【正文】 外，主銷(xiāo)內(nèi)傾還可減少前輪傳至轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)上的沖擊，并使轉(zhuǎn)向輕便。主銷(xiāo)后傾的作用是當(dāng)汽車(chē)直線(xiàn)行駛偶然受外力作用而稍有偏轉(zhuǎn)時(shí)，主銷(xiāo)后傾將產(chǎn)生車(chē)輪轉(zhuǎn)向反方向的力矩使車(chē)輪自動(dòng)回正，可保證汽車(chē)支線(xiàn)行駛的穩(wěn)定性。汽車(chē)轉(zhuǎn)向輪的回正力矩來(lái)源于兩個(gè)方面，一個(gè)是主銷(xiāo)內(nèi)傾角，依靠前軸軸荷，和車(chē)速無(wú)關(guān)；一個(gè)是主銷(xiāo)后傾角，依靠側(cè)傾力，和車(chē)速有關(guān)；速度越高，回正力矩就越大。？為什么有的車(chē)裝在前懸架，有的裝在后懸架，有的前后都裝？答：橫向穩(wěn)定桿的主要作用是增加汽車(chē)的側(cè)傾剛度，避免汽車(chē)在轉(zhuǎn)向時(shí)產(chǎn)生過(guò)多的側(cè)傾。另外，橫向穩(wěn)定桿還有改變汽車(chē)穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向特性的作用。橫向穩(wěn)定安裝的位置也是由于前、后側(cè)傾剛度的要求，以及如何調(diào)節(jié)穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向特性的因素決定的。、軸距和前后輪胎的型號(hào)已定。按照二自由度操縱穩(wěn)定性模型，其穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向特性為過(guò)多轉(zhuǎn)向，試找出五種改善其特性的方法。答：①增加主銷(xiāo)內(nèi)傾角；②增大主銷(xiāo)后傾角；③在汽車(chē)前懸架加裝橫向穩(wěn)定桿；④使汽車(chē)前束具有在壓縮行程減小，復(fù)原行程增大的特性；⑤使后懸架的側(cè)傾轉(zhuǎn)向具有趨于不足轉(zhuǎn)向的特性。？答：不具有相同的操縱穩(wěn)定。因?yàn)槠?chē)空載和滿(mǎn)載時(shí)汽車(chē)的總質(zhì)量、質(zhì)心位置會(huì)發(fā)生變化，這些將會(huì)影響汽車(chē)的穩(wěn)定性因數(shù)、輪胎側(cè)偏剛度、汽車(chē)側(cè)傾剛度等操縱穩(wěn)定性參數(shù)。、穩(wěn)態(tài)響應(yīng)指標(biāo)的影響。答：以靜態(tài)儲(chǔ)備系數(shù)為例說(shuō)明汽車(chē)質(zhì)心位置對(duì)穩(wěn)態(tài)響應(yīng)指標(biāo)的影響：（，為中性轉(zhuǎn)向點(diǎn)至前軸的距離）當(dāng)中性轉(zhuǎn)向點(diǎn)與質(zhì)心位置重合時(shí)，.＝0，汽車(chē)為中性轉(zhuǎn)向特性；當(dāng)質(zhì)心在中性轉(zhuǎn)向點(diǎn)之前時(shí)，，汽車(chē)具有不足轉(zhuǎn)向特性；當(dāng)質(zhì)心在中性轉(zhuǎn)向點(diǎn)之后時(shí)，，汽車(chē)具有過(guò)多轉(zhuǎn)向特性。： 總質(zhì)量 m=繞Oz軸轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 軸距 L=質(zhì)心至前軸距離 a=質(zhì)心至后軸距離 b=前輪總側(cè)偏剛度 k1=62618N/rad后輪總側(cè)偏剛度 k2=110185N/rad轉(zhuǎn)向系總傳動(dòng)比 i=20試求：1) 穩(wěn)定性因數(shù)K、特征車(chē)速u(mài)ch。2) 穩(wěn)態(tài)橫擺角速度增益曲線(xiàn)、車(chē)速u(mài)=。3) .，、后輪側(cè)偏角絕對(duì)值之差與轉(zhuǎn)彎半徑的比值R/R0(R0=15m)。4) 車(chē)速u(mài)=，瞬態(tài)響應(yīng)的橫擺角速度波動(dòng)的固有（圓）頻率、阻尼比、反應(yīng)時(shí)間與峰值反應(yīng)時(shí)間注意：2）所求的轉(zhuǎn)向靈敏度中的是指轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角，除以轉(zhuǎn)向系傳動(dòng)比才是車(chē)輪轉(zhuǎn)角。解：1）穩(wěn)定性因數(shù)特征車(chē)速2） 穩(wěn)態(tài)橫擺角速度增益曲線(xiàn)如下圖所示：車(chē)速u(mài)=3） 態(tài)儲(chǔ)備系數(shù)，時(shí)前、后輪側(cè)偏角絕對(duì)值之差4） 速u(mài)=，瞬態(tài)響應(yīng)的橫擺角速度波動(dòng)的固有（圓）頻率，阻尼比，反應(yīng)時(shí)間峰值反應(yīng)時(shí)間。