文档介绍：中国农机化· 年
基于的车轮定位参数优化设计
董恩国张蕾
摘要本文应用汽车动力学分析软件建立了汽车前悬间的关系以及定位参数相互之间的关系为汽车设
架—转向系统的仿真模型并采用单轮激振方式对模型的动力计提供技术依据。
学特性进行了仿真分析。主要分析了车轮跳动过程中车轮侧车轮定位参数与轮胎磨损的关系
滑量与车轮定位参数的关系以及车轮定位参数相互之间的影车轮定位参数主要包括车轮外倾角、前轮前束、
响这些研究为车轮定位参数的初始设计提供了技术依据。最主销内倾角和主销后倾角。车轮外倾角的作用是保
后应用软件对模型进行了优化设计优化目标是车轮证在汽车满载情况下车轮保持或接近°外倾角从
跳动过程中车轮的侧滑量最小设计参数是车轮的四个定位参而使轮胎磨损均匀。前束的设计主要是因为外倾角
数车轮外倾角、前轮前束、主销内倾角和主销后倾角。的存在但是前束值误差过大将加大轮胎的侧滑量。
关键词定位参数优化设计软件主销内倾角不宜过大过大不仅会使转向时轮胎的磨
中图分类号损增加还会造成方向盘打到止端后不能自动回正。
文献标识码主销后倾角越大汽车转向时所要克服的反向推力就
文章编号越大转向就越重但是汽车直线行驶的稳定性好。
在汽车设计的初始阶段绝大部分信息的不确定
性使得各定位参数区间的选取具有很大的人为性
因此本文应用动力学分析软件建立汽车麦
弗逊式前悬架转向系统仿真模型分析哪些参数的
选择范围对系统的性能更稳健及减小车轮跳动过程
中轮胎磨损的关键所在。
麦弗逊式前悬架—转向系统仿真模型
本文应用软件建立了汽车前悬架—转
向系统仿真模型。目前国外许多汽车企业都已经大
规模应用仿真系统进行汽车的运动学和动力学分析
使设计中的主要问题利用数字化虚拟样机技术在设
计初期就得以解决。
前悬架—转向系统仿真模型由转向节、车轮、主
销、转向节臂、转向横拉杆及测试台等刚体组成如图
所示。主销用万向节铰与上、下横臂相连转向节与
主销用旋转铰约束转向横拉杆通过球铰与转向节臂
引言相连。车轮总成和转向节总成通过转动铰链相连。
在我国许多车型出现了轮胎早期磨损严重、前
轮摆振、转向沉重等现象。产生这种现象的主要原因
之一是因为在汽车设计过程中车轮定位参数的选取
还处于纯经验阶段各参数之间的配合关系也没有足
够的理论指导从而导致轮胎受力不均衡异常磨损
严重。因此本文对车轮定位参数进行全面、系统的分
析研究在车轮跳动过程中定位参数与轮胎磨损之图前悬架—转向系统仿真模型
第期技术研究· 基于的车轮定位参数优化设计
前悬架—转向系统模型的仿真分析
本文应用单轮激振方式分析车轮跳动过程中车
轮侧滑量与车轮定位参数之间的关系以及定位参数
相互之间的影响。由于左右车轮对称定位参数相同
故仅分析右车轮的车轮侧滑量与定位参数之间的关
系。仿真模型初始的车轮定位参数分别是主销内倾
角°、主销后倾角°、车轮外倾角°、前轮前束角
°、车轮跳动的范围为±。
车轮跳动过程中侧滑量的分析图车轮跳动过程中外倾角的变化曲线
图是车轮跳动过程中侧滑量随时间变化的曲从图可以看出外倾角在车轮上跳过程中变化
线。曲线由上至下①②④是主销内倾角分别为°、平稳而在车轮下落过程持续减小。主销内倾角对车