结构参数变化对转向机构性能影响分析

王 红，简碧园，王立新

（1.安阳工学院 机械工程学院，河南 安阳 455000；2.广州科技职业技术学院，广东 广州 511442）

1 引言

汽车轮胎早期磨损严重、前轮摆振、转向沉重等主要原因是汽车前轮定位参数设计还不够完善，通过采用类比法或试验确定参数没有考虑到例如加工误差、制造公差、装配误差等不确定因素带来误差，这些致使转向机构运动出现偏差，这些不确定运动误差加重轮胎磨损，影响车辆操纵稳定性[1]。横拉杆弹性和运动副间隙是影响转向机构在多种运行状态动力学特性重要因素，对二者不确定性影响研究主要涉及柔性多体系统刚柔耦合动力学建模理论，取得一定成果：文献[2]对车体建立有限元模型并进行模态分析，用超单元概念通过界面凝聚功能对柔性车体进行预处理，仿真计算采用NASTRAN和ADAMS完成；文献[3]基于有限单元法搭建四连杆机构分析模型，研究固有频率随机构变化规律及轨迹；文献[4]运用刚柔耦合体动力学理论，对机械臂进行柔性建模分析；文献[5]运用柔性多体系统动力学方法搭建整车刚柔耦合分析模型进行模态分析。

研究含横拉杆弹性不确定性及运动副间隙不确定性的转向机构在汽车多种运行状态下的动力学特性。基于运动机构运动学分析，应用ADAMS和ANSYS搭建含有柔性体横拉杆在内的刚柔耦合整车模型，实现有限元分析与多刚体模型的结合；分析在多种工况下，柔性体横拉杆对汽车行驶性能、操纵性能和转向性能的影响；……