證明：特征車(chē)速，且在特征車(chē)速時(shí)的橫擺角速度增益，為具有相等軸距L中性轉(zhuǎn)向汽車(chē)橫擺角速度增益的一半。答：特征車(chē)速指汽車(chē)穩(wěn)態(tài)橫擺角速度增益達(dá)到最大值時(shí)的車(chē)速，汽車(chē)穩(wěn)態(tài)橫擺角速度增益為：當(dāng)，即時(shí)等號(hào)成立，所以特征車(chē)速。此時(shí)的橫擺角速度增益，具有相等軸距L中性轉(zhuǎn)向汽車(chē)的橫擺角速度增益為u/L，前者是二者的一半。，一為固定方向盤(pán)轉(zhuǎn)角法，并以R/R0ay曲線(xiàn)來(lái)表示汽車(chē)的轉(zhuǎn)向特性；另一為固定圓周法。試驗(yàn)時(shí)在場(chǎng)地上畫(huà)一圓，駕駛員以低速沿圓周行使，記錄轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角，然后駕駛員控制轉(zhuǎn)向盤(pán)使汽車(chē)始終在圓周上以低速連續(xù)加速行使。隨著車(chē)速的提高，提高轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角（一般）將隨之加大。記錄下角，并以曲線(xiàn)來(lái)評(píng)價(jià)汽車(chē)的轉(zhuǎn)向特性。試證：，說(shuō)明如何根據(jù)曲線(xiàn)來(lái)判斷汽車(chē)的轉(zhuǎn)向特性。證明：設(shè)轉(zhuǎn)向器的總傳動(dòng)比為i,設(shè)低速運(yùn)動(dòng)時(shí)的前輪轉(zhuǎn)角為，則，（其中R為圓周半徑）。連續(xù)急速行使時(shí)，由式（511）：，又，得。所以，證畢。中性轉(zhuǎn)向時(shí)，K=0，是一條直線(xiàn)；不足轉(zhuǎn)向時(shí)，K0， 將隨車(chē)速得增加而逐漸增大；K0，將隨車(chē)速得增加而逐漸減小。（常稱(chēng)為Mc Pherson strut suspension）示意圖。試證：1）。2）懸架的側(cè)傾角剛度為，式中，ks為一個(gè)彈簧的（線(xiàn)）剛度。 分析：計(jì)算懸架側(cè)傾角剛度時(shí)，要利用虛位移原理進(jìn)行推導(dǎo)。推導(dǎo)時(shí)注意，本題和書(shū)中的單橫臂獨(dú)立懸架是有區(qū)別的，主要是本題有一個(gè)角。證明：1）先對(duì)左側(cè)懸架分析。當(dāng)車(chē)輪上下跳動(dòng)時(shí)，CB桿繞B點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，故AC桿的瞬心必在CB所在的直線(xiàn)上；由于A(yíng)C桿導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的約束，A點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向平行與AC桿自身，故AC桿的瞬心必在過(guò)A點(diǎn)，垂直AC的直線(xiàn)上。由此可得到左側(cè)車(chē)輪的瞬心O’點(diǎn)，側(cè)傾中心就在DO’與汽車(chē)中心線(xiàn)的交點(diǎn)上，如圖中所示。2) 設(shè)車(chē)廂不動(dòng)，汽車(chē)處于靜止受力狀態(tài)，作用在輪胎上的地面法向反作用力為，再在輪胎上加一微元力，△ss為彈簧的虛位移，△st為車(chē)輪的虛位移，彈簧力相應(yīng)增加,則。設(shè)O’D與水平面的夾角為，因?yàn)镺’為左側(cè)車(chē)輪的運(yùn)動(dòng)瞬心，由圖可知。根據(jù)力矩平衡：。單側(cè)懸架的線(xiàn)剛度為。由式（542）整個(gè)懸架的側(cè)傾角剛度為：。 習(xí)題圖5為三種前獨(dú)立懸架對(duì)車(chē)輪相對(duì)車(chē)身垂直上下位移時(shí)前束變化的影響。試問(wèn)圖中哪一條曲線(xiàn)具有側(cè)傾過(guò)多轉(zhuǎn)向效果？答：曲線(xiàn)1對(duì)應(yīng)的前獨(dú)立懸架，轉(zhuǎn)彎時(shí)車(chē)廂側(cè)傾，內(nèi)側(cè)前輪處于反彈行程，前束增加，車(chē)輪向汽車(chē)縱向中心線(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)，外側(cè)前輪處于壓縮行程，前束減小，車(chē)輪向外轉(zhuǎn)動(dòng)。采用這種懸架導(dǎo)致汽車(chē)的側(cè)傾轉(zhuǎn)向增加了不足轉(zhuǎn)向量，具有側(cè)傾不足轉(zhuǎn)向效果。