转向梯形双间隙对汽车蛇行工况稳定性的影响

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1、学兔兔www.xuetutu.com·基础研究·转向梯形双间隙对汽车蛇行工况稳定性的影响魏道高张志龙蒋统潘之杰肖怀阳(1．合肥工业大学；2．浙江吉利汽车研究院有限公司)【摘要】将转向梯形简化为平面连杆机构，建立包含车身侧倾、横摆、侧偏及右前轮转角的4自由度车辆转向行驶系统数学模型，并采用数值方法对转向梯形运动副双间隙参数变化时样车质心侧偏角的稳定性进行计算分析。结果表明，随着运动副间隙增大，汽车蛇形运动的单周期区域减小，倍周期区域消失，混沌区域增加；理论上找到间隙r<1．0mm区间时汽车蛇形工况失稳区间较小。主题词：双间隙转向机构蛇形工况质心侧偏角稳定性中图分类号：U469．21

2、文献标识码：A文章编号：1000—37O3(2015)10-0019-05StudyoftheEffectsofSteeringTrapezoidDual·_‘clearanceonVehicleStabilityunderSlalomManeuverWeiDaogao，ZhangZhilong’，JiangTong，PanZhijie，XiaoHuaiyang(1．HefeiUniversityofTechnology；2．ZhejiangGeelyAutomobileInstitute)【Abstract]Thesteeringtrapezoidmechanismissimp

3、lifiedintoaplanelinkagemechanism，afour—DOFmathematicalmodelofvehiclemaneuveringsystemincludingbodyroll，yawandsideslipandofffrontrightwheelangleisestablished．Onthebasisofthismodel，anumericalanalysismethodisusedtoconductasimulatedanalysisaboutthestabilityofprototypevehiclesideslipangleasthedoub

4、le—clearanceparameterofsteeringtrapezoidmotionpairchanges．Theresultsshowthatwiththeincreaseofthemotionpairclearance，singlecycleareaofvehicleslalommotiondecreases，whereastheperiod—doublingareadisappearsandthechaosareaincreases．Theinstabilityintervalunderslalommaneuverissmallintheorywhentheclea

5、rancesr<1．0mm．Keywords：DoubleClearances，SlalomManeuver，SideslipAngle，Stability行驶安全。本文在以上研究成果及前期研究单间隙对1前言汽车转向行驶稳定性影响的基础上，进一步考虑转向汽车转向梯形间隙对汽车行驶稳定性有重要影梯形双间隙对车辆蛇形工况稳定性的影响，建立了含车响。目前的文献多是针对转向梯形间隙对汽车摆振工身侧倾运动的4DOF汽车转向行驶非线性动力学模型，况的研究，如卢剑伟n在摆振模型中考虑转向梯形轴销并进行了数值计算与分析，以获得间隙因素对汽车蛇行间隙，对含2状态间隙模型分析发现，间隙可能导致汽工况

6、下频率特性的影响。车摆振动力学行为出现倍周期并最终走向混沌；王威2含双间隙的转向梯形转向行驶模型以4DOF独立悬架汽车为研究对象，运用频域分析方法研究发现，转向梯形间隙可以改善系统的瞬态响应行2．1考虑双间隙的系统力学模型为。而关于转向梯形间隙对于汽车操纵稳定性能如汽在前期建立的汽车转向行驶系统力学模型基础上，车蛇形工况影响的研究则较少。考虑转向机构双间隙对转向稳定性的影响，建立样车转由于生产制造和装配误差及日常使用磨损等不可向系统力学模型和坐标系如图1所示。控因素，转向梯形间隙难以避免。研究转向梯形间隙对建模时考虑转向横拉杆球头销处双间隙，为了简化汽车蛇形工况稳定性的影响，可以

7、确定间隙的合理误差分析过程，忽略前轮定位参数及转向梯形杆件的空间夹范围，使其既满足生产制造易于实现又能保证汽车日常角对汽车转向运动的影响，则汽车整体式转向梯形简化2015年第1O期一19—学兔兔www.xuetutu.com·基础研究·为平面四连杆机构，如图1c所示。汽车以速度做匀车身绕轴侧倾力矩平衡方程：速蛇行行驶，OXYZ为固定于侧倾中心的坐标系，XOY与=mh(+)cos卢+mh一c驴一kjp+路面平行，轴指向汽车行驶方向，z轴竖直向上，Y轴(3)按右手定则指向左侧。前从动