《汽车理论》课程教学课件（PPT讲稿）第五章 汽车的操纵稳定性 5.4 汽车操纵稳定性与悬架的关系

第五章汽车的操纵稳定性第四节汽车操纵稳定性与悬架的关系>本节将学习弹性侧偏角、侧倾转向角和变形转向角等基本概念，分析不同悬架及参数对汽车操纵稳定性的影响，了解改善汽车操纵稳定性的方法。汽车理论（第5版）教学课件中国农业大学编制

1 第五章 汽车的操纵稳定性 第四节 汽车操纵稳定性与悬架的关系 ➢本节将学习弹性侧偏角、 侧倾转向角和变形转向角 等基本概念，分析不同悬架及参数对汽车操纵稳定性的 影响，了解改善汽车操纵稳定性的方法

第四节汽车操纵稳定性与悬架的关系>线性二自由度汽车模型对汽车进行了较多简化，汽车行驶过程中，还应考虑以下因素对轮胎侧偏角的影响。1）前、后轴左、右两侧车轮的垂直载荷要发生变化：2）车轮有外倾角，由于悬架导向杆系的运动及变形，外倾角将随之变化；3）车轮上有切向反作用力；4）车身侧倾时悬架变形，悬架导向杆系和转向杆系将产生相应运动及变形。>综上，汽车侧偏角还应该包括以下三个部分：1）弹性侧偏角（F变化和的变化引起的侧偏角α的变化）：2）侧倾转向角（车厢侧倾而导致前后轮转角的变化）：3）变形转向角（悬架导向杆系变形引起的车轮转角的变化）2汽车理论（第5版）教学课件中国农业大学编制

2 1）前、后轴左、右两侧车轮的垂直载荷要发生变化； 2）车轮有外倾角，由于悬架导向杆系的运动及变形，外倾角将随 之变化； 3）车轮上有切向反作用力； 4）车身侧倾时悬架变形，悬架导向杆系和转向杆系将产生相应运 动及变形。 ➢综上，汽车侧偏角还应该包括以下三个部分： 1）弹性侧偏角（FZ变化和γ的变化引起的侧偏角α的变化）； 2）侧倾转向角（车厢侧倾而导致前后轮转角的变化）； 3）变形转向角（悬架导向杆系变形引起的车轮转角的变化）。 第四节 汽车操纵稳定性与悬架的关系 ➢线性二自由度汽车模型对汽车进行了较多简化，汽车行驶过程中，还应 考虑以下因素对轮胎侧偏角的影响

第四节汽车操纵稳定性与悬架的关系一、车厢侧倾1.车厢侧倾轴线1）侧倾轴线：车厢相对于地面转动时的瞬时轴线：2）侧倾中心：侧倾轴线通过前、后轴处横断面上的瞬时转动中心：其位置由悬架导向机构决定，常用图解法确定。侧倾轴线是侧倾中心的连线。思考：先确定侧倾轴线再确定侧倾中心，还是先确定侧倾中心再确定侧倾轴线？3汽车理论（第5版）教学课件中国农业大学编制

3 侧倾轴线是侧倾中心的连线。 1）侧倾轴线：车厢相对于地面转动时的瞬时轴线； 2）侧倾中心：侧倾轴线通过前、后轴处横断面上的瞬时转 动中心；其位置由悬架导向机构决定，常用图解法确定。 一、车厢侧倾 1.车厢侧倾轴线 思考：先确定侧倾轴线再确定侧倾中心，还是先确 定侧倾中心再确定侧倾轴线？ 第四节 汽车操纵稳定性与悬架的关系

第四节汽车操纵稳定性与悬架的关系确定侧倾中心时①假定车厢不动，地面和车轮相对车厢转动：②假定车轮与地面间无相对滑动；③对四连杆机构会用到三心定理。013>四连杆机构中相对两杆的相对运动瞬心是相邻两杆延长线的交点。024汽车理论（第5版）教学课件中国农业大学编制

4 1 2 3 4 O24 O13 ①假定车厢不动，地面和车轮相对车厢转动； ②假定车轮与地面间无相对滑动； ③对四连杆机构会用到三心定理。 确定侧倾中心时 第四节 汽车操纵稳定性与悬架的关系 ➢四连杆机构中相 对两杆的相对运动瞬 心是相邻两杆延长线 的交点

第四节 汽车操纵稳定性与悬架的关系单横臂独立悬架车的侧倾中心DGVg图5-36单横臂独立悬架上车厢的侧倾中心5汽车理论（第5版）教学课件中国农业大学编制

5 d v g v Om 1）单横臂独立悬架车厢的侧倾中心 第四节 汽车操纵稳定性与悬架的关系

第四节 汽车操纵稳定性与悬架的关系2）双横臂独立悬架的侧倾中心D新Vg6汽车理论（第5版）教学课件中国农业大学编制

6 D G Or Ol Om d v g v 2）双横臂独立悬架的侧倾中心 第四节 汽车操纵稳定性与悬架的关系

第四节汽车操纵稳定性与悬架的关系双横臂独立悬架的等效单横臂悬架7汽车理论（第5版）教学课件中国农业大学编制

7 双横臂独立悬架的等效单横臂悬架 第四节 汽车操纵稳定性与悬架的关系

第四节汽车操纵稳定性与悬架的关系2.悬架的侧倾角刚度悬架的侧倾角刚度：车厢侧倾时，单位车厢转角下，悬dT架系统给车厢总的弹性恢复力偶矩：Kor二dd1）悬架的线刚度悬架的线刚度：车轮保持在地面上而车厢作垂直运动时，单位车厢位移下，悬架系统给车厢的总弹性恢复力：AFK,:As8汽车理论（第5版）教学课件中国农业大学编制

8 悬架的侧倾角刚度：车厢侧倾时，单位车厢转角下，悬 架系统给车厢总的弹性恢复力偶矩： 1）悬架的线刚度 悬架的线刚度：车轮保持在地面上而车厢作垂直运动时， 单位车厢位移下，悬架系统给车厢的总弹性恢复力： s F K Δ Δ l = 2.悬架的侧倾角刚度 第四节 汽车操纵稳定性与悬架的关系 r Φr d d Φ T K =

第四节 汽车操纵稳定性与悬架的关系（2）独立悬架（1）非独立悬架恢复力弹性元件导向杆系约束反力AF = 2k,AsAFK, ==2kAsJAF9汽车理论（第5版）教学课件中国农业大学编制

9 ΔF 2k Δs = s l s 2 Δ Δ k s F K = = （1）非独立悬架 （2）独立悬架 恢复力 弹性元件 导向杆系约束反力 第四节 汽车操纵稳定性与悬架的关系

第四节 汽车操纵稳定性与悬架的关系HQ+QFa+AFAQ= k,AssAss.AsmAs.As二AsmnnAsNF'n= △OmC2m= k.s.mnF2 + △F2mAF'= k.Asn中mAF!mAstK = 2knAsn10汽车理论（第5版）教学课件中国农业大学编制

10 m n FZ  FZ +Δ  2 Gu Fa +ΔFa Q + ΔQ s s Q = k s n s m s Δ s Δ t = FZ  n = Qm = ks ss m s s s n m F k  Z  =  t 2 s s n m k        = 2 s t       =    n m k s FZ 2 2       = n m K k l s 第四节 汽车操纵稳定性与悬架的关系 Δ t s Δ s s Δ s Δ t s n m s =