当前课程知识点：汽车理论 > 第五章：汽车的操纵稳定性 > 知识点5.13：汽车的侧倾轴线 > 汽车的侧倾轴线
同学们大家好
下面进行第五章
汽车的操纵稳定性知识点5.13
汽车的侧倾轴线
车厢相对地面转动时的瞬时轴线
一般我们把它称之为车厢的
侧倾轴线
轴线一般来讲
通过车厢在前后轴处
横断面上方的瞬时转动中心
这两个瞬时转动中心
一般我们把它称之为侧倾中心
侧倾中心的位置
决定于悬架的导向机构
一般来讲可以用图解法 分析法
或者实验的方法等等
把它来求解到
现在已经有了非常多的
工程分析的软件
你比如像ADAMS等等这些
它们分析这些
用解析的方法
来分析瞬时转动中心
相对来讲是比较方便的
但是我们工程上
特别是在进行定性分析的时候
图解法也是应用得很普遍的
我们这里主要介绍一下图解法
用图解法求车厢的瞬时转动中心
一般来讲都采用可逆原理
也就是在求转动中心的时候
假设车厢不动
让地面带着车轮
实际相对于车身
做一个这样的运动
这样的话
就是求出地面相对于车厢的
瞬时转动中心
实际上这也是与车厢的侧倾中心
是一致的
下面我们分析几种典型悬架的
侧倾中心的位置
而其它的悬架的侧倾中心的位置
可以采用类似的方法
把它得到
首先我们看一下
最简单的悬架
单横臂独立悬架的
侧倾中心的求解
如图所示
就是一个典型的单横臂独立悬架
这个悬架
它实际上叫单横臂
这点每一个悬架和车厢
是靠一个铰链连接的
然后它有一根横臂
最后车厢是通过一个弹簧
和横臂相连
因此在运动的时候
实际上横杆 横臂
只能够绕铰链
上下的来运动
左右是对称的
假如我们假设车厢不动
那么地面或者说那个车轮
相对车厢运动的时候
由于我们轮胎接地点
假如左侧的是D
右边叫做G
那么它相对于铰链运动的时候
实际上也就是D
往上运动
形成一个vd
然后这个G
往下运动形成一个vg
实际上D和E连线
还有一个G和F
这个连线
这两个连线它有一个交点
就是这个Om
这个Om
实际上也就是单横臂独立悬架的
瞬时转动中心
下面我们再分析一下双横臂
独立悬架的侧倾中心
要确定双横臂独立悬架的
这样它轮胎与地面接触点的
运动矢量
一般我们需要用到三心定理
参见这个图
所谓的三心定理
实际上也就是说
任何一个杆件
当它一端是固定的
那么它实际上瞬时的运动中心
肯定是在这根连线的延长线上
我们由于是双横臂独立悬架
在一根悬架上
它有两根横臂
这样比如像这O12
和O14是一根
然后O23和O34
又是另外一根
然后这两个的线的延长线
一般来讲
我们O34和O14呢
这边是相当于车身
是和车身相连的
这边是和转向节相连的
O23和O12
这边是和转向节相连的
实际上也就是O23 O12
这样一根杆件
它瞬时转动中心
运动中心
或者叫做
实际上就是O24点
当然了我们假如O12和O23
是一个横臂
然后O14 O34假如是一个横臂
那么它们也可以达到另一个
瞬时转动中心
但是由于O34和O14
它是固定的
所以在这里边
它只有O23和O12
它是运动的
因此瞬时转动中心
就是O24这个点
我们可以采用
刚才所谓三心定理的这个方法
来求双横臂独立悬架左右两侧
然后它各自的转动中心
这个图示
实际上就是双横臂
独立悬架的示意图
在左侧
它实际上有这么一个
四连杆机构
这相当于是一个左侧的悬架
右侧也是一样
它会有一个对称的机构
那么它实际上
就是右侧的四连杆的悬架
按照刚才的道理
左侧的悬架
也就是这样两点连线
它的瞬时转动中心在哪里呢
实际上也就是连接这样两根直线
最交点得到了Ol
这实际上
Ol实际上也就是左侧独立悬架的
它的一个瞬时转动中心
同样的道理
我们就可以得到一个Or
这个Or
实际上是右侧悬架的瞬时运动中心
然后
它的转动中心怎么得到
实际上也就是
这个Or和这个G
这样两点连一个连线
同时Ol和D
也两点连一个连线
这两根直线的交点
这Om
实际上也就是它的
悬架的瞬时转动中心
实际上这个Om
也就是它车身的瞬时转动中心
实际上是由左右两侧悬架所决定的
当然通过双横臂独立悬架
那么它的瞬时转动中心的分析
实际上我们仍然可以把它推广到
