摘 要

本文用便携式激光三维扫描仪对哈弗H2前悬架进行扫描，将扫描所得到的点云用专用软件进行优化处理，然后将优化好的点云数据输入到模型设计软件CATIA中，运用逆向工程技术，得到哈弗H2汽车前悬架模型实体，完成几何重构的过程。然后在ADAMS软件中对前悬架系统进行性能分析，首先对前悬架模型进行简化处理，并设置各个部件之间的运动副，最后加上激励和力，对前悬架系统进行运动学仿真，其中主要分析了哈弗H2前悬架系统的主销内倾角，主销后倾角和前轮外倾角的变化情况。

论文主要对哈弗H2前悬架系统进行了几何重构和性能分析，并对其进行优化设计。

研究结果表明：哈弗H2前悬架系统运动学性能良好。主销内倾角角度适宜，使转向轻便；主销后倾角也设计合理，可以使汽车有良好直线行驶功能；前轮外倾角的设计，可保证轮胎的均匀磨损。

关键词：哈弗H2；逆向工程；麦弗逊悬架

Abstract

In this paper,we scan the Haval H2 front suspension with the portable three-dimensional laser scanner, and then use the special software to optimize the data. Then we will input the optimized data into the model design software CATIA,using the reverse engineering technology,to get the Haval H2 car front suspension model entity completing the geometric reconstruction process. Then the model of the Haval H2 front suspension will be analyzed in the ADAMS software. First, the front suspension model is simplified and the motion pair between the various components will be set. Finally, the excitation and force are applied to the front suspension system. The kinematics simulation mainly analyzes the change of the kingpin inclination angle, the kingpin inclination angle and the front wheel camber angle of the Haval H2 front suspension system.

In this paper, geometric reconstruction and performance analysis of the Haval H2 front suspension system are carried out and optimized.

The results show that the kinematic performance of the Haval H2 front suspension system is good.The angle of inclination of the main pin is so suitable that the steering angle is reasonable and the car also have the good straight driving function.The design of the front wheel camber allows the tire to wear evenly.

Key Words：Haval H2；reverse engineering；McPherson suspension

目 录

第1章 绪论 1

1.1 研究背景及意义 1

1.2 研究目标 1

1.3 研究过程与方法 1

1.4 论文结构安排 2

第2章 点云数据的采集 3

2.1引言 3

2.2悬架系统的计算 4

2.2.1悬架的刚度 5

2.2.2悬架的阻尼 5

2.2.3螺旋弹簧的计算 5

2.3采集的工具 6

2.4采集的方法 6

2.4小结 8

第3章 前悬架系统的几何重构 9

3.1引言 9

3.2软件的选择 9

3.3导入点云文件 9

3.4点云数据的优化处理 10

3.4.1激活点云 10

3.4.2移除点云 12

3.4.3过滤点云 13

3.5三角形网格化 14

3.5.1铺面 14

3.5.2平滑和清理网格 14

3.5.3补洞 15

3.6创建特征线 16

3.7曲面的创建与光顺 17

3.8模型实体化 18

3.9小结 19

第4章 悬架的运动学分析 20

4.1引言 20

4.2软件的选择 20

4.3创建模型 20

4.4设置硬点参数 21

4.5设置运动副 22

4.6运动学仿真分析 22

4.6.1主销内倾角的变化曲线 22

4.6.2主销后倾角的变化曲线 24

4.6.3前轮外倾角的变化曲线 25

第5章 结论 27

5.1本文总结 27

参考文献 28

附录A 29

致谢 30

第1章 绪论

1.1 研究背景及意义

自1886年，德国人奔茨设计制造出世界上第一辆装有汽油内燃机的三轮汽车开始，汽车便开始改变着人类的生活，使人类传统的交通和运输观念得以改变^[1]。第二次世界大战后，汽车工业发展迅速，大量技术得到革新，汽车逐渐成为日常生活中必不可少的一种交通工具。然而，随着汽车生产技术的进步，良好的操纵稳定性以及车辆在路面行驶的平顺性也逐渐成为人们在对车辆性能评判中极为重要的两个性能指标，而对这两个性能指标影响最大的便是汽车悬架系统^[2]。

现代乘用车的发动机大部分采用前置式，为了使悬架有良好的运动学性能，需要有合理的定位参数。若设计的前悬架不合理，就会影响到整车性能，如转向不轻便、行驶时会跑偏、轮胎磨损增加等。

1.2 研究目标

本次设计先对哈弗H2实车的前悬架系统进行三维激光扫描，获得前悬架系统的点云数据，然后将点云数据进行处理，再使用CATIA软件对哈弗H2前悬架进行模型构建，对其进行几何重构，得到前悬架的三维模型。再将几何重构所得到的哈弗H2前悬架系统模型在机械系统动力学自动分析软件中进行运动学仿真，分析该悬架在给定激励下前轮外倾角，主销后倾角和主销内倾角的变化曲线，完成性能分析。

1.3 研究过程与方法