汽车悬架系统动力学研究完整版
车辆悬挂系统动力学特性研究
车辆悬挂系统动力学特性研究车辆悬挂系统是车辆传动系统中一个非常重要的组成部分。
它不仅对驾驶员的驾驶感受起着重要的影响，还直接关系到车辆的操控性、行驶稳定性和行驶安全性。
因此，对车辆悬挂系统的动力学特性进行研究,对于提高车辆性能和驾驶舒适度具有重要意义。
首先，我们来了解一下什么是车辆悬挂系统。
车辆悬挂系统的主要功能是通过减震和支撑来保持车辆底盘的相对稳定。
它由悬挂弹簧、减振器、悬挂臂等组成，其中悬挂弹簧主要用于支撑车身重量，而减振器则负责消除车身因路面不平造成的震动。
这些组件在行驶过程中会产生一系列动力学特性，如悬挂系统的自由度、自由回复振荡和纵向振动等。
对于车辆悬挂系统的研究，最主要的目的是探究车辆悬挂系统在运动过程中的动力学响应特性。
其中一项重要的研究内容是车辆悬挂系统的垂直传力特性。
这是指在车辆行驶中，悬挂系统所受到的垂直力变化情况。
这一特性直接决定了车辆行驶时的平稳性和舒适性。
为了研究车辆悬挂系统的动力学响应特性，我们可以通过数学模型和仿真方法来进行分析。
数学模型可以用来描述车辆悬挂系统在不同道路条件下的动力学行为。
而仿真方法则可以通过模拟车辆在不同悬挂系统参数下的运动状态，进一步研究其动力学特性。
在研究过程中，我们发现悬挂系统的刚性和阻尼对车辆的动力学响应有着重要影响。
悬挂系统的刚性主要决定了车辆的悬挂频率和自然频率，而阻尼则决定了车辆的阻尼比和阻尼比下的振幅。
通过调节悬挂系统的刚性和阻尼参数，我们可以改变车辆悬挂系统的动力学特性，从而提高车辆的操控性和驾驶舒适度。
除了数学模型和仿真方法，实验研究也是研究车辆悬挂系统动力学特性的常用手段之一。
实验研究可以通过安装传感器和数据采集设备来记录车辆在行驶过程中的各种动力学参数，如加速度、位移和力等。
通过分析这些实验数据，我们可以更加精确地了解车辆悬挂系统的动力学特性，并可以验证和修正数学模型和仿真结果。
在实际工程应用中，我们可以根据对车辆悬挂系统动力学特性的研究成果，来优化悬挂系统的设计。
第七章 汽车悬架控制系统动力学
第七章汽车悬架控制系统动力学7.1 概述悬架系统是指车身与车轴之间连接的所有组合体零件的总称。
一般由弹性元件、减振装置和导向机构组成，有些还装有横向稳定杆、缓冲块等。
悬架系统的基本功能可以归纳为以下几条：1. 缓和路面不平的冲击，使汽车行驶平顺、乘坐舒适；2. 车轮跳动时使车轮定位参数变化小，保证良好的操纵稳定性；3. 使车轮与地面有良好附着性，较小车轮动载变化，以保证良好的安全性。
悬架按控制力学的角度可以分为被动悬架和主动悬架两大类。
被动悬架即常规悬架，按导向机构型式又可分为非独立悬架、独立悬架、复合式悬架(半刚性悬架)三种[3]。
主动悬架可分为全主动式悬架、半主动悬架、主动阻尼式悬架几种。
下面首先介绍一下各种被动悬架的特点，主动悬架将在本章第4节中详细介绍。
非独立悬架的特点是左右车轮用一根刚性轴连接起来，并通过悬架与车身(或车架)相连。
其典型代表是纵置板簧式悬架。
其优点是结构简单，制造成本低，维修方便；其缺点是非簧载质量大，所需空间大，而且容易产生陀螺效应，引起前轮摆振。
独立悬架的特点是左右车轮不连在一根车轴上，单独通过悬架与车身(或车架)相连，每个车轮能独立上下运动。
独立悬架有双横臂式、麦克弗逊式、纵臂式、斜臂式等几种。
其优点是非簧载质量小，不易产生陀螺效应，发动机、行李箱布置空间大，而且越野性好；缺点是结构复杂，成本高。
图 7-1 复合式悬架示图复合式悬架由焊在一根横梁上的2根纵向摆臂组成(见图9-1)。
这根横梁承受所有的垂直力和侧向力产生的力矩，并且必须可扭转，同时起到横向稳定杆的作用[9]。
