汽车前轮定位及回正力矩和转向力的计算(3)

式中技术参数如表1所示.由式（4）和式（5）可知，在其他条件不变时，汽车主销内倾角β愈大，转向轮回正力矩愈大.但主销内倾角不宜过大，一般不超过8°，过大会使转向节偏距c值减少太多，有损转向节的作用，导致增加轮胎与路面间的摩擦阻力和加速轮胎摩损.

β

α

α

β

F1

α

Fαc

2β

图3前轮外倾角及其受力示意图

Fig.3Sketchmapoffrontwheelcamberandforceanalysis

前轮前束的作用是为了消除前轮外倾所带来的不良外滚后果.如前所述，前轮有了外倾角后，在滚动

F1/2

c

时就类似如滚锥，导至两侧前轮向外滚开.由于转向横拉杆和车桥的约束使前轮不可能向外滚开，但在路面上会产生边滚边滑现象，从而增加轮胎磨损.前轮

8]前束的作用就是为了消除这种不良后果[3，.

图2主销内倾角及其形成转向轮自动回正力矩示意图

Fig.2Sketchmapofkingpininclinationangleandsteeringwheel

aligningtorque

前轮前束不宜过大，否则：轮胎外侧会磨损过多，胎纹会磨损形成羽毛状；路面对转向轮的滚动阻力F会使每个前轮产生横向的附加内倾力Fφ[Fφ=（F·sinφ）/2=（F1·f·sinφ）/2]，有损轮胎的稳定性和增加轮胎安装轴承和紧固装置额外负荷.

φ

B前

φ

3

前轮外倾角的作用及其轴向分力的

计算

如图3所示，汽车前轮中心平面并非垂直于路

[4]

称为前轮外倾角.其面，而是略向外倾斜一个α角，主要作用是考虑汽车载荷后，车桥会向下弯屈变形，所以预先使前轮有一定的外倾角，以防止前轮内倾.外设计时使转向节轴倾角α是在转向节设计中确定的，颈的轴线与水平面成α角度.

但是，前轮外倾角α不宜过大（一般α为1°左），汽车满载时前轮中心平面正好垂直于路面为好.右[2]

否则：会使轮胎产生偏摩损；会使c值减少太多，有损转向节的作用；会使每个前轮的垂直载荷F1/2产生一个轴向分力Fα=（F1·sinα）/2，对轮胎和转向节形成附加力矩，有损轮胎的稳定性和增加轮胎外端小轴承、轮毂紧固螺母的额外负荷.

FφFφ

后A

F/2

F/2

图4前轮前束及其受力示意图

Fig.4Sketchmapoffrontwheeltoe-inangleandforceanalysis

5

4前轮前束的作用及其内倾力的计算

如图4所示，汽车两前轮中心面并不平行，两轮

主销偏距的作用及其回正力矩和转

向力的计算

如图5所示，主销偏距c是指前轮轮胎触地印迹

前边缘距离B略小于后边缘距离A，A-B之差称为前轮前束[4].前轮前束可通过调整转向系中的转向横拉杆也可用前束长度改变.其测量位置除图4所示位置外，角表示[8]，如图4中的φ角.一般前束值为0～12mm.44

的中心和主销轴线（无后倾角γ时）与地面交点之间的距离，与转向节的长度、前轮外倾角α、主销内倾角β有关，主要作用是汽车转向时转向轮可绕主销滚动偏转，减小轮胎与路面间的滑动磨损.它对汽车转向