曲線(xiàn)2對(duì)應(yīng)的前獨(dú)立懸架，曲線(xiàn)較其他兩種更貼近縱坐標(biāo)軸，說(shuō)明這種懸架的側(cè)傾轉(zhuǎn)向量很小，幾乎等于零。 曲線(xiàn)3對(duì)應(yīng)的前獨(dú)立懸架，轉(zhuǎn)彎時(shí)車(chē)廂側(cè)傾，內(nèi)側(cè)前輪處于反彈行程，前束減小，車(chē)輪向汽車(chē)縱向中心線(xiàn)相反方向轉(zhuǎn)動(dòng)，外側(cè)前輪處于壓縮行程，前束增大，車(chē)輪向內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。采用這種懸架導(dǎo)致汽車(chē)的側(cè)傾轉(zhuǎn)向增加了過(guò)多轉(zhuǎn)向量，具有側(cè)傾過(guò)多轉(zhuǎn)向效果。，試分析之。答：轉(zhuǎn)向盤(pán)力隨汽車(chē)運(yùn)動(dòng)狀況而變化的規(guī)律稱(chēng)為轉(zhuǎn)向盤(pán)力特性，與下列因素有關(guān)：轉(zhuǎn)向器傳動(dòng)比及其變化規(guī)律、轉(zhuǎn)向器效率、動(dòng)力轉(zhuǎn)向器的轉(zhuǎn)向盤(pán)操作力特性、轉(zhuǎn)向桿系傳動(dòng)比、轉(zhuǎn)向桿系效率、由懸架導(dǎo)向桿系決定的主銷(xiāo)位置、輪胎上的載荷、輪胎氣壓、輪胎力學(xué)特性、地面附著條件、轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、轉(zhuǎn)向柱摩擦阻力以及汽車(chē)整體動(dòng)力學(xué)特性等。？答：參考課本第六節(jié)。第六章 汽車(chē)的平順性。~80Hz頻率范圍內(nèi)加權(quán)加速度均方根值和加權(quán)振級(jí)，并由表62查出相應(yīng)人的主觀(guān)感受。解 ，查表得，人的主觀(guān)感受為很不舒服。=20m/s，路面不平度系數(shù)，參考空間頻率。畫(huà)出路面垂直位移，速度和加速度的譜圖。畫(huà)圖時(shí)要求用雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)，選好坐標(biāo)刻度值，并注明單位。解：由公式 得到譜圖如下：，其車(chē)身部分固有頻率。它行駛在波長(zhǎng)的水泥接縫路上，求引起車(chē)身部分共振時(shí)的車(chē)速。該汽車(chē)車(chē)輪部分的固有頻率，在砂石路上常用車(chē)速為。問(wèn)由于車(chē)輪部分共振時(shí)，車(chē)輪對(duì)路面作用的動(dòng)載所形成的搓板路的波長(zhǎng)？解：引起車(chē)身部分共振時(shí)的車(chē)速：：。求車(chē)身加速度的譜密度，畫(huà)出其譜圖，~10Hz頻率范圍車(chē)身加速度的均方根值。解：得到車(chē)身加速度密度譜圖如下：：?！叭梭w座椅”系統(tǒng)參數(shù)：。車(chē)速，路面不平度系數(shù)，參考空間頻率n0=。計(jì)算時(shí)頻率步長(zhǎng)，計(jì)算頻率點(diǎn)數(shù)。1) 計(jì)算并畫(huà)出幅頻特性、和均方根值譜、譜圖。進(jìn)一步計(jì)算值2) 改變“人體座椅”系統(tǒng)參數(shù)：。分析值隨的變化。3) 分別改變車(chē)身車(chē)輪雙質(zhì)量系統(tǒng)參數(shù)：。繪制三個(gè)響應(yīng)量均方根值隨以上四個(gè)系統(tǒng)參數(shù)變化的曲線(xiàn)。解：1) 幅頻特性、和均方根值譜、的譜圖如下所示第 26 頁(yè) 共 29 頁(yè)其中計(jì)算公式如下：由計(jì)算公式 可得及0~36Hz頻率范圍加權(quán)加速度均方根值與加權(quán)振級(jí)為，由表62查得車(chē)上乘客沒(méi)有不舒適的感覺(jué)。2) 改變“人體座椅”系統(tǒng)參數(shù)：。分析值隨的變化。值隨的變化的曲線(xiàn)如下圖所示。如圖可以看出隨的變化，值改變量不大；其中隨增大而有所增大， 而隨增大，先減小后增大，其中在=。3) 分析雙質(zhì)量系統(tǒng)車(chē)身部分固有頻率f0、阻尼比ζ、剛度比γ和質(zhì)量比μ四個(gè)參數(shù)的變化對(duì)振動(dòng)響應(yīng)、和均方根值的影響。在分析4個(gè)系統(tǒng)參數(shù)中某一參數(shù)的影響時(shí)，其余3個(gè)參數(shù)保持不變。系統(tǒng)參數(shù)取值如下表所示：系統(tǒng)參數(shù)f0/Hzζγμ基準(zhǔn)值910+6dB318206dB5車(chē)身部分固有頻率f0的影響252。 車(chē)身部分阻尼比ζ的影響252。 懸架與車(chē)輪的剛度比γ的影響252。 車(chē)身與車(chē)輪部分質(zhì)量比μ的影響第 29 頁(yè) 共 29 頁(yè)