其优点是整个车轴便于拆装，行李箱空间大，车轮上下跳动时，前束、轮距几乎不产生变化等；其缺点是侧倾中心低，易产生过多转向(利用轨迹校正轴承加以克服)。
根据汽车整车性能对悬架的要求，通常用以下三个参数来评价悬架的优劣，即： 车身垂直加速度(舒适性)；车轮相对动载(安全性)；弹簧行程(弹簧寿命)。
在设计时，这三个量应尽可能小，但在客观上存在矛盾，特别是对常规的被动悬架而言。
车辆动力学与悬挂系统
车辆动力学与悬挂系统车辆动力学是研究车辆运动原理和性能的科学，而悬挂系统是车辆动力学中至关重要的组成部分。
本文将介绍车辆动力学和悬挂系统的基本原理，并探讨它们对车辆行驶性能和安全性的影响。
一、车辆动力学的基本原理车辆动力学研究的是车辆在运动过程中所受到的各种力和力的相互作用。
它涉及诸多因素，包括车辆的质量、惯性、驱动力、制动力、轮胎附着力等。
了解这些基本原理对于设计高性能和安全的车辆至关重要。
1.1 车辆质量和惯性车辆的质量决定了它在运动过程中所受到的力的大小和方向。
质量越大，惯性也越大，车辆对外力的变化反应越迟钝。
这会对车辆的操控性和稳定性产生重要影响。
1.2 驱动力和制动力驱动力和制动力是车辆行驶中最常用到的力。
驱动力使车辆加速或保持匀速行驶，而制动力则使车辆减速或停止。
合理和精确地控制驱动力和制动力，可以提高车辆的运动性能和驾驶舒适性。
1.3 轮胎附着力轮胎附着力是车辆行驶安全性的关键因素之一。
良好的轮胎附着力可以提供足够的抓地力，使车辆在转弯、加速或刹车时更加稳定。
轮胎的选择和悬挂系统的调校对轮胎附着力有着直接的影响。
二、悬挂系统的基本原理悬挂系统是连接车身和车轮的重要组成部分，它不仅可以提供悬挂和支撑车身的功能，还对车辆行驶的舒适性、稳定性和操控性起着重要作用。
根据不同的需求和应用场景，悬挂系统有多种类型和结构。
2.1 悬挂系统的主要功能悬挂系统的主要功能是减震和支撑车身。
在行驶过程中，悬挂系统可以通过减震装置吸收来自不平路面的冲击，提供更加舒适的乘坐感受。
同时，悬挂系统还要支撑车身，使车辆保持稳定的姿态。
2.2 悬挂系统的类型根据悬挂系统的结构和工作原理，可以将其分为独立悬挂系统和非独立悬挂系统。
独立悬挂系统的各个轮子都有独立的悬挂装置，可以单独响应路面的不平。
而非独立悬挂系统的各个轮子之间存在一定的连接，受到的力会相互影响。
2.3 悬挂系统对车辆性能的影响悬挂系统对车辆的性能有着直接的影响。
汽车悬架系统动力学模型的研究
1 绪论随着社会的发展和文明的进步，汽车作为一种交通工具，已成为人们出行的主要选择，汽车乘坐的安全性、舒适性已成为世人关注的焦点。
汽车作为高速客运载体，其运行品质的好坏直接影响到人的生命安全，因此，与乘坐安全性、舒适性密切相关的轿车动力学性能的研究就显得非常重要。
悬架系统汽车的一个重要组成部分，它连接车身与车轮，主要由弹簧、减震器和导向机构三部分组成。
它能缓冲和吸收来自车轮的振动，传递车轮与地面的驱动力与制动力，还能在汽车转向时承受来自车身的侧倾力，在汽车启动和制动时抑制车身的俯仰和点头。
悬架系统是提高车辆平顺性和操作稳定性、减少动载荷引起零部件损坏的关键。
一个好的悬架系统不仅要能改善汽车的舒适性，同时也要保证汽车行驶的安全性，而提高汽车的舒适性必须限制汽车车身的加速度，这就需要悬架有足够的变形吸收来自路面的作用力。
然而为了保证汽车的安全性，悬架的变形必须限定在一个很小的范围内，为了改善悬架性能必须协调舒适性和操作稳定性之间的矛盾，而这个矛盾只有采用这折衷的控制策略才能合理的解决。
因此，研究汽车振动、设计新型汽车悬架系统、将振动控制在最低水平是提高现代汽车性能的重要措施[1][2]。
