汽车原地转向阻力矩经验公式的计算比较.pdf

品牌350 2015 06下 2015年06月 下 学术探讨 汽车原地转向阻力矩经验公式的计算比较 赵玉霞 朱永存 河南机电职业学院 河南 郑州 451191 摘要 本文通过对汽车静止转向状态下汽车转向阻力矩常用经验公式的分析 介绍了常用的转向系统设计时选用的转向阻力矩公式 并 引入汽车在实际测量转向阻力矩的计算 在此基础上 将两者进行计算比较 画图 最后得出实际测量的原地转向阻力矩小于原地转向阻力 矩经验公式 应该提出新的方法进行汽车静态下转向阻力矩的计算公式 指出了原地转向阻力矩计算方向 关键词 原地转向 经验公式 转向阻力矩 中图分类号 TP14 文献标识码 A 文章编号 1671 1009 2015 12 0350 01 一 汽车原地转向阻力矩经验公式 汽车的转向阻力矩是由地面和汽车转向轮之间的力及力矩作 用以及转向系统本身的力矩构成的 1 地面对转向轮的作用力为侧 向力 牵引力与垂直力三组力 地面对转向轮的作用力矩为翻转力 矩 滚动阻力矩 回正力矩三组力矩构成 2 汽车在进行原地转向 时转向阻力矩最大 如今 很多国内外学者在研究汽车原地转向阻 力矩时主要采用经验公式 但是由于原地转向阻力矩经验公式计 算的数据是最大值 并不能准确反映汽车转向时各个时段的受力情 况 而且经验公式中含有经验系数 经验系数的取值不同 其得出 的阻力矩也不同 所以经验公式不够准确 但是同时 它在汽车转 向系统设计时又是必要的 因此 本文的出发点是为了完善转向阻 力矩计算公式 在进行汽车操纵稳定性试验时 首先 在试验场地上用比较明 显的颜色画出半径为15m或20m的圆周 然后接通电源预热至正常工 作温度 为了使轮胎升温 首先让汽车以侧向加速度3m s2的相应 车速围绕画定的圆周行驶500m 然后让驾驶员按照预先计划行驶 并记录整个过程 影响汽车转向阻力矩的因素有汽车前轴负荷 轮 胎与地面之间的摩擦系数 轮胎气压 这是目前常用的经验计算公 式 p Gf Mr 3 1 3 1 1 式中 r M 在普通路面上的原地阻力矩 f 车轮与地面 的摩擦系数 取0 7 1 G 汽车转向轴负荷 p 汽车轮胎气压 KPa 若f 0 7 压力为250KPa 前轴重量取值范围为300Kg 800 Kg 由式 1 1 得到如图1 1中曲线 2000300040005000600070008000 0 50 100 150 200 250 300 350 本 本 本 本 本 N 本 本 本 本 本 Nm 本 本 本 本 本 本 本 本 本 图1 1 汽车原地转向阻力矩 图1 1中横坐标是汽车前半部分重量 单位为N 纵坐标是静态 下的转向阻力矩 图中静态下的转向阻力矩在汽车轮胎气压相同 路面相同的情况下 随着汽车前轴重的增大也逐渐变大 二 汽车原地转向的实测转向力矩计算 汽车在测量时得到的原地转向力 中 n n r p Gf M 5 1 1 5 0 3 2 p Mr 静态下转向阻力矩 Nm P0 为常数 250 KPa n 修正因子 式中n为0 78 P和G1均取经验公式中的参数 曲线图如图 1 2 图1 2中横坐标是汽车前半部分重量 单位为N 纵坐标为静态 下的转向阻力矩 单位 Nm 如上图所示 在轮胎气压及路面情况 相同时 汽车前轴越重 转向阻力矩越大 与图1 1对比可知 实测 公式计算的转向阻力矩小于经验公式所计算的数值 图1 2 试验测量的原地转向阻力矩 三 结束语 本文将原地转向阻力矩经验公式计算数值和实测原地转向阻力 矩计算数值 得出原地转向阻力矩经验公式计算的数值普遍偏大 因此应提出新的计算方法和计算模型 利用新方法为电动助力转向 系统的助力计算提供了更加精确地数据 并为转向特性的研究奠定 了基础 作者简介 赵玉霞 1986 女 河南机电职业学院 教师 硕士研究生 参考文献 1 M米奇克 汽车动力学 M 北京 人民交通出版社 1997 2 汽车工程手册 设计篇 M 北京 人民交通出版社 2001 3 刘喜东 马建 刘晶郁 基于MATLAB的汽车转向力矩实时计 算方法 J 汽车技术 2009 09 4 谢鹏 顾力强 基于虚拟样机技术的汽车电动助力转向系统助 力特性研究 J 传动技术 2011 01 5 刘喜东 刘应东 马建 汽车电动助力转向助力特性的确定方法 研究 J 武汉理工大学学报 2010 18 6 王润琪 周永军 尹鹏 汽车前轮定位及回正力矩和转向力的计 算 J 湖南科技大学学报 自然科学版 2010 01 7 张昕 施国标 林逸 电动助力转向中间位置转向感觉分析 J 公 路交通科技 2009 07 2000300040005000600070008000 0 10 20 30 40 50 60 本 本 本 本 本 N 本 本 本 本 本 Nm 本 本 本 本 本 本 本 本 本 本 2000300040005000600070008000 0 50 100 150 200 250 300