汽车操纵稳定性与悬架的关系

第五章汽车的操纵稳定性第四节汽车操纵稳定性与悬架的关系本节将学习弹性侧偏角、侧倾转向角和变形转向角等基本概念，分析不同悬架及参数对汽车操纵稳定性的影响，了解改善汽车操纵稳定性的方法。返回目录11）前、后轴左、右两侧车轮的垂直载荷要发生变化；2）车轮有外倾角，由于悬架导向杆系的运动及变形，外倾角将随之变化；3）车轮上有切向反作用力；4）车身侧倾时悬架变形，悬架导向杆系和转向杆系将产生相应运动及变形。综上，汽车侧偏角还应该包括以下三个部分：1）弹性侧偏角（FZ变化和γ的变化引起的侧偏角α的变化）；2）侧倾转向角（车厢侧倾而导致前后轮转角的变化）；3）变形转向角（悬架导向杆系变形引起的车轮转角的变化）。第四节汽车操纵稳定性与悬架的关系线性二自由度汽车模型对汽车进行了较多简化，汽车行驶过程中，还应考虑以下因素对轮胎侧偏角的影响。2侧倾轴线是侧倾中心的连线。1）侧倾轴线：车厢相对于地面转动时的瞬时轴线；2）侧倾中心：侧倾轴线通过前、后轴处横断面上的瞬时转动中心；其位置由悬架导向机构决定，常用图解法确定。一、车厢侧倾1.车厢侧倾轴线想一想：先确定侧倾轴线再确定侧倾中心，还是先确定侧倾中心再确定侧倾轴线？第四节汽车操纵稳定性与悬架的关系31234O24O13①假定车厢不动，地面和车轮相对车厢转动；②假定车轮与地面间无相对滑动；③对四连杆机构会用到三心定理。确定侧倾中心时第四节汽车操纵稳定性与悬架的关系四连杆机构中相对两杆的相对运动瞬心是相邻两杆延长线的交点。4Om1）单横臂独立悬架车厢的侧倾中心第四节汽车操纵稳定性与悬架的关系5DGOlOrOm2）双横臂独立悬架的侧倾中心第四节汽车操纵稳定性与悬架的关系6双横臂独立悬架的等效单横臂悬架第四节汽车操纵稳定性与悬架的关系7定义：车厢侧倾时，单位车厢转角下，悬架系统给车厢总的弹性恢复力偶矩：1）悬架的线刚度定义：车轮保持在地面上而车厢作垂直运动时，单位车厢位移下，悬架系统给车厢的总弹性恢复力：2.悬架的侧倾角刚度第四节汽车操纵稳定性与悬架的关系8（1）非独立悬架（2）独立悬架恢复力弹性元件导向杆系约束反力第四节汽车操纵稳定性与悬架的关系9mn第四节汽车操纵稳定性与悬架的关系10用虚位移原理确定悬架侧倾角刚度mnΔssΔst第四节汽车操纵稳定性与悬架的关系11用虚位移原理确定悬架侧倾角刚度mn第四节汽车操纵稳定性与悬架的关系122）悬架的侧倾角刚度第四节汽车操纵稳定性与悬架的关系13

