汽车前轮定位及回正力矩和转向力的计算.pdfVIP

第25卷第1期 湖南科技大学学报(自然科学版) V01．25No．1 3月 JournalofHunan of ScienceEdition) Mar． 2010 2010年 UniversityScienceTechnology(Natural 汽车前轮定位及回正力矩和转向力的计算 王润琪，周永军，尹鹏 (ee南林业科技大学物流学院，湖南长沙410004) 摘要：为了正确设计汽车转向轮定位参数，分析了转向轮各定位参数的作用，提出了各定位参数使转向轮形成自动回正力矩和使 形成转向轮自动回正力矩和需要转向盘转向力的具体数值计算结果表明：主销的后倾角7与内倾角卢是形成转向轮回正力矩和需要转 N远小于国家标准规定的245N．研究认为：该型货车主销的后倾角y和内倾角卢设计保守偏小，空载时转向轮回正能力和转向盘手感 不足． 关键词：汽车；前轮定位；回正力矩；转向力；计算 中图分类号：U441．2 文献标识码：A 我国国家标准对汽车转向系提出的基本要求规 对转向盘转向力的要求，现以此为例，试对转向轮各 定：“汽车转向车轮应有自动回正能力，以保持汽车稳 定位参数的作用及其形成的转向轮自动回正力矩和 定的直线行驶”tl-3]．即转向轮在转向力或偶遇外力作用需要的转向盘转向力进行定性分析与定量计算． 下发生偏转后，一旦转向力或外力消失，应能立即自 Tab，1 DongFengEQl40andEQl40-1 动回到中央或原来直线行驶的位置．这种自动回正能 力是由主销后倾角扒主销内倾角p、前轮外倾角仪、前 轮前束A—B和主销偏距c等转向轮定位参数共同来 保证实现的鸭转向轮定位参数既可使转向轮形成回 正力矩，保障其自动回正能力，又会使转向盘的转向 力增加，使转向操作“吃力”．故国家标准同时规定：汽 车“以10km／h车速、24111转弯直径前行转弯时，不带 助力时转向力应小于245N”t1．n．所以，转向轮定位参 数既要保障转向轮的自动回正能力，又要使转向操作 轻便而有“手感”．其数值的确定历来是汽车理论及汽 车设计中的难题，以往主要是通过经验、半经验、统计 和试验方法获得，尚未建立理论计算方法．表l是东 风EQl40和EQl40-1型中型汽油货车转向轮定位参 数及其他基本技术参数[5-‘1，为了正确设计汽车转向轮 定位参数，满足国家标准对转向车轮自动回正能力和 收稿日期：2009-12-08 基金项目：湖南省自然科学基金资助项目(0r7JJ6024；0r7JJ6125) 通信作者：王润琪(1955一)。男。湖南长沙人，硕士，副教授，主要从事道路运输和汽车工程研究．E-mail：wmarun888@163．咖 42 1 主销后倾角的作用及其回正力矩和 转向力的计算 如图1所示，在纵向平面内，汽车转向桥主销上 端向后倾斜一个y角，称为主销后倾角哆主销后倾角 是在转向桥设计中保证的，其主要作用是使转向轮形 成自动回正力矩，保持汽车行驶的稳定性冈．因为，主 销具有后倾角y时，其轴线与路面的交点d将位于转 向轮与路面接触点b的前面．当汽车向右转弯时，离心 图1主销后倾角及其形成转向轮自动回正力矩示意图 Sketch and wheel 力向左作用，在转向轮与路面接触点b处，路面对车 Fig．1 mapofkir聊in凹teranglesteeringaligningtorque 轮作用着一个向右的侧向反作用力RR使转向轮绕 主销轴线形成一个向左的回转力矩眠，其方向正好与 2 主销内倾角的作用及其回正力矩和 转向轮偏转的方向相反．图中6点至主销轴线∞的距 转向力的计算 离为e，e-r·siny·cos0，与转向轮的偏转角0有关：当 汽车刚转弯，偏转角0=