54汽车操纵稳定性与悬架-PowerPointPre

5.4汽汽车操操纵稳稳定性性与悬悬架的的关系系这里1，2等于Fy1/k1，Fy2/k2。这里里k1，k2是假定定轮胎胎垂直直载荷荷不变变、外外倾角角为0、且侧侧偏角角较小小时的的侧偏偏刚度度，是是一种种简化化的模模型。。实际际上和许许多其其他因因素有有关：：轮胎胎垂直直载荷荷；外外倾角角；悬悬架导导向杆杆系变变形、、车身身侧倾倾等。。故汽汽车轮轮胎的的实际际总侧侧偏角角应为为：=弹性性侧侧偏偏角角（考考虑虑了了轮轮胎胎垂垂直直载载荷荷和和外外倾倾角角））+车身身侧侧倾倾转转向向角角+悬架架导导向向杆杆系系变变形形转转向向角角。也就就是是说说，，侧侧偏偏角角不不但但和和轮轮胎胎特特性性与与载载荷荷有有关关，，而而且且与与汽汽车车悬悬架架、、转转向向系系有有关关。。一、、汽汽车车的的侧侧倾倾（一一））车车厢厢侧侧倾倾轴轴车厢厢相相对对地地面面转转动动的的瞬瞬时时轴轴线线称称为为车厢厢侧侧倾倾轴轴。它它与与前前后后轴轴处处的的垂垂直直断断面面的的交交点点称称为为前前、、后后侧倾倾中中心心。它它由由悬悬架架导向向机机构构决决定定，，可可由由图图解解或或实实验验求求得得。。无侧侧向向力力有侧侧向向力力麦弗弗逊逊式式独独立立悬悬架架三三维维图图（二二））悬悬架架的的角角刚刚度度1.悬架架的的线线刚刚度度2.悬架架的的角角刚刚度度用等等效效弹弹簧簧求求悬悬架架侧侧倾倾角角刚刚度度设悬悬架架单单侧侧线线刚刚度度为为,车厢厢的的弹弹性性恢恢复复力力矩矩为为侧倾倾角角刚刚度度为为：：汽车车总总的的悬悬架架侧侧倾倾角角刚刚度度汽车车总总的的侧侧倾倾角角刚刚度度=前后后侧侧倾倾角角刚刚度度+横向向稳稳定定杆杆角角刚刚度度。实际际轿轿车车的的前前侧侧倾倾角角刚刚度度为为300-1200Nm/(°°)。后后侧侧倾倾角角刚刚度度为为180-700Nm/(°°)。（三三））车车厢厢的的侧侧倾倾角角车厢厢侧侧倾倾角角指车车厢厢绕绕侧侧倾倾轴轴的的转转角角，，它它是是影影响响汽汽车车操操纵纵稳稳定定性性的的一一个个重重要要参参数数。。它它也也影影响响乘乘员员感感觉觉，，车车厢厢侧侧倾倾角角过过大大，，乘乘员员会会很很不不舒舒适适。。侧侧倾倾角角过过小小，，平平顺顺性性差差，，凸凸凹凹不不平平路路面面对对汽汽车车单单边边冲冲击击很很大大，，同同时时会会影影响响驾驾驶驶员员路路感感。。式中，Mr是侧倾力力矩，Kr是悬架总总的侧倾倾角刚度。侧倾力矩矩由下列列三部分分组成：：1.悬挂质量量离心力力引起的的侧倾力力矩式中，ay是侧向加加速度(g)，Gs是悬挂重量量(N)。从图中看看到，Fsy引起的侧倾力矩矩为汽车作稳稳态行驶驶时，悬悬挂质量量ms的离心力力为式中，h是悬挂质心心到侧倾倾轴的距距离。悬挂质量量离心力力引起的的侧倾力力矩侧倾后悬悬挂质量量重力引引起的侧侧倾力矩矩2.侧倾后悬悬挂质量量重力引引起的侧侧倾力矩矩式中，e是侧倾后后悬挂质心心偏移距距离。从图中有有3.独立悬架架非悬挂挂质量离离心力引引起的侧侧倾力矩矩式中，Fr是铰链处处的反作作用力。。对图中G点取力矩矩，有即从图中有有故车厢侧倾倾角计算算式中，Mr是侧倾力力矩，Kr是悬架总总的侧倾倾角刚度。二、垂直直载荷重重分配及及对稳态态特性的的影响侧倾时前前后左右右车轮垂垂直载荷荷的变化化1.侧顷时垂垂直载荷荷重分配配式中侧顷时前前左轮垂垂直载荷荷变化量量为Fz1l—侧顷时前前左轮垂垂直载荷荷变化量量Fsy—车厢上作作用的离离心力bs—车厢质心到后后轴的水平距距离L—轴距h1—前侧顷中心离离地高度Kr1—前悬架侧顷角角刚度Kr—汽车总侧顷角角刚度Mr—作用在车厢的的外侧顷力矩矩之和Fu1y—前簧下质量产产生的离心力力hu1—前簧下质心离离地高度B1—前轮距从上式可知，，车厢作用的离离心力越大(Fsy大)，或质心越靠靠前(bs大)，或前侧顷中心心越高(h1大)，或前悬架侧侧顷角刚度占占总侧顷角刚刚度比例越高高(Kr1/Kr大)，或前轮距越越小，则前左左轮垂直载荷荷变化量就越越大。对前右轮，有有：Fz1r=-Fz1l2.侧顷时垂直载载荷变动对侧侧偏刚度和稳稳态特性的影影响无侧向力时，，左右轮垂直直载荷W0都对应于侧偏偏刚度k0，左右轮侧偏偏角都为：，，式式中Fy为左右轮侧偏偏力之和。汽车转弯受到到侧向力时，，设左右轮垂垂直载荷变化化为W，内外轮的侧侧偏刚度分别别为kl，kr。但内外轮的的侧偏角相同同式中是左右轮垂直直载荷变动时时的平均侧偏偏刚度。从图图可知，增加前悬架角角刚度或减少少后悬架角刚刚度，会使前前轮垂直载荷荷变化量增大大，从而增加加汽车不足转转向。