┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 装 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 订 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 线 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊
安徽工业大学 毕业设计(论文)说明书
4.3.3主销后倾角与主销后倾拖距
主销后倾角应保证车轮具有合适的回正力矩,使得汽车具有良好的行驶稳定性。一般不希望后倾角在车轮上下运动过程中出现大的变化,以免在载荷变化时出现回正力矩过大或过小的现象,使操纵性能恶化。另外,要求后倾角具有随车轮上跳而增加的趋势,这样可以抵消制动点头时后倾角减小的趋势,否则在出现制动点头时,由于后倾角减小,甚至出现负后倾,使回正力减小,从而出现制动跑偏和转陀等上稳定现象[29]。
后倾拖距较大,有利于提高转向轮的回正能力和直线稳定性,但转动转向盘时的转向力及保持力会加大,因此,后倾拖距的设计应有一定的限度。一般为0~30mm。
如前所述,主销后倾和后倾拖距的作用是当汽车直线行驶偶然受外力作用而稍有偏转时,主销后倾将产生车轮转向反方向的力矩使车轮自动回正,可保证汽车直线行驶的稳定性。后倾角越大车速越高,稳定力矩越大,但后倾角不宜过大,否则在转向时会导致转向沉重,而且过大会造成外侧转向轮的外倾角向负方向变化,最终导致破坏汽车的行驶稳定性。
由图4-3和图4-4可以看出,双横臂式独立悬架的主销后倾角在车轮上跳过程中变化量不是很大,这表明原双横臂式独立悬架在车轮上跳过程中使汽车的转向轻便性和高速直线行驶稳定性得到了较好的协调,因此上面双横臂式悬架的主销后倾角和主销后倾拖距随轮跳的变化趋势是一种比较合理的变化。
第 36 页 共 49 页
┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 装 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 订 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 线 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊
安徽工业大学 毕业设计(论文)说明书
4.3.4主销内倾角和主销偏移距
如前所述,主销内倾角有使车轮自动回正的作用,有利于主销横向偏移距的减小,从而减少转向时驾驶员加在方向盘上的力,使转向操纵轻便。但内倾角也上宜过大,否则转向时,车轮绕主销转动过程中,轮胎与路面之间将产生较大的滑动,增加轮胎与路面摩擦力主销内倾角主要对轮胎的回正作用产生影响(在汽车低速行驶时起到主要作用);设计时大致范围为7°~13°主销偏移距对地面纵向力作用下汽车保持直线行驶的稳定性而不发生跑偏具有重要的影响[30]。
由图4-5和图4-6可以看出,原双横臂式独立悬架在车轮的向上跳动过程中,主销偏移距幅度基本不变,地面对轮胎的纵向作用力,特别是制动时的地面制动力和驱动轮的驱动力,会使车轮产生绕主销的转动力矩,从而影响汽车的行驶稳定性、车轮回正性、转向稳定性。主销内倾角和主销偏移距的主要影响是通过二者的共同作用使得稳定性、轻便性和回正性得到较好地协调。在高速制动时地面制动力较大,又由于车轮上跳造成主销偏移距增大较多,因此使得制动力所引发的绕主销轴回正力矩增大很多,在左右轮制动力分配不均和左右轮路面附着系数不同的情况小,会出现轴摆的现象和转向摆阵等不稳定现象,从这一点上我们看到了优化前后的双横臂式悬架的变化趋势都较好。
第 37 页 共 49 页
┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 装 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 订 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 线 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊
安徽工业大学 毕业设计(论文)说明书
4.3.5轮距的变化
轮距变化是指随着车轮的上下跳动轮胎接地点产生的横向位移。从减少轮胎磨损等因素考虑,轮距最好不发生变化。然而,在一般的独立悬架系统中,由于结构上的原因,轮距不变是不可能的。这样,为了使轮距变化尽可能小,应适当选择控制臂的长度及相对位置。一般轮距变-5mm/50mm~5mm/50mm的范围内。轮距的变化是导致车轮轮胎发生磨损的重要原因。由图4-7给出了悬架的左右车轮轮心处产生的横向位移随车轮上下跳动的变化情况(左右车轮轮心的横向位移量变化趋势是相反的)。原始轮距为1600mm,可以看出原悬架轮心的横向位移的变化范围为1575mm-1612mm,变化
第 38 页 共 49 页
┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 装 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 订 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 线 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊
安徽工业大学 毕业设计(论文)说明书
范围达到37mm,这对于轮胎的磨损的影响是不利的。优化后的悬架轮心的横向位移的变化范围1581mm-1606mm,基本能保证轮距变化保持在15mm左右,对轮胎的磨损较小,是一种合理的变化趋势。
4.3.6制动点头量和加速上仰量
制动点头量如图4-8所示。制动时的点量是指汽车在以一个重力加速度的加速度制动时,前悬架的压缩下移量。加速上仰量是指汽车在以一个重力加速度的加速度加速时,前悬架的伸张上移量。由图8可以看出,在车轮由负的最大行程到正的最大行程的跳动过程中,优化后的双横臂式独立悬架减小的幅度较大。这说明了比起原双横臂式独立悬架多沉现象具有更好的抑制作用。这里有体现了优化悬架的一个重要优点
[31]
。
第 39 页 共 49 页
┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 装 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 订 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 线 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊
安徽工业大学 毕业设计(论文)说明书
4.3.7悬架刚度和侧倾角刚度
侧倾角刚度的大小及其在前、后轮的分配,对车辆侧倾角的大小、侧倾时左、右车轮载荷再分配,以及车辆的稳态响应特性有一定的影响。悬架的侧倾角刚度越大,则该桥发生的轮荷转量移就越大。因此,增加前悬的侧倾角刚度有利于使汽车趋于上足转向。对于侧倾角刚度,随车车辆种类上同而异,但换算成0.5g侧向加速度下的整车侧倾角一般在2~5°
悬架的悬架刚度和侧倾角刚度分别如图4-9和图4-10所示,悬架刚度是指在车轮中心施加垂直作用力时车轮中心单位垂直位移的作用力,侧倾角刚度是指使悬架发生单位侧倾角的在轮胎接地点处施加的力矩。这两个参数都反映了悬架在外力作用下悬架的运动情况,他们不仅与悬架系统的弹性元件和阻尼元件有关,而且还在很大程度上取决于悬架导向机构的布置情况。由图4-9和图4-10可以看出,原悬架和优化后的的悬架刚度和侧倾角刚度在车轮上下跳动的整个行程中幅度变化趋势相同,是一种较好的优化方案。
第 40 页 共 49 页