基于车轮侧偏的汽车转向特性研究

摘要

汽车轮胎侧偏特性以及汽车转向时汽车整车的转向中心对汽车转向性能具有重要影响。汽车轮胎的侧偏特性不仅影响着汽车轮胎的磨损和使用寿命还影响着汽车的操纵稳定性，汽车转向机构的设计是否合理直接影响着汽车两转向轮转角关系，汽车转向是否为纯滚动转向。与汽车纯滚动转向直接相关的则是汽车转向时的转向中心，然而汽车的转向中心和汽车侧翻、甩尾息息相关。因此，本文是为了解决上述问题进行的基础部分研究。同时，对汽车在高、低速转向，汽车两前轮转向角是否存在差异展开了研究。　　论文的主要研究内容如下：　　（1）通过建立前、后驱汽车低速转向时的受力平衡模型，分别用解析法和图解法对其进行求解，分析受力平衡模型中各力受哪些因素的影响以及得出相应的曲线关系；结果证明图解法比解析法更直接、简单。　　（2）在分析前、后驱汽车低速转向受力平衡模型的基础上，考虑轮胎侧偏刚度，提出了汽车转向理想线的概念；修正了考虑轮胎侧偏刚度后的阿克曼转向原理，得到了修正表达式并分析了影响表达式的参数；此转向理想线的研究价值在于为以后把影响侧偏角的所有因素都考虑时提供一种理论参考，同时对汽车转向角的控制以及转向装置的设置提供理论依据。　　（3）对于现代汽车转向机构只可能有一个点或者几个点能满足汽车转向理想线，对不满足的点展开了汽车整车转向中心研究。对后驱汽车分别用等效三轮模型和四轮模型求解汽车转向中心，分析得出在小侧偏角下等效三轮模型和四轮模型是等价的。　　（4）高速时汽车的离心力越大，因此侧偏角就会更大；为了验证高速和低速时汽车转向角存在差异，搭建具有模拟车速、发动机转速的EPS转向试验台，并对其进行实验测试。得到了汽车高速和低速转向时转向角确实存在差异，分析了产生这种差异的原因是由于扭力杆残余角的不同引起。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

1 绪论

1.1 论文选题的背景与意义

1.2 国内外研究现状

1.3 论文的研究内容

2 汽车低速转向力学模型的建立与分析

2.1 汽车驱、从动轮力学模型分析

2.2 汽车力学模型的建立与求解

2.3 汽车力学模型的图解法分析

2.4 汽车力学模型中各作用力的图解法分析

2.5 本章小结

3 汽车转向理想线的研究

3.1 汽车转向基本要求及轮胎的侧偏现象

3.2 汽车转向理想线的定义

3.3 轮胎的侧偏刚度

3.4 前驱汽车的前轮侧偏线

3.5 前驱汽车的理想线

3.6 后驱汽车的前轮侧偏线

3.7 后驱汽车的转向理想线

3.8 前、后驱汽车转向侧偏线对比

3.9 汽车转向理想线研究的价值

3.10 本章小结

4 汽车转向中心的研究

4.1 后驱汽车等效三轮模型的建立

4.2 后驱汽车四轮模型

4.3 汽车转向中心的研究价值

4.4 本章小结

5 EPS转向实验台转向试验研究

5.1 EPS转向实验台

5.2 EPS转向实验台的结构及工作原理

5.3 转向试验器具介绍

5.4 试验实施及结果分析

5.4 本章小结

6 总结和展望

6.1 总结

6.2 展望

致谢

参考文献

个人简历、在学期间发表的学术论文及取得的研究成果