1.1 车辆悬架系统的分类及发展按工作原理不同，悬架可分为被动悬架(Passive Suspension)、半主动悬架(Semi-Active Suspension)和主动悬架(Active Suspension)三种，如图1.1所示[3]。
（a）被动悬架 (b)全主动悬架 (c)半主动悬架图 1.1 悬架的分类图1.1中Mu为非簧载质，Ms为簧载质量，Ks为悬架刚度，Kt为轮胎刚度；C1为被动悬架阻尼，C2为半主动悬架可变阻尼，F为主动悬架作动力。
目前我国车辆主要还是采用被动悬架(Passive Suspension)。
其两自由度系统模型如图1.1(a)所示。
传统的被动悬架一般由参数固定的弹簧和减振器组成，其弹簧的弹性特性和减振器的阻尼特性不能随着车辆运行工况的变化而进行调节，而且各元件在工作时不消耗外界能源，故称为被动悬架。
汽车悬架系统动力学研究剖析
汽车悬架系统动力学研究剖析汽车悬架系统是汽车重要的组成部分之一，它承担着减震、支撑车身、提供舒适性、保证车辆操控性的重要功能。
随着汽车技术的不断发展，对汽车悬架系统的要求也越来越高。
本文将对汽车悬架系统的动力学研究进行剖析，从力学角度探讨悬架系统的运动规律和影响因素。
汽车悬架系统的动力学研究主要包括悬架系统的振动、冲击与控制。
悬架系统的振动是指汽车在不同路面条件下的颠簸现象，这种振动会直接影响到车辆的行驶舒适性和操控性能。
冲击则是指车辆在行驶过程中遇到的突然上升或下降的力，这种冲击会对车辆的稳定性和安全性造成影响。
控制则是指通过悬架系统的特性调整，来保持车辆的稳定性和操控性能。
悬架系统的振动主要通过弹簧和减振器来吸收和控制。
弹簧是悬架系统的主要支撑元件，它能够通过储存和释放能量，来实现对车身的支撑。
而减振器则主要用于控制车身在弹簧的作用下产生的振动，使车身保持平稳。
这两个元件的组合和特性对车辆的振动特性起着至关重要的作用。
悬架系统的冲击主要通过减震器来控制。
减震器是悬架系统中的关键元件，它能够通过阻尼力来减缓车身的冲击，从而使车辆在行驶过程中更为稳定和安全。
减震器的阻尼特性和调节方式对车辆的冲击响应有着直接的影响。
悬架系统的控制主要是通过悬架系统的参数调节和悬架控制系统来实现。
悬架系统的参数调节包括弹簧刚度、减振器的阻尼特性等，通过调整这些参数，可以实现对车辆振动和冲击的控制。
而悬架控制系统则是指通过电子控制单元（ECU）来感知车辆的运动状态，并通过调节悬架系统的特性，来实现对车辆悬架系统的控制。
这种控制方式可以使得悬架系统根据不同的路面、驾驶条件和驾驶模式进行调节，从而提供更好的行驶舒适性和操控性能。
除了悬架系统的振动、冲击和控制外，悬架系统的动力学研究还包括悬架系统的动力学建模和优化设计。
动力学建模是指通过建立悬架系统的数学模型，来研究悬架系统的振动、冲击和控制特性。
优化设计则是指通过分析悬架系统的动力学特性和需求，对悬架系统的结构和参数进行优化，以提高悬架系统的性能和效能。
车辆悬架动力学优化研究(ADAMS)
双横臂式独立悬架
?？ 空间机构复杂，给运动学、动力学
分析带来较大困难.
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传统研究方法：图解法 分析计算法 多自由度的质量—阻尼刚体模型 缺点：结果误差较大，费时费力 解决方法： 虚拟样机技术(VP-Virtual Prototyping) 虚拟样机技术是采用计算机仿真与虚拟 技术，在计算机上通过CAD/CAM/CAE等技术 把产品的资料集成到一个可视化的环境中， 实现产品的仿真、分析..
