汽车前轮定位及回正力矩和转向力的计算

第25卷第1期2010年3月

湖南科技大学学报（自然科学版）

JournalofHunanUniversityofScience&Technology（NaturalScienceEdition）

Vol.25No.1

Mar.2010

汽车前轮定位及回正力矩和转向力的计算

王润琪，周永军，尹鹏

（中南林业科技大学物流学院，湖南长沙410004）

摘要：为了正确设计汽车转向轮定位参数，分析了转向轮各定位参数的作用，提出了各定位参数使转向轮形成自动回正力矩和使

转向盘需要转向力的计算方法及公式.以东风EQ140和EQ140-1型中型汽油货车为例，按国标设定的条件，定量地计算了各定位参数形成转向轮自动回正力矩和需要转向盘转向力的具体数值.计算结果表明：主销的后倾角γ与内倾角β是形成转向轮回正力矩和需要转该型货车转向轮总回正力矩65.680N·m偏小，转向盘总转向力22.039向盘转向力的主要因素，而主销偏距c及其他参数对其影响不大；N远小于国家标准规定的245N.研究认为：该型货车主销的后倾角γ和内倾角β设计保守偏小，空载时转向轮回正能力和转向盘手感不足.

关键词：汽车；前轮定位；回正力矩；转向力；计算中图分类号：U441.2

文献标识码：A

文章编号：1672-9102（2010）01-0042-05

我国国家标准对汽车转向系提出的基本要求规定：“汽车转向车轮应有自动回正能力，以保持汽车稳

[1-3]

.即转向轮在转向力或偶遇外力作用定的直线行驶”

对转向盘转向力的要求，现以此为例，试对转向轮各定位参数的作用及其形成的转向轮自动回正力矩和需要的转向盘转向力进行定性分析与定量计算.

表1东风EQ140和EQ140-1型货车基本技术参数值

Tab.1DongFengEQ140andEQ140-1maintechnicalparameters

序号12345678910111213141516171819

技术参数名称前轮主销后倾角前轮主销内倾角前轮外倾角前轮前束主销偏距主销转向节偏距总质重(含三人)满载前轴荷满载后轴荷

轴距前轮轮距转弯半径转向系角传动比

轮胎半径方盘直径转向系正传动效率转向系逆传动效率滚动阻力系数重力加速度

符号γβαA-BcbmF1F2LBR·iω2iω=iω1rdη1η2fg

数值2°30′6°1°0.010m0.050m0.105m9290kg2360kg6930kg3.950m1.810m12m180.45m0.50mm0.850.800.0209.8m/s2

下发生偏转后，一旦转向力或外力消失，应能立即自动回到中央或原来直线行驶的位置.这种自动回正能力是由主销后倾角γ、主销内倾角β、前轮外倾角α、前轮前束A-B和主销偏距c等转向轮定位参数共同来保证实现的[4].转向轮定位参数既可使转向轮形成回正力矩，保障其自动回正能力，又会使转向盘的转向“吃力”.故国家标准同时规定：汽力增加，使转向操作车“以10km/h车速、24m转弯直径前行转弯时，不带

[1-2]

.所以，转向轮定位参助力时转向力应小于245N”

数既要保障转向轮的自动回正能力，又要使转向操作“手感”.其数值的确定历来是汽车理论及汽轻便而有

车设计中的难题，以往主要是通过经验、半经验、统计和试验方法获得，尚未建立理论计算方法.表1是东风EQ140和EQ140-1型中型汽油货车转向轮定位参数及其他基本技术参数[5-6]，为了正确设计汽车转向轮定位参数，满足国家标准对转向车轮自动回正能力和

收稿日期：2009-12-08

基金项目：湖南省自然科学基金资助项目（07JJ6024；07JJ6125）通信作者：王润琪（1955-），男，湖南长沙人，硕士，副教授，主要从事道路运输和汽车工程研究.E-mail：wanrun888@

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