吉林大学交通学院：《汽车运用工程》课程PPT教学课件（汽车理论）第五章 汽车操纵稳定性（5.4）汽车燥纵稳定性与悬、转白系（1/3）

5.4汽车燥纵稳定性与悬、转白系 二自由度模型忽略了前、后轴及左、右轮载荷 变化、车轮外倾角、悬架导向杆系及变形对轮胎侧偏 角的影响。因此,轮胎弹性侧偏角绝对值的大小取决 于整车质心位置和轮胎无外倾角也无载荷变化下的侧 偏刚度。 1弹性侧偏角:垂直载荷与外倾角变动产生的弹生侧偏角。 2侧倾转向角:侧向力使厢外倾导致转向杆运动 而产生的前轮平面绕主销的转动。 3变形转向角:侧向力使厢外倾导致悬架导向系 变形而产生的后轮平绕垂直地面轴线的转动 1/25

1/25 二自由度模型忽略了前、后轴及左、右轮载荷 变化、车轮外倾角、悬架导向杆系及变形对轮胎侧偏 角的影响。因此，轮胎弹性侧偏角绝对值的大小取决 于整车质心位置和轮胎无外倾角也无载荷变化下的侧 偏刚度。          变形而产生的后轮平面绕垂直地面轴线的转动。 变形转向角：侧向力使车厢外倾导致悬架导向杆 系 而产生的前轮平面绕主销的转动。 侧倾转向角：侧向力使车厢外倾导致转向杆系运 动 弹性侧偏角：垂直载荷与外倾角变动产生的弹性侧偏角。 . . . 3 2 1

车身侧倾轴线:车厢相对地面转动时瞬 时轴线。 侧倾中心:侧倾轴线通过车厢在前后轴 汽 处横断面的瞬时转动中心。 侧倾中心的位置由悬架的导向杋构所决 车 的 柄可用解析和图解两种方法获得侧倾中心 外 妫囹解方法是利用可逆原理,即假设车厢 不动而地面相对车厢发生转动求出地 倾「面相对车厢的瞬时转动中心,它也是车 厢的侧倾中心。 2/25

2/25 1. 车身侧倾轴线：车厢相对地面转动时瞬 时轴线。 侧倾中心：侧倾轴线通过车厢在前后轴 处横断面的瞬时转动中心。 侧倾中心的位置由悬架的导向机构所决 定。 可用解析和图解两种方法获得侧倾中心。 图解方法是利用可逆原理，即假设车厢 不动而地面相对车厢发生转动，求出地 面相对车厢的瞬时转动中心，它也是车 厢的侧倾中心

无侧向力 有侧向力 E mg D 单横摆臂独立悬架及铏 32(<

3/25 D G 单横摆臂独立悬架及车厢 E F m gs Fy Fr Fl 无侧向力 有侧向力

C mg F D g 单横摆臂独立悬架车厢的侧倾中心 F→乃至=0F→个乃至F=mg 4/25

4/25 Om D G E F  d  g Fy mg C Fl Fr C

G 双横摆臂独立悬架及

5/25 D G Ol Or

O D G 双横摆臂独立悬架车厢侧倾中心 6/25

6/25 Om  d  g D G Ol Or

商用车 轿车 纵置半椭圆板簧上车勵侧倾中心 2|d

7/25 纵置半椭圆板簧上车厢的侧倾中心 Om Om 商用车 轿车

悬架的侧倾角刚度 悬架的侧倾角刚度:侧倾时,单位侧倾转角 下悬架给车厢总弹性恢复力偶矩。K=dT 悬架的线刚度:车轮保持在地面上作垂直运动 时,单位车厢位移下悬架系统给车厢的总弹性 恢复力。F0 等效弹簧:车厢在侧倾时所受到的弹性恢复力 相当一个具有悬架线刚度的螺旋弹簧。 8/25

8/25 r r d dT K  下悬架给车厢总弹性恢复力偶矩。  = 悬架的侧倾角刚度：侧倾时，单位侧倾转角

车身质量G △OAm F:=(Gs+G 非悬挂质量G O △Q=ASk t-tire S-Spring △S △S.△S △F2n=△Qm=k2△Sm △F △F.=k △Sn=k2(-)2△S 微元力法确定单横摆 △F △S 臂独立悬架的线刚度 9/25

9/25 Om ' F z Fz r t S s S Q Q 2 Gu Gs m n s s z s u Q S k F G G  =  = ( + ) 2 ' 1 t-tire s-spring 车身质量 GS 非悬挂质量 Gu

ASAS △O G = Q G G AF, n=40m=k,AS m taF ∠F=k AS,=k,()4S AF k1==2k,(")2 一两侧轮胎 10/25

10/25 t 2 s s s ' z s s ' z s t t s r ) S n m S k ( n m F k F n Q m k S m S n m S m S n S            = = = = = = = Om ' F z Fz r St Ss Q Q 2 Gu Gs m n GS Gu 2 s t ' z l ) n m 2k ( S F k = =   两侧轮胎