转向轮绕主销的振动

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1、四、转向轮绕主销的振动由于转向系统内存在的间隙，转向盘的游隙可以达到5°~10°。也就是说转向盘不动时，转向轮可以自由转动大约20°~40°。考虑到系统内部某些部件的弹性变形，转向轮的自由转角还可能更大些。转向轮的自由转动常带有振动的性质，其频率和角振幅则与转向轮上作用力的特性有关。引起转向轮振动的原因有：转向轮不平衡；前悬架和转向系统的运动学关系不协调；以及车轮与不平路面之间的相互作用。由于某种偶然激发，还可能引起转向轮的自激振动，在一定条件下，这种自激振动可以保持很长时间。1)转向车轮不平衡引起的振动

2、车轮的质心如果不在旋转轴上，则称为静态不平衡；如果质心在旋转轴上，而其质量分布不对称于车轮旋转平面，那么离心力引起的合力矩不为零，这时车轮处于动态不平衡状态。由于车轮不平衡，在旋转时形成对转向主销的力矩，引起转向轮绕主销的振动。而这一力矩的振幅与车速平方成正比，其频率与车速成正比。2)前悬架与转向系运动学关系不协调引起的振动图4-50是一种纵置半椭圆钢板弹簧前悬架与转向系布置简图。钢板弹簧固定吊耳在前轴前面，活动吊耳和转向器在前轴后面。板簧发生变形时，转向节上的球销。作为前轴上的一点绕点摆动（试验研究结果

3、说明，点的位置如图4-51a)及4-52所示），由于和不重合，而点只能沿运动，结果转向节将相对于主销发生转动。这样，行驶在不平道路上时，由于车轮相对于车架的跳动，将同时引起转向轮的摆振。为减少这一振动，应将转向器与固定吊耳尽量靠近，使与轨迹贴近，见图4-51h)。3)转向轮上作用的稳定力矩前面已经谈到，在进人稳态偏离之后，车轮和地面接触的印迹上单元侧向反力的分布呈三角形，所以合力作用点显然位于印迹中点之后，如图4-53所示，偏距为。即为回正力矩。随车轮所受侧向力的增加，回正力矩随之增大。而在印迹后部的单元

4、侧向反力达到附着极限以后，印迹上单元侧向反力的分布呈梯形，合力偏距。减小（图4-53)。侧向力继续增加，滑移区不断加大，分布由梯形趋于矩形，偏距趋于零。由此可见，回正力矩在达到最大值后，又开始减小（图4-53曲线）。随着法向载荷的增加，回正力矩也随之增大。如果汽车在直线行驶时，转向轮偶然发生摆动，但汽车在这一瞬间由于惯性还继续向前直线行驶，结果，转向轮将产生偏离。如图4-54所示，左右车轮上作用的回正力矩将使车轮回到直线行驶位置。由于主销后倾，也会使轮胎印迹的反力合力作用点相对于主销轴线产生偏移，这就产生

5、了一个稳定力矩凡（图4-55)。无论是弹性轮胎的回正力矩和主销后倾带来的稳定力矩，都与侧向力有关。因而这二者都是侧向力决定的稳定力矩。主销内倾带来的稳定力矩和轴荷有关。当轿车采用交叉布置的双管路制动系统时，要求增大主销内倾角，使前轮回转半径为负值（见图4-56)。因为正常情况下，轿车前轮制动力大于后轮，所以当一套管路失效时，容易造成制动时的方向偏离，而为负值，可通过前轮的转向来补偿制动偏转（图4-57)。五、操纵租定性试验操纵稳定性试验可以在试车场或实际路面上进行，定的参数是：车速、侧向加速度、侧倾角、侧

6、倾角速度、车轮轨迹、航向角、转向盘操纵力等。采用第五车轮、侧力转向盘、加速度计以及陀螺测量仪等。1)稳态转向特性试验为判断汽车稳态转向特性常采用定圆转向试验。试验时固定转向盘转角，在水平场地上作等速圆周行驶，测定车速，二、转向盘转角B和横摆角速度％。汽车速度由低逐级提高，直到侧向加速度值达到要求值为止。也可以把汽车连续加速，根据汽车行经轨迹判断其转向特性（图4-58)。也可通过定侧向加速度试验法。试验时车速分别为40km/h、80km/h、110km/h，调整转向盘转角使汽车的侧向加速度保持0.4g,汽车

7、作等速圆周行驶。测定转向盘转角、车速。和横摆角速度。计算出前轮转向角(，—转向系传动比），在图4-59所示的-曲线图上判断其转向特性。2)瞬态横摆响应试验在定侧向加速度试验中，我们已经知道了40km/h和110km/h车速下达到稳态圆周行驶侧向加速度为0.4g时的转向盘转角值。在此基础上，可用阶跃试验法来确定汽车瞬态横摆响应。试验时，汽车先以直线行驶，达到40km/h或110km/h时，突然以500deg/s的角速度转动转向盘到上述转角值，保持不变。测定从直线行驶过渡到稳态圆周行驶过程中的各瞬时横摆角速度

8、和转向盘转角，求出瞬时的值，按图4-60所示曲线判断瞬态特性。3)回正能力试验在平坦场地上，汽车以40km/h和80km/h作等速圆周行驶，转向盘转角应使其侧向加速度保持0.4g.然后突然完全松开转向盘，汽车将从圆周行驶回复到直线行驶。按图4-61所示要求判断回正能力。第三节汽车被动安全性一、车辆事故分析和被动安全性的评价方法道路交通事故的统计和分析是研究汽车被动安全性的基础。根据事故统计，了解事故与气候、道路、时间与驾驶员和