车辆悬架动力优化研究
抹布
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1.1 车辆动力学的研究背景
背景：
现代汽车对乘坐的舒适性和行驶安全 性的要求越来越高，而悬架性能是影响汽 车行驶平顺性、操纵稳定性和乘坐舒适性 的重要因素，设计一个具有良好综合性能 的悬架成为现代汽车研究的一个重要课题。
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1.2 车辆系统动力学的研究现状 20世纪30年代，独立悬架Lanchester(U.A),Olley(U.S.A) 20世纪50年代,“关于对汽车稳定性的控制及轮胎 性能的研究”机械工程师学会(IMechE ) 1993年, “关于车辆舒适性和操作 性 ”Segel(IMechE) 先进控制理论和技术的应用也极大的推 动了车辆动力学的发展: ABS(Anti-lock Braking System)防抱死制动系统 TCS(Traction Control System)驱动力控制系统
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150.0 100.0
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车轮跳动量/mm
50.0 0.0 -50.0
车轮跳动量/mm
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主销后倾角/° 主销后倾角与车轮跳动的动力学关系
悬架动力学分析报告
编号: 悬架系统动力学分析报告项目名称：A级两厢轿车设计开发项目代号:编制：校对：审核: __________________ 批准：日期：2006.12日期：___________________ 日期：_ —日期：目录1分析目的 (2)2 ADAM模型的建立 (2)3前悬架系统动力学仿真分析结果 (5)3.1前悬架系统在侧向力作用下的分析结果 (5)3.2前悬架系统在纵向力作用下的分析结果 (5)3.3前悬架系统在垂向力作用下的分析结果 (6)4后悬架系统动力学仿真分析结果 (7)4.1后悬架系统在侧向力作用下的分析结果 (7)4.2后悬架系统在纵向力作用下的分析结果 (8)4.3后悬架系统在垂向力作用下的分析结果 (8)5悬架系统动力学仿真分析结论 (9).71分析目的本分析将根据设计部门提供的相关参数和数模，运用ADAM 软件对长城G08 车的前、后悬架进行动力学分析，考察前、后悬架车轮的外倾角、前束角参数在 车轮受侧向力、纵向力、垂向力作用下的变化情况。
2 ADAMS 模型的建立根据装配好的前、后悬架半载状态的 UG 模型，选取关键点，添加合适的运 动副、弹性元件等连接部件，输入各弹性元件的相关参数, 建立相应的ADAM 仿真分析模型，前、后悬架模型如下图 1图2所示:iravityi-fl30FWERKW 17SHIN oufler J.fcWF w EH ;<3ftmperUpper_flxmWSHINOj9sr_fr.MARI IfimperUpperJr.cm庙悶1图1前悬架ADAM 分析模型稣Hnqupper 日初 cmhgupj]i?rtian..&^Rit ；E 隴J 05?D828prripe :■ flhiiij-.11 kk ■. i ■ f-i m. .'SUpperPan MARKER.®Jd?KER 13图2后悬架ADAM 分析模型前悬架左边各部件之间主要的连接关系如下图 3与表1所示:||> 1 ：ier_fl I ： F2Q8 9 107百 EF I - JDwsr fl .ice T1TipefTower_fl.toR4也出fl.cmbleRad fl.cm图3前悬架左边各部件之间的连接关系图后悬架左边各部件之间主要的连接关系如下图4与表2所示:图4后悬架左边各部件之间的连接关系图前悬架定位参数的分析内容如下:（1）车轮外倾（2）车轮前束（3）主销后倾（4）主销内倾（5）轮距后悬架定位参数的分析内容如下:（1）车轮外倾（2）车轮前束（3）轮距3前悬架系统动力学仿真分析结果在两侧车轮接地点分别施加相同的侧向力、纵向力、垂向力，通过仿真计算, 得到前束角、前轮外倾角分别在侧向力、纵向力、垂向力作用下的变化关系曲线，如图3〜8所示：注：下图线纵坐标为相应车轮定位参数，横坐标为车轮接地点受力。