其他的悬架上来
因为我们刚才有一个Ol
还有一个Or
这两个铰接点的单横臂独立悬架
实际上
它就是一个双横臂独立悬架的
等效单横臂悬架
这样的话
我们就可以采用这样的原理
把它推广到其它的一些悬架
比如像麦弗逊式等等
这样找到它们的等效单横臂
独立悬架
这样的话
就使得分析变得方便起来了
比如像刚才的双横臂独立悬架
这个Ol实际上是左侧悬架的
它的瞬时运动中心
实际也就相当于
我们在这里边延伸出两个铰链
然后这个铰链
实际上是左侧悬架的
这个Or实际上是相当于右侧悬架的
然后这个横臂
相对来讲显得比较长一些
这两个等效单横臂独立悬架
实际上它也是连接这两根线
最后得到了Om这一点
这个通过这样一个例子
我们可以看到这样等效单横臂
独立悬架的具体的求解过程
这个随着车厢侧倾程度的增加
一般来讲侧倾中心的位置
它也是变化的
当然了
由于汽车它作为一个非线性系统
所以它的中心一般来讲都是变的
当我们把它假设成一个线性系统
也就是认为
它侧倾不大的时候
那么这个时候
它也只能作为定性的近似的分析
还是可以的
所以我们通过图解法得到的
一般来讲都是侧倾中心的
近似的位置
由于我们并没有考虑
那些铰链里边的一些橡胶
等等这样一些它的变形
1984年美国通用汽车公司
对29辆轿车进行的结构实验表明
轿车的前侧倾中心的高度
一般在0到14cm
在这样一个高度范围内
后侧倾中心的高度
是在0到40cm
也就是后边的侧倾中心的高度
一般来讲会高一些
前边相对来讲会低一些
有关侧倾轴线的讨论
就到这里
-绪论
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--制动防抱死系统
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--前四章知识总结
-期中考试--期中考试
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--汽车的侧翻
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-知识点6.1：汽车的平顺性
--汽车的平顺性
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-知识点6.2：人体对振动的反应
--人体对振动的反应
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-知识点6.3：平顺性的评价方法
--平顺性的评价方法
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-第六章--6.9：单质量系统对路面随机输入的响应概述
-知识点6.10：单质量系统对路面随机输入的响应量的计算分析
-第六章-6.10：单质量系统对路面随机输入的响应量的计算分析
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-知识点6.12：双质量系统的频率响应特性
-知识点6.12：双质量系统的频率响应特性--作业
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-知识点6.13：系统参数对双质量系统振动响应量的影响--作业
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-知识点6.14：主动与半主动悬架概述--作业
-知识点6.15：双轴汽车的振动
--双轴汽车的振动
-第六章：汽车的平顺性--知识点6.15：双轴汽车的振动
-知识点6.16：双轴汽车的频率响应特性
-知识点6.16：双轴汽车的频率响应特性--作业
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-知识点6.18：人体—座椅系统的振动
-知识点6.18：人体—座椅系统的振动--作业
-知识点6.0：第五、六章知识总结
-期末考试--考试入口
