复合式悬架轮胎定位参数的分析

□ 宋裕民 □ 颜丙永 □ 褚幼晖

1.山东省农业机械科学研究院 济南 250100

2.中国人民解放军山东省滨州军分区修械所 山东滨州 256600

1 研究背景

悬架是现代汽车的重要总成之一，它是车架与车轮的连接机构，具备减振、传力、导向等功能。行进中的汽车由于受路面凹凸不平的作用，车轮在不停地上下跳动。在车轮跳动行程内，轮胎定位参数随车轮的跳动而变化，从而影响汽车的操纵稳定性、轮胎的磨损等［1-2］。

悬架在结构上可分为非独立悬架和独立悬架两大类，复合式悬架是常见的半独立悬架，工艺相对简单，抗侧倾性能良好，广泛应用于前轮驱动小型轿车后悬架。

由于悬架装配或者零件公差上的原因，错误的轮胎定位往往带来严重的轮胎偏磨。笔者围绕复合式悬架轮胎定位，采用空间矢量基坐标转换方法，分析轮胎前束角、外倾角在轮跳时相互之间的关系，对悬架的设计和性能改进具有指导意义［3-5］。

2 前束角与外倾角转化

在对前束角、外倾角进行计算推导之前，首先对两者和参考坐标系的定义进行说明。根据德国车辆标准DIN ISO 8855：2013《道路车辆车辆动力学和车辆行驶性能词汇》规定，静态前束角指静止车辆上汽车纵向中心平面与车轮中心平面和地面交线的夹角，车轮前端靠近汽车纵向平面前束角为正；外倾角指车轮中心平面和地面垂直线之间的夹角，车轮上部偏离汽车纵向中心平面向外为正。此外，为了同业界标准相一致，笔者在计算中选用了汽车工业界的整车坐标系，定义汽车行驶方向为X轴逆方向，Z轴正方向垂直于地面向上，Y轴正方向为X轴正方向与Z轴正方向的正交方向。……