其涉及一种汽车底盘悬架弹簧的运动包络的生成方法及系统。

背景技术

汽车悬架弹簧是汽车悬架系统中常用的弹性元件，它的一端与车架连接，另一端与汽车悬架系统连接，起到缓冲的作用。利用弹簧的伸长压缩特性，吸收汽车经过不平路面时产生的弹跳，可以保证悬架系统与车架之间的相对运动。弹簧运动包络可作为弹簧周边件的设计输入，而准确的弹簧运动包络能有效地指导周边件的设计。

在悬架系统与车架相对运动过程中，弹簧既发生伸缩，又发生摆转，因此在设计阶段，现有技术在利用CAD(Computer Aided Design，计算机辅助设计)软件工具校准弹簧与周边静止件(如车架、车身、挡泥板等)的间隙时，常用的方法是将弹簧的运动情况分割成两个部分，一部分随车架运动，一部分随悬架系统运动，进而模拟其伸长压缩和摆转情况，从而更进一步地利用CAD自带的工具生成弹簧的运动包络以便校核间隙和指导其他汽车设计。

上述的弹簧运动包络生成方法实际上是用分割后的两部分弹簧的相对运动来代替弹簧的伸长压缩运动和摆转运动。但对于渐进型弹簧(曲率半径会改变)，现有技术获得的弹簧运动包络与实际的弹簧运动变形情况存在一定的差异，从而会影响的校核和设计的结果。另外，通过设计人员根据各个时刻下弹簧的伸缩量和位置对弹簧的多个状态进行逐一生成，会占用设计人员的大量时间和精力，弹簧运动包络生成效率和准确度低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种汽车底盘悬架弹簧的运动包络的生成方案，能够实时获得弹簧在汽车底盘悬架运动过程中的伸缩情况和摆转情况，快速、方便地生成准确的弹簧运动包络。

为解决以上技术问题，一方面，本发明实施例提供一种汽车底盘悬架弹簧的运动包络的生成方法，包括：

测量弹簧上的三个不共线的点在汽车底盘悬架运动过程中的运动数据；

根据所述运动数据获得所述弹簧上的三个不共线的点的伸缩率，并通过建立固连坐标系，确定汽车底盘悬架运动各个时刻的弹簧摆转情况；

对弹簧的零件信息进行设置，将所述伸缩率和弹簧摆转情况的形成过程生成宏文件；

将所述宏文件输入至零件模型中并通过对所述宏文件的编译运行，获得所述弹簧在不同时刻的运动状态，生成所述弹簧的运动包络。

在一种可实现的方式中，所述测量弹簧上的三个不共线的点在汽车底盘悬架运动过程中的运动数据，包括：

建立用于模拟各个时刻的汽车底盘悬架弹簧的空间运动的数字样机模型；

根据弹簧的实际安装情况，在所述数字样机模型中确定弹簧的上安装点、下安装点以及与所述上安装点和所述下安装点不共线的方向点的测量项；

通过监测所述上安装点和所述下安装点的运动情况获取所述弹簧的轴线及伸缩情况；通过监测所述方向点的运动情况获取所述弹簧在汽车底盘悬架运动过程中摆转情况；

利用所述数字样机模型对汽车底盘悬架运动过程进行仿真，记录仿真过程中所述弹簧在所述上安装点、所述下安装点以及与所述方向点的运动数据。