現(xiàn)在用功能強大的UG軟件作為設計分析工具提高了工作效率與工作質(zhì)量，同時通過UG運動模塊的動態(tài)模擬分析更便于對設計結果的驗證與檢查、評審。轉向分析是開發(fā)新車新型換裝車橋過程中重要的設計分析環(huán)節(jié)。大大提高了設計的準確性，設計結果與實際產(chǎn)品狀態(tài)非常一致。本文主要對UG運動分析模塊在轉向分析中的應用做詳細的介紹。
運動分析模型的建立：
根據(jù)轉向系設計參數(shù)、產(chǎn)品圖紙對轉向分析所涉及的部件進行了建模。建模部件如下：車架總成（前面部分）、前橋總成、車輪總成、轉向系統(tǒng)各部件、前懸架系統(tǒng)各部件。建模如下圖：
建模過程：
1．根據(jù)設計參數(shù)及零件圖建立各個零件的數(shù)模，盡量做成實體。通過對轉向運動特點的分析可確定哪些部件只做出外形尺寸即可不需要做其內(nèi)部結構，哪些部件要做出具體的結構。這樣可以簡少建模時間，提高工作效率。
2．建立裝配主模型。把建好的各個部件按底盤布置參數(shù)要求裝配好。
3．檢查及評審裝配主模型，準備進入運動分析模塊。
運動分析：
進入UG運動分析模塊，創(chuàng)建機構Scenario模型如下圖：
1．設置機構分析環(huán)境為動態(tài)，即調(diào)用了靜力和動力學仿真分析算解器。
2．運動分析名稱為默認的scenario_1。
3．進入運動分析參數(shù)預設置，改變圖標比例為3，角度單位為度，設置全局重力系數(shù)如下：
因為考慮到轉向分析的特點，轉向縱拉桿兩頭由球面副連接，拉桿形狀為在沿Y方向的拉桿軸平面上向內(nèi)彎（為左轉向輪轉向運動讓空間），故設置重力系數(shù)為Gy=1，以保證拉桿在運動分析過程中內(nèi)彎形狀一直沿Y方向。其它部件由于受運動副限制其運動不受此參數(shù)影響。（以上關于球面副運動問題，我認為軟件應該有所改進，使分析過程的參數(shù)與實際情況更一致）
4．創(chuàng)建構件（Links）
根據(jù)轉向分析的需要，這里創(chuàng)建了5個構件。如圖所示：
構件1（L001）： 轉向垂臂與轉向縱拉桿前球頭
構件2（L002）： 轉向縱拉桿 （不含前后球頭）
構件3（L003）：左轉向輪總成與上轉臂、轉向縱拉桿后球頭、下轉臂、轉向橫拉桿左球頭
構件4（L004）： 轉向橫拉桿 （不含左右球頭）
構件5（L005）： 右轉向輪總成與下轉臂、轉向橫拉桿右球頭
5．創(chuàng)建運動副（Joints）
根據(jù)轉向分析的特點，這里創(chuàng)建了7個運動副。如圖所示：
運動副1（J001）： 構件1（L001）與機架組成的固定鉸鏈 J001，作為原動件，運動驅(qū)動為球鉸。
運動副2（J002）： 構件1（L001）與構件2（L002）組成的球面副 J002
運動副3（J003）： 構件2（L002）與構件3（L003）組成的球面副 J003
運動副4（J004）： 構件3（L003）與機架組成的固定鉸鏈 J004
運動副5（J005）： 構件3（L003）與構件4（L004）組成的球面副 J005
運動副6（J006）： 構件4（L004）與構件5（L005）組成的球面副 J006
運動副7（J007）： 構件5（L005）與機架組成的固定鉸鏈 J007
至此，該運動機構創(chuàng)建完畢。
6．對機構運動進行動態(tài)仿真
1）進入基于位移的機構動態(tài)仿真。如圖：
分析時單擊 單步向前、單步向后 按鈕，對輪轉向進行動態(tài)的觀察。通過觀察可以檢查出車輪作轉向運動時相關部件間有無運動干涉情況、運動中各部件的間隙是否足夠。根據(jù)檢查結果來調(diào)整布置方案或重做部件設計。根據(jù)以上分析確定了前減震器的安裝位置。
以下為分析過程截圖：
分析過程動畫見 （MPEG視頻文件，用realplayer播放）
2）轉向縱拉桿形狀設計
把運動副4（J004）作為原動件，運動驅(qū)動為球鉸，同時改運動副1（J001）為從動件如圖：
根據(jù)汽車轉向理論及本車的具體參數(shù)，算出的轉向輪內(nèi)、外轉角值作為J004轉角范圍帶入機構動態(tài)仿真分析中，可以模擬出轉向的全過程。并得出車輪轉到轉角極限位置時左側車輪與轉向縱拉桿的相對位置及最小間隙。如圖：
由此結果可以得出轉向縱拉桿內(nèi)彎的具體形狀，以便使左輪內(nèi)轉到極限角度時轉向縱拉桿與左輪不發(fā)生干涉。（注：以上分析涉及的具體參數(shù)省略）
結論：
以上分析是一個從 設計→分析驗證→設計改進→分析驗證 的反復過程。
通過多次的分析最終使設計更優(yōu)化、更合理。以上設計已用在實際的車型上，通過真車試制與道路實驗的驗證，證明以上設計是成功的。同時說明應用UG軟件進行設計與分析，可以提高工作效率，簡化工作難度，節(jié)約開發(fā)周期與費用。
（轉載）
