考慮轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)副間隙汽車(chē)前輪擺振系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析.pdf

1、轉(zhuǎn)向輪擺振是指汽車(chē)在平坦的路面上直線(xiàn)行駛時(shí),轉(zhuǎn)向輪以一定的幅度和頻率繞主銷(xiāo)持續(xù)振動(dòng)的現(xiàn)象。發(fā)生擺振時(shí),轉(zhuǎn)向輪以一定的頻率和幅度左右擺動(dòng)。發(fā)展到一定程度后,甚至?xí)鹌?chē)蛇行運(yùn)動(dòng),方向盤(pán)劇烈抖動(dòng),并可能進(jìn)一步導(dǎo)致車(chē)身的晃動(dòng)。轉(zhuǎn)向輪擺振會(huì)加劇輪胎的磨損,增大轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的動(dòng)載荷,降低有關(guān)零件的使用壽命,對(duì)汽車(chē)動(dòng)力性、燃油經(jīng)濟(jì)性、操縱穩(wěn)定性、行駛平順性以及安全性都有嚴(yán)重的負(fù)面影響。
　　 引起汽車(chē)轉(zhuǎn)向輪擺振的因素非常復(fù)雜,其中人們普遍關(guān)注

2、的是汽車(chē)轉(zhuǎn)向輪定位參數(shù)和輪胎的運(yùn)動(dòng)特性對(duì)擺振的影響,而同樣對(duì)擺振系統(tǒng)影響較大的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)中運(yùn)動(dòng)部件之間的間隙常常被人們所忽視,本文在課題組前人的研究成果之上,考察轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)中轉(zhuǎn)向萬(wàn)向節(jié)間隙對(duì)擺振的影響。
　　 本文通過(guò)分析轉(zhuǎn)向萬(wàn)向節(jié)運(yùn)動(dòng)與傳遞特性,借助“二狀態(tài)模型”建立含間隙萬(wàn)向節(jié)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的非線(xiàn)性動(dòng)力學(xué)模型,總結(jié)課題組前人經(jīng)驗(yàn)成果,選擇應(yīng)用拉格朗日法建立了含間隙汽車(chē)前輪擺振系統(tǒng)五自由度動(dòng)力學(xué)模型。
　　 通過(guò)數(shù)值計(jì)算方法

3、對(duì)上述擺振系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行了仿真分析,考察了隨著萬(wàn)向節(jié)間隙逐漸增大,擺振系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)行為的變遷規(guī)律。借助相圖與Poincaré映射等對(duì)不同間隙參數(shù)下擺振系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行了定性考察,發(fā)現(xiàn)隨著間隙參數(shù)的增加,擺振系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)會(huì)逐漸由單周期運(yùn)動(dòng)變?yōu)槎嘀芷谶\(yùn)動(dòng),最后進(jìn)入混沌狀態(tài),系統(tǒng)的穩(wěn)定性也對(duì)應(yīng)由最初穩(wěn)定逐漸變?yōu)椴环€(wěn)定。同時(shí)還考察了其他一些參數(shù)如車(chē)速、輪胎的垂直剛度和主銷(xiāo)后傾角等對(duì)汽車(chē)擺振的影響。利用分岔圖考察了擺振系統(tǒng)相對(duì)車(chē)速的分岔特征,