悬架动力学分析内容
前麦弗逊悬架简单动力学仿真1、前轮外倾角的变化2、主销后倾角变化3、主销内倾角变化4、主销偏移距变化5、前轮前束角变化
扭力梁后悬架的简单设计
扭力梁后悬架计算及特性分析1、侧向力分析2、车轮反向跳动分析3、侧倾中心高分析
用adams insigjht对前麦弗逊悬架优化
根据优化后得到的硬点重新建立麦弗逊悬架模型用adams insigjht对扭力梁后悬架优化
根据优化后得到的硬点重新建立扭力梁悬架模型用adams car整车操纵稳定性、平顺性仿真分析
14周-15周
16-19（最好能放到暑假做）暑假
暑假
暑假
暑假
暑假。
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汽车悬架系统动力学研究集团标准化办公室：[VV986T-J682P28-JP266L8-68PNN]（研究生课程论文）汽车动力学论文题目：汽车悬架系统动力学研究指导老师：乔维高学院班级：学生姓名：学号：2015年1月汽车悬架系统动力学研究摘要：汽车悬架类型的选择和悬架参数的差异对汽车的操纵稳定性和行驶平顺性具有重要的影响。
主要分析了麦弗逊悬架的结构特点，并通过ADAMS软件建立麦弗逊悬架的3D模型,对其进行仿真分析,得出悬架参数的优化设计方法。
关键词：麦弗逊悬架；ADAMS多刚体动力学；仿真分析TheautomobilesuspensionsystemdynamicsresearchCaisiVehicle141Abstract:Differentkindsofsuspensionsystemsand ofdifferencesinsuspens ionparametersonthevehiclesteeringstabilityandridingcomforthaveimporta ntinfluence.MainlyanalyzedthestructurecharacteristicsofMacphersonsusp ension,andbyusingADAMSsoftwaretoestablish3DmodelofMacphersonsuspensio n,carryonthesimulationanalysis,themethodofoptimaldesignparametersofth esuspension.Keywords:Macphersonsuspension;ADAMS/Car;multi-rigid-bodydynamics;simulationandanalysis引言汽车悬架是汽车车轮与车身之间一切装置的总称。
其功用在于：在垂直方向能够衰减振动和起悬挂作用；在侧向可防止车身侧倾和左右车轮载荷转移；在行驶方向上能够保证驱动与制动的实现并保持行驶方向的稳定性。
不同的悬架设置会使驾驶者有不同的感受。
看似简单的悬架系统综合多种作用力，决定着轿车的稳定性、舒适性和安全性，是现代轿车十分关键的部件之一。
悬架系统起着传递车轮和车身之间的力和力矩、引导与控制汽车车轮与车身的相对运动、缓和路面传递给车身的冲击、衰减系统的振动等作用，汽车悬架系统对汽车的操纵稳定性、行驶平顺性都有很大的影响[1]。
通过对麦弗逊悬架的仿真提出其优化分析方法。
麦弗逊悬架系统由两大基本部分组成：支柱式减震器和三角形托臂，具有结构简单，占用空间小，非簧载质量小，且与减震器弹簧配合使用组成一个可相对运动的结构体，可以实现车身高度和悬架刚度的自由调节。
