虚拟主销悬架系统的转向齿条力分析

王海峰，张雷

（安徽江淮汽车股份有限公司，安徽 合肥 230601）

虚拟主销悬架系统的转向齿条力分析

王海峰，张雷

（安徽江淮汽车股份有限公司，安徽 合肥 230601）

文章主要讲述采用虚拟主销设计的悬架结构对转向系统最大齿条力的影响及可行的降低齿条力方法。

齿条力；虚拟注销

CLC NO.: U463.4 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2017)20-34-02

前言

在转向系统设计时，助力匹配是一项至关重要的工作，其直接关系到后续转向系统的开发及性能达标。

在整车产品研发过程中，产品设计人员会根据整车前轴质量及悬架拉臂长度等信息对转向系统最大齿条力进行估算。并根据估算结果来对转向系统进行助力匹配工作。

文章将就实际发生在一款量产车型上的齿条力估算失真事宜进行详细论述，以便为其他转向系统开发人员的产品设计提供借鉴依据。

1 最大齿条力理论计算

原地转向时的阻力矩为轮胎与地面之间的静摩擦力矩，此时阻力矩为所有车况中的最大值，按照经验公式：

如果按照更为精确的积分公式，则有单个轮胎与地面之间的摩擦力矩：

按照此公式计算出来的原地转向阻力矩是左右拉杆上的拉力和压力分别对主销轴线力矩之和。

重力回正力矩计算：

在中间位置时，拉杆力对于主销轴线的力臂为Lmid（拉压两种状态），此时的原地转向齿条力为：

在从转向中间位置到转向极限位置的过程中，拉杆力臂L会逐渐减小，同时考虑到悬架衬套等橡胶件的弹性变形反作用力，齿条力Frack会持续增加，一直到转向极限位置(也叫做LOCK TO LOCK)，此时齿条力最大，转向系统油压也达到最大值。……