Φr大，水平晃动大，乘客不稳定，无安全感。

Φr小，

→地面不平时有冲击感。4.车厢侧倾角及侧倾力矩操纵稳定性平顺性侧倾角改变了外倾角γ；侧倾角改变了内外车轮的垂直载荷FZ，从而改变侧偏角α。在确定悬架总侧倾角刚度时，要综合考虑对操纵稳定性和平顺性的影响。第四节汽车操纵稳定性与悬架的关系Φr141）悬挂质量的离心力引起的侧倾力矩MΦrⅠ第四节汽车操纵稳定性与悬架的关系152）侧此倾后货悬挂真质量蚂重力看引起衬的侧嚼倾力律矩MΦrⅡ第四返节母汽榆车操独纵稳布定性蹦与悬胡架的展关系163）独验立悬虫架中疾非悬色挂质连量的停离心漫力引论起的响侧倾繁力矩MΦrⅢ第四坡节乎汽陡车操熟纵稳纺定性番与悬惹架的竞关系17悬架兴总侧滨倾刚更度等均于旨前冷、后裤悬架房诚及横光向稳煮定杆晕的侧穗倾角滥刚度部之和抹。第四佳节施汽路车操速纵稳邻定性兵与悬票架的雨关系18二、洁侧倾旦时垂迈直载很荷在览左右逆轮上木的重略新分置配及欠其对举稳态条响应祖的影情响1.侧倾僚时垂棉直载崇荷在浊左右喘轮上船的重醉新分樱配工字内形车叙架代护表车贯厢，皱悬挂滔质量摔为Ms。工字掀形车议架分壁别通惕过前涉、后属悬架涨的侧键倾中夫心m01和m02与前储后轴锁相铰省接，挪同时钱又通弄过前千后悬甚架的谣弹性那元件牌分别虹与前损、后垦轴相见连接各。第四庄节挣汽旋车操胡纵稳拉定性往与悬聚架的颠关系19第四艇节斤汽覆车操励纵稳出定性危与悬刻架的维关系20第四介节怀汽叼车操穿纵稳滔定性愁与悬香架的勉关系21第四绢节优汽驼车操颗纵稳存定性声与悬削架的荐关系22车身格不侧行倾时车身烘侧倾经后2.左右赏轮垂犯直载乌荷再袄分配流时轮边胎的涨侧偏治刚度当车幅身侧污倾严招重时，α是增贯大还防是减虫小？第四泪节捏汽搜车操拥纵稳闹定性计与悬幻玉架的补关系23汽车踏趋于栋增加哑不足错转向汽车户趋于胶减少框不足甲转向用以拢上结杠论分肤析，菠如何爪通过圈改变躁前后央轴左房诚、右昨侧车案轮垂我直载剃荷的愁变化莫量来赌提高橡汽车杯的不阔足转盘向量店？横馆向稳稍定杆勾用在暴前后诸悬架舟对汽坝车稳墙态响厦应特揭性所浸起到搬的作芳用是痒否相甩同？召为什敢么？思考第四鸭节顺汽垫车操妥纵稳替定性恩与悬把架的箩关系24FYγ不变沿FY侧倾FYγ--+-减小增大三、肝侧倾宪外倾——侧倾课时车恩轮外宵倾角卵的变演化侧倾迹时γ的变菠化有含三种炕可能第四怠节归汽鸣车操董纵稳就定性惹与悬扒架的蓬关系沿FY相反爹方向泊侧倾25地面贼转过Φr确定声车轮榜相对沾于车柏厢外往倾角饮。地面遣回到楚水平含位置芹确定懒车厢足相对薪于地沈面产帅生侧妨倾角Φr时，负轮胎妇外倾息角回。车轮完外倾冤角γ的确鱼定第四腹节院汽劣车操青纵稳副定性揉与悬表架的饮关系26车厢坊侧倾雅时不堆同形潜式悬小架所纺引起乌的车轮榜外倾姻角的γ变化非独测立悬效架车损身侧你倾时痛，前样轮外娘倾角傍不变更。第四尖节匙汽谜车操潮纵稳哑定性乓与悬荷架的茫关系27车厢洗侧倾台时不蚁同形惯式悬精架所弹引起心的车轮求外倾扶角的γ变化双横门臂悬菠架前迟轮外躁倾角翻与地令面侧淘向力菠方向鹿相反耕，有增朵大侧制偏角陪（绝牺对值塞）的脱作用沿。第四极节书汽搜车操膏纵稳蹲定性馒与悬参架的忘关系28车厢挺侧倾垦时不存同形掌式悬怕架所哀引起连的车轮祖外倾反角的γ变化单纵苗臂悬垄架前永轮外考倾角钥与地害面侧阿向力浅方向泉相反霜。第四咳节钢汽晃车操祥纵稳佛定性势与悬密架的祥关系29车厢飞侧倾俭时不神同形病式悬辟架所恼引起肤的车轮铃外倾澡角的γ变化单横腊臂悬嚷架前希轮外卷倾角洪与地昂面侧探向力鸟方向赠相同粮（或拍相反吐）。第四模节贴汽蓝车操赢纵稳闸定性俯与悬钥架的据关系30—侧倾察外倾梅系数药。车厢献侧倾变所引极起的撒车轮轿外倾缩慧角的另变化该可由修下式训计算第四铲节尖汽茂车操与纵稳踏定性哨与悬够架的城关系31四、椒侧倾膝转向车厢芝侧倾想所引充起的缩慧前转丝式向轮明绕主丙销的爽转动怖、后源轮绕员垂直住于地崇面轴街线的秒转动恐，即负车轮和转角胖的变赖动，姑称为矿侧倾皮转向律。—侧倾倾转向歉系数张。车轮肚的侧符倾转倘向角弓与车肯厢侧洁倾角响的关敲系可族以用吓下式备表示第四恢节千汽劣车操哗纵稳镇定性佛与悬挠架的谋关系32后悬摸架的翁侧倾纸转向肚对稳锡态转菌向特飘性的毛影响第四梢节靠汽肠车操盘纵稳卸定性孙与悬这架的血关系33第四汤节猛汽掉车操责纵稳洽定性拒与悬虾架的筛关系34五、吗变形瞎转向—悬架密导向伟装置只变形饿引起委的车缠轮转狡向角悬架婆导向纪杆系详各元油件在引各种橡力、脂力矩储作用界下发纯生的馋变形蓬，引熊起车海轮绕树主销根或垂互直于妄地面竖轴线陡的转令动，挪称为亩变形宜转向鄙，其暂转角棵叫做捕变形秘转向蹈角。变形四转向平可以姐使汽粪车具阿有恰夺当的歉不足柴转向窗。—变形啄转向乘角；—侧向幅力变值形转狱向系棉数。估算缸侧向秧力变垒形转捆向角第四谋节辰汽诵车操裳纵稳杯定性冲与悬阅架的镜关系35第四炮节赶汽规车操晚纵稳竹定性挂与悬境架的桌关系36第四浅节众汽股车操旱纵稳桥定性蝇与悬盐架的究关系37回正隔力矩帜变形睬转向超角δa在回飞正力敏矩作庙用下句，悬跑架和素车轮溪有扭洽转变进形，管前、休后轴才车轮貌均发女生回喂正力拍矩变双形转汗向角δa。—回正为力矩雪变形仓转向第系数兆；—回正押力矩润系数闸。回正振力矩牢变形精转向锋角δa第四做节旱汽疑车操甘纵稳创定性赔与悬袋架的革关系38第四马节住汽廉车操张纵稳统定性颗与悬奸架的买关系回正挺力矩止引起喜的变弹形转副向角前轴胀趋于讨增加社不足趣转向高；后