但是,由于主销轴线位置在减振器与车身连接铰链中心和横摆臂与转向节连接铰链中心的连线上,当悬架在变形时,主销轴线也随之改变,前轮定位参数和轮距也都会相应改变,且变化量可能很大。
因此,如果悬架结构设计不当,就会大大影响汽车产品的使用性能[2]。
1ADAMS软件简介ADAMS模块是美国前MDI公司(MechanicalDynamicsInc.)与德国宝马(BMW)、奥迪(Audi)、法国雷诺(Renault)和瑞典沃尔沃(Volvo)等公司合作开发的整车设计软件包。
ADAMS软件使用交互式图形环境和零件库、约束库、力库，创建完全参数化的机械系统几何模型，其求解器采用多刚体系统动力学理论中的拉格朗日方程方法，建立系统动力学方程，对虚拟机械系统进行静力学、运动学和动力学分析，输出位移、速度、加速度和反作用力曲线。
其由基本模块、扩展模块、接口模块、专业领域模块及工具箱5类模块组成。
利用该软件不仅能快速建立高精度的整车虚拟样机模型，其中包括车身、悬架、转向系、发动机、传动系和制动系等。
用户还能够利用后处理模块通过高速动画观察各种复杂工况的车辆运动学和动力学响应，并输出表征操纵稳定性和安全性的性能参数。
为了分析某车型麦弗逊悬架的性能，在ADAMS/Car模块中搭建汽车前转向轮的麦弗逊悬架模型，使用ADMAS/Insight虚拟样机进行试验设计，进行相应的优化设计，提出改进方案，并验证了方案的可行性。
2悬架系统建模以某轿车的麦弗逊前独立悬架为例进行建模和仿真分析。
由于麦弗逊悬架左右对称,所以在CAR环境下只需要输入单侧模型的参数,系统会自动地建立另一边的模型。
因此,这里建模过程只涉及到左侧悬架。
2.1物理模型的简化麦弗逊悬架系统主要由车身1、上下摆臂2、转向横拉杆3、减震器及减震弹簧4、转向齿条5、车轮总成6和转向节带制动器总成7组成。
悬架各刚体之间的连接关系为：减震器4的上端用螺栓和橡胶衬垫与车身相连接，减震器4下端固定在转向节7上，转向7通过球铰接与下摆臂连接；下摆臂一端通过两个转动铰接与车身相连（其中一个为虚约束），另一端通过球铰接与转向节总成7相连；转向横拉杆一端通过球铰接与转向节总成相连，另一端通球铰接与转向齿条相连。
在进行运动分析时，转向齿条通过固定副与车身相连，车轮总成和转向节总成也通过固定副相连，车身相对地面不动。
对于单侧车轮的麦弗逊悬架约束方程数目为：n=6+1+5+3+4+3+3+2=39；对于单侧车轮的麦弗逊悬架自由度数目为：DOF=6+7-n=3。
这意味着单侧车轮的麦弗逊悬架有3个自由度，包括：车轮绕车轴的转动自由度；车轮绕主销的转动自由度；车轮上下方向跳动的自由度。
2.2系统坐标系的确立在建立多体模型时,坐标系的选择对建立样机模型的力学方程的难易程度起到很大的作用。
该模型的坐标原点为两侧车轮接地印迹中心点连线的中点。
以地面为XY平面,汽车中心对称面为XZ平面,通过前轮轮心连线,垂直XY、XZ两平面的面为YZ平面,取竖直向上为Z轴正向,车身右侧为Y轴正向,以车前进方向的反方向为X轴正向。
2.3模型关键硬点的获取硬点是各零件之间连接处的关键几何定位点,确定硬点就是在子系统坐标系中给出零件之间连接点的几何位置。
模型关键硬点的空间位置坐标和相关系数是建立运动学模型的关键,从厂家提供的零/部件装配图上可以得到硬点的坐标值。
2.4仿真模型的建立根据某乘用车的前悬架及整车设计参数，计算或测量整合零件的质量、质心位置及绕质心坐标系三个坐标轴的转动惯量,将这些动力学参数填写到对应的对话框中。
然后在硬点的基础上创建零件的几何模型,并定义各零件间的运动关系确定约束类型,通过约束将各零件连接起来,从而构成子系统结构模型。
最后将建好的子系统模型组装成悬架系统模型,完成ADAMS/CAR模型下的建模过程。
在多体动力学软件ADMAS/Car中建立该车带转向系统的麦弗逊前悬架及整车多体动力学仿真模型。
如图1所示。
图1前悬架总成模型3前悬架运动性能分析3.1主销后倾角对整车运动学性能的影响主销后倾角是指主销轴线和地面垂直线在汽车纵向平面内的夹角。
