汽车悬挂系统课件

2023/2/71汽车悬架理论与设计授课对象：汽车专业学生专业：汽车专业任课教师：陶非车辆工程专业选修课程2023/2/72第三章独立悬架导向机构运动特性对整车性能的影响主销内倾角和主销偏移距§3.3主销内倾角变化特性对整车性能的影响

主销内倾角及偏移距主销偏移距rs

—主销轴线在前视图(yoz平面)上的投影线和地面交点与轮胎接地点间的距离主销内倾角σ—主销轴线在前视图(yoz平面)上的投影线与z轴夹角2023/2/73主销内倾对整车性能的影响取值——对独立悬架，后驱车辆一般σ=11~14.5°，前驱车辆一般σ=12~14°纵向力产生绕主销力矩纵向力对主销回转力矩——纵向力产生绕主销力矩M=F·rs·cosσ，由转向梯形横拉杆产生推力平衡；rs越大、M越大，前桥对纵向力的敏感程度也越大。2023/2/74垂直力对主销回转力矩——转向时，垂直力沿垂直主销轴线分力产生力矩：M=Fn·sinσ·rs·sinδ

垂直力纵向力产生绕主销力矩2023/2/75采用较小的主销偏移矩；主销内倾角随车轮外倾角变化而变化。结论实例双横臂悬架主销内倾变化特性车轮跳动量(mm)主销内倾角变化量(°)2023/2/76关于主销后倾角的几个定义

§3.4主销后倾角变化特性对整车性能的影响

后倾拖距nk—主销轴线在侧视图(xoz平面)的投影线与地面交点到轮胎接地点的距离。主销后倾角τ—主销轴线在侧视图(xoz平面)的投影线与z轴的夹角。主销后倾角及后倾拖距2023/2/77主销后倾角对回正力矩的影响直行车轮发生偏转时，垂直力、纵向力和侧向力均可以产生绕主销的回正力矩如果主销后倾过大，导致回正力矩过大，从而造成转向时冲击过大，使转向沉重。主销后倾角τ的合理变化趋势后倾角和拖距选取合适，使汽车具有良好行驶稳定性的同时，转向轻便，对独立悬架τ=1~2.5°。车轮跳动时，后倾角不应变化太大，以免载荷变化(如制动点头)时出现回正力矩过大或过小的现象，使操纵稳定性恶化。车轮跳动后倾角变化应小于1°。车轮上跳时，后倾角应增大；车轮下落时，后倾角应减小，以抵消制动点头时后倾角减小的趋势。2023/2/78实例

双横臂悬架主销后倾变化特性车轮跳动量(mm)主销后倾角变化量(°)2023/2/79§3.5前轮前束变化特性对整车性能的影响

前束的作用

观点一：弥补车轮外倾带来的不利影响观点二：补偿和防止后束，因为后束会导致行驶不稳定前束变化特性分析

前束一般取1~4.5mm车轮跳动引起前束变化原因—悬架导向机构杆件和转向系梯形杆件运动干涉运动干涉引起前束变化m1m2m1——转向梯形横拉杆运动决定的P点轨迹m2——由导向机构O1B和O2D运动决定的P点运动轨迹m1与m2不重合，则前束发生变化，影响直线行驶稳定性。

2023/2/710车轮跳动前束变化特性分析转向时外侧车轮前束减小，内侧车轮前束增加—>转向中心由O1变为O1″

—>不足转向趋势↑

O1O1″右转弯转向中心内轮前束增加外轮前束减小转向中心不足转向趋势↑2023/2/711O1O1‘转向时外侧车轮前束增加，内侧车轮前束减小转向中心由O1变为O1′过度转向趋势↑

右转弯内轮前束减小外轮前束增加转向中心过度转向趋势↑2023/2/712前束合理变化特性

车轮上下跳动时前束变化应尽量小车轮上跳前束应减小，下落时前束应增加，以增大不足转向趋势车轮上下跳动40mm范围内，前束变化量在10´~15´左右实例分析双横臂悬架前束角变化特性车轮跳动量(mm)前轮前束角变化量(°)CA6440—前束变化量小，满足转向系与悬架系运动协调；但上跳和下落大于10mm变为负前束，对提高不足转向无助，甚至加剧过多转向趋势，尤其转向杆系球头磨损后产生后束，不利于直线行驶稳定性；CA1021U1—在通用上下控制臂及布置不变条件下，对转向节臂球头中心点比原来下降12毫米）；汽车在转弯行驶时，能满足增加不足转向特征的要求；CA6471—调整了摆臂布置，运动特性得到一定改善；从满载位置上跳40mm左右的一段具有微小负前束，车轮下跳时，曲线处在正前束区域，这种变化趋势可适度地增加汽车的不足转向，有利于保持汽车的行驶稳定性2023/2/713§3.6侧倾中心高度变化特性对整车性能的影响

侧倾中心高度合理变化特性要求侧倾轴线尽量高且平行地面，以减弱车身侧倾趋势；车轮下落，侧倾中心高度应升高；车轮上跳，侧倾中心高度可适当降低侧倾中心高度适宜，初始值为38-90毫米侧倾中心不适宜有如下缺点：侧倾中心过高，路面对车轮侧向力通过控制臂给车身垂直分力使车身抬高，产生举升效应，使舒适性降低；侧倾中心过高，导致侧倾时轮距变化较大，增加轮胎磨损；降低侧倾中心，则加大侧倾力矩，使车身侧倾角加大，并使舒适性降低——选用横向稳定杆解决上述问题实例分析车轮跳动量(mm)侧倾中心高度变化量(mm)

双横臂悬架侧倾中心高度变化特性CA6440——曲线尾部出现明显弯曲，说明车轮下跳50mm时，即质心高度升高的同时，侧倾中心高度降低，这是比较危险的；CA6471——变化趋势比较理想，但侧倾中心高度过低；为此，采用横向稳定杆提高侧倾刚度，感觉评价试验表明：侧倾特性比