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原文传递汽车转向系统对操稳性的影响

论文题名：	汽车转向系统对操稳性的影响
关键词：	汽车转向系统;操纵稳定性;转向轮定位;轮心位置;转向梯形
摘要：	操纵稳定性是汽车最主要的性能之一，与操稳性关系最密切的系统是悬架系统和转向系统。本文主要分析了转向系统的转向梯形、车轮定位参数对于操稳性的回正性能等的影响。研究的试验方法包括K&C特性试验和整车道路试验，本文使用ADAMS/Car对这两种试验进行了仿真分析。　　首先，本文分析了转向轮定位参数的形成原因、设计原则以及对操稳性的影响等，并得出了各自的计算公式。除了对传统的前轮外倾角、前轮前束、主销后倾角、主销内倾角等作了表述外，还研究了主销后倾距和主销偏移距。　　其次，研究了转向梯形的特性，引出了阿克曼转向，并解释了内外转向轮的转角关系，进而引出一般转向梯形，并从侧偏角入手讲述了一般转向的特性。另外，又结合了转向轮的定位参数分析了汽车的回正力矩，包括回正力矩的组成及形成原因等，并得出了相应的计算公式。　　然后，使用ADAMS/Car建立了某型汽车的整车模型和悬架装配模型。对建立的模型进行了 K&C特性试验的转向仿真和整车道路的转向仿真。通过K&C特性试验的转向仿真试验得出了各种定位参数的变化规律，分析得知主销的偏距受车轮高度和转向角度的影响；而主销的角度受车轮高度的影响较大，但转向角度对其基本无影响。通过整车的转向回正仿真可知，转向轮的回正力矩与方向盘的转角成正相关；汽车转向回正过程往往是经过多次的回正、回正过度、再回正的循环，最终达到直线行驶状态或接近直线行驶状态。通过转向制动仿真，得知制动减速度越大，回正力矩越大；当加速度恒定时，车速越大，回正力矩越大。　　最后，通过改变轮心位置改变主销偏移距，进行匀速圆周运动仿真，分析发现主销偏移距越向正方向增大，内轮的回正力矩越大，外轮的回正力矩越小。通过改变转向横拉杆与左侧转向节的铰接点来改变转向梯形底边长度然后进行匀速圆周运动仿真，分析得出，不论主销偏移距为正或负都呈现相同的结论：梯形底边较长时，回正力矩是由两个车轮共同提供的，二者的大小不同，回正力矩主要由外侧车轮提供；梯形底边较短时，回正力矩变为由外侧车轮提供，内侧车轮则表现为阻力矩的作用；梯形的底边越长，则越倾向于由内侧转向轮提供回正力矩；总回正力矩大小与梯形底边长的关系是一条有最大值的非线性曲线；汽车的最大回正力矩是在接近于平行转向的梯形机构附近。本文的试验结论对于汽车转向系统的设计具有重要的指导意义。
作者：	孟令韩
专业：	车辆工程
导师：	苗立东;黄森仁
授予学位：	硕士
授予学位单位：	山东理工大学
学位年度：	2016
正文语种：	中文