由于有主销内倾角的存在,使得主销延长线接地点落在轮胎接地点前面,产生回正力矩,从而保证汽车稳定直线行驶。
回正力矩不易过大,否则将使驾驶员转动方向盘过于吃力,影响整车的操纵稳定性。
现代汽车设计主销后倾角一般不超过2°-3°。
3.2主销内倾角对整车运动学性能的影响主销内倾角是指主销轴线与地面垂直线在汽车横向平面内的夹角。
同主销后倾角一样,也使车轮有自动回正作用。
由于有主销内倾角的存在,使得驾驶员转向操纵轻便,也可以减小从车轮传递到方向盘的冲击力。
但内倾角不易过大,否则在汽车转向时,轮胎与路面产生较大的滑动,使得转向操纵沉重,影响整车稳定性,同时加剧轮胎磨损。
3.3车轮外倾角对整车运动学性能的影响车轮外倾角是指通过车轮中心的汽车横向平面与车轮平面的交线与地面垂线之间的夹角。
由于车轮外倾角的存在,保证汽车直线订驶稳定性的同时,使得驾驶员转向操纵轻便,同时也与拱形路面相适应。
3.4前束角对整车运动学性能的影响因前轮有外倾角的存在,将导致两侧车轮有向外滚开的趋势,由于转向横拉杆等一些构件对车轮有约束作用,车轮会出现既有滚动又有滑动的情况。
因此为了消除前轮外倾角的存在而带来的不良后果，在汽车设计时添加前轮前束，前束也可用前束角来表示。
前束角选择的合理可以延缓轮胎磨损。
3.5主销偏距对整车运动学性能的影响主销偏距是指主销延长线与地面的交点到轮胎接地中心的距离。
主销偏距的大小对转向操纵轻便与否起到非常关键作用,主销偏距小,则转向时阻力也小,主销偏距大,则使转向沉重的同时加剧轮胎磨损。
3.6轮距变化量对整车运动学性能的影响汽车在行驶时,车轮会产生上下跳动,这样会导致轮距变化。
轮距变化一方面会使轮胎加剧磨损，另一方面也会影响汽车行驶的直线稳定性和操纵稳定性。
因此,轮距变化量越小对整车行驶越有利。
4仿真分析本仿真试验分析主要采用双轮同向激振仿真,保持左右车轮相同高度,对车轮施加设定数值的上挑和回弹运动,从而获取悬挂特征参数。
通过进行双侧车轮平行跳动仿真来分析前轮前束角、车轮外倾角、主销后倾角。
跳动的范围选择为轿车经常用的±50mm,前轮定位参数变化曲线如图2~图4所示。
图2前轮前束角的变化曲线图3车轮外倾角的变化曲线图4主销后倾角的变化曲线5结论主销后倾角越大，越有助于保持车辆行驶的方向稳定性，但过大的主销后倾角可能导致不平顺的行驶状况，若在低速，甚至会导致转向前轮产生摆振，因此主销后倾宜在2°-3°范围内。
在车轮跳动过程中，车轮外倾角对轮胎的侧滑影响小，但是，外倾角过大，会使轮胎出现偏磨损现象，故车轮外倾角应在0.5°-2°范围内,。
对于前束角应配合车轮外倾角的取值，控制在0.2°-1.0°。
在车轮跳动过程中，特别在低速行驶过程中，主销内倾角过大，会使转向发飘。
在车轮上跳过程中外倾角减小，能有效补偿由于车身侧倾引起的不良影响。
主销后倾角对内倾角变化影响较大，并且随着车轮的上跳，主销内倾角增加，能有效补偿由于载荷增加而降低汽车转向轻便性的趋势，有利于提高汽车的转向轻便性。
主销内倾角对后倾角的变化影响最大，并且，主销后倾角随车轮上跳而增大，由侧向力引起的不足转向特性将得到提高。
根据某车型存在的问题，研究的车轮跳动过程中车轮定位参数与轮胎磨损的关系以及定位参数相互之间的影响将为汽车的初始设计提供可靠的技术依据，为有效地减小车轮侧滑、降低轮胎磨损以及提高汽车的操纵稳定性进行了探索。
本文分析了悬架运动学参数对整车性能的影响’利用多体动力学软件ADAMS/Car对麦弗逊悬架进行建模与仿真,分别得到主销后倾角、车轮外倾角等参数随车轮行程的变化曲线,为麦弗逊悬架设计及整车的操纵稳定性和平顺性分析提供了基础。
参考文献[1]余志生.汽车理论［M］.北京:机械工业出版社2009:135-142.[2]刘进伟,吴志新,徐达.基于ADAMS/CAR的麦弗逊悬架优化设计[J].农业装备与车辆工程,2006(9).[3]石柏军,朱新涛.ADAMS/CAR环境下的麦弗逊悬架建模与优化[J].现代制造工程,2008(8)[4]郭孔辉.汽车操纵动力学[M].长春:吉林科学技术出版社,1991.。