汽车横向稳定性的分析与研究

屈庆磊

【摘 要】为提高整车行驶平顺性，国内各汽车主机厂，通常把悬架刚度设计的比较低，其结果影响了汽车行驶稳定性，为此在悬架系统设计过程中，增加了横向稳定杆，用来增加悬架系统的侧倾角刚度，减少车身倾角，提高整车的横向稳定性。

【关键词】悬架；横向稳定杆；侧倾角刚度

1.侧倾力臂的计算

侧倾力臂是簧载质量的质心到侧倾轴线的距离，即图1中的 值，计算 时，先要确定簧载质量的质心和侧倾轴线的位置。

假定非簧载质量的质心位于车轮中心，则簧载质量的质心位置为：

式中：

載质量的质心离地面高度

簧载质量的质心到前轴的水平距离

的质心离地面高度

车轮半径

最大总质量

非簧载质量

前簧载质量

后簧载质量

轴距

侧倾力臂 为：

式中：

分别为前/后悬架的侧倾力矩中心离地高度

2.侧倾角刚度计算

式中：

分别为前后弹簧的垂直刚度

分别为前后弹簧的左右跨距

分别为前后横向稳定杆的角刚度

3.横向稳定杆的设计计算

3.1横向稳定杆功能及结构图

横向稳定杆的作用是增大侧倾角刚度，减小侧倾角，改善操纵性，横向稳定杆是横置的扭杆弹簧，阻止车轮相对另一个车轮作垂直运动，稳定杆的采用原则是优先用于前悬架，或前后悬架同时采用。

常见的横向稳定杆结构如图2：

3.2角刚度计算公式

式中：

为拉压弹性模数

为剪切弹性模量

为杆的极惯性矩

为杆的惯性矩

3.3稳定杆极限应力公式

式中：

为车桥相对车身的最大侧倾角。

稳定杆应力许用值为 800N/mm2。

4.侧倾角计算

式中：

前进速度

重力加速度

簧载质量质心处的转弯半径

簧载质量

5.设计结果的评价

一般推荐在侧向加速度

侧倾角 不大于4°～7°。

（作者单位：徐州徐工汽车制造有限公司）