悬架 汽车车轮的定位参数解析
汽车底盘技术(车轮定位与悬架)1
主销
与地面接触点
轴线延长线
主销装在前桥上后，其上端略 向后倾斜，这种现象称为主销 后倾。在纵向垂直平面内，主 销轴线与垂线之间的夹角γ， 叫做主销后倾角。一般γ< 3度。 主销后倾后，它的轴线的 延长线与路面的交点a位于轮胎 与地面的接触点b之前，b点至a 点之间的垂直距离为L。汽车产 生的离心力将引起路面对车轮 的侧向反作用力Y，并通过b点 作用在轮胎上，形成稳定力矩M ＝YL，其方向与车轮的偏转方 向相反，它有使车轮恢复到原 来中间位置的趋势。所以主销 后倾的作用是保持汽车直线行 驶的稳定性。弹簧钢板变化和 车架变形，会使主销后倾角变 化。
5、 汽车底盘车轮定位参数小结
名
称
作 用
性能与参数
主销后倾角。一般γ< 3度。弹簧钢 板变化和车架变形，会使主销后倾 角变化。 一般主销内倾角不大于8度。主销的 内倾角是由前桥加工时向内倾斜而 获得的。 主销与销孔的磨损将改变 内倾角。
主销后倾的作用是保 主销后倾 持汽车直线行驶的稳 定性。 主销内倾的作用是保 障在转向时车轮自动 主销内倾 回正恢复到原来的直 线行驶位置
（4）调整效果 • 主销内倾角：使前轮自动回 正，转向轻便，并减小汽车 行驶时路面通过车轮传给转 向机构的冲击力。 此角度大 多数车不可调， • 车轮外倾角：一般内倾角和 外倾角同时变化，大小相反。
四、前束调整 前束角调整图例（1）
前束拉杆
前束角调整图例（2）
前束拉杆
（3）前束角调整效果 • 消除或减小汽车行驶过程中 因车轮外倾而产生的不利影 响。 • 同时与外倾角配合，使轮胎 的偏磨损达到最小。
底盘检测与故障诊断 一 车轮定位的参数
主销
前桥
转向 节
独立悬架结构分析及定位参数对整车性能的影响
7.目前主流车型麦弗逊悬挂应用
四、转向轮定位及其对整车性能的影响
1、转向轮定位参数种类及作用
有主销后倾角、主销内倾角、车轮外倾角、前轮前束； 作用： 主销后倾角：使前轮转向自动回正； 主销内倾角：使车轮转向轻便，转向轮自动回正； 车轮外倾角：防止轮胎内倾，与拱形路面相适应，转向轻便。缺点是同时造 成了轮边磨损。 前轮前束：减轻和消除了由于车轮外倾而产生的不良后果。
(1)缓和、抑制由于不平路面所引起的振动和冲击，保证车辆行驶平顺性；
(2)迅速衰减车身和车桥（或车轮）的振动； (3)传递作用在车轮和车架（或车身）之间的各种力（驱动力、制动力、横向力、 力矩和反作用力矩）； (4)保证汽车行驶稳定性。
3）系统组成及其各自功用：
一般汽车的悬架系统主要由弹性元件、减振器和导向机构三部分组成。
优 点
3、同用较软的弹簧，改善汽车平顺性 4、有效弹簧距等于轮距，有利于提高横向角刚 度，减小侧倾
缺 点
5、 在不平路面行驶时，容易获得较大的动行程， 减少悬架 “击穿” 的几率
6、由于没有车轴，能够降低发动机和驾驶室高 度，降低了质心高度
生跑偏现象
缺 点
1、结构复杂，制造成本高 2、一般情况下，车轮上下跳动时，因为车轮的 外倾角和轮距变化较大，轮胎磨损较大
刚度与稳定性较差，过弯时侧倾明显。由于质量较轻，麦克弗逊式悬架的响应速度 很快，车轮的主销可以摆动，外倾角度可以调整，这样在车辆转弯时，轮胎的接地 面积可以达到最大化。但简单的结构也使得悬架刚性较弱，稳定受到影响，转弯时 侧倾会略微明显。
5.麦弗逊式悬挂结构图
麦弗逊式悬挂是目前应用 非常广的轿车前悬挂之一，主 要由螺旋弹簧、减震器、三角 形下摆臂组成。
（2）行驶稳定性和操纵的轻便性变差 主销后倾角过大时，转向沉重，主销后倾角过小时易出现前轮摆振， 方向盘摇摆不定，高速发飘，回正偏差；当左右轮主销后倾角不相等时， 车辆会出现跑偏，跑偏方向朝向主销后倾角较小的一侧。 主销后倾和主销内倾都具有使前轮自动回正的作用，同时具有使转向 轮转向操纵轻便的作用，减小转向操纵力和跑偏现象，改善车辆直线行驶 的稳定性。 主销后倾角和主销内倾都具有使车轮自动回正及保证汽车直线行驶稳 定性的作用，但区别在于主销后倾角的回正作用与车速成正比，而主销内 倾角的回正作用几乎与车速无关。
车轮定位的四个参数
车轮定位的四个参数
车轮定位是当前自动驾驶具有重要意义的一项技术，即它可以使车辆自主完成定位、导航和避障行为。
它的基本原理是通过分析车轮上的四个定位参数，估算和理解车辆的运动状态，以制定出合适的行为以实现自主驾驶。
这四个定位参数分别是：
一、车辆距离：即车辆在水平面内沿行驶方向行进了多少距离。
对于临时定位，汽车可以采用GPS定位系统，并将前述距离信息与GPS 系统各定位信息结合，记录历史车辆行驶路径，进而计算车辆行驶距离。
在车轮定位中，当汽车行驶距离较短时，可以采用车轮编码器来模拟GPS，根据车轮行驶时间、转速、齿数等参数计算出车辆的行驶距离。
二、车辆速度：指车辆沿行驶方向的运动速度，这一参数则可以根据车轮编码器的输出转速来确定，车轮编码器会根据车轮带动的物体在车轮上的转动次数来确定车辆行驶的速度，进而确定车辆运动方向和它的行驶速度。
三、车辆航向：即指车辆行进的方向，它是通过车辆行驶方向来确定的。
由于方向信号是一个复杂的数学模型，所以通常会采用磁力计来提供方向信号。
磁力计的原理是通过测量地磁场bs值，可以换算成车辆行驶方向的角度，从而确定车辆正负度，方向等相关参数。
四、车辆位置：即汽车行驶的位置，这一参数也可以通过GPS定位技术来推定，但随着GPS技术的逐步发展，也可以通过超声波、激光雷达、传感器等技术来实现定位，汽车定位信息的准确度也将更加高效准确。
综上所述，车轮定位的四个定位参数包括车辆距离、车辆速度、车辆航向和车辆位置。
通过以上四个参数的测量和计算，将可以对车辆的运动状态进行估计和定位，进而实现自动驾驶的一些典型行为。
悬架 汽车车轮的定位参数解析
主销后倾：Kingpin Caster主销（Kingpin），是传统汽车上转向轮转向时的回转中心，是一根较粗的销轴。
现在，许多独立悬架的汽车已经没有主销了。
但在车轮定位中，仍然沿用主销这个名词，把它作为转向轮的转向轴线的代名词，认为转向轮在转向时，是以主销为轴线向左右转动的。
所谓主销后倾，是将主销（即转向轴线）的上端略向后倾斜。
从汽车的侧面看去，主销轴线与通过前轮中心的垂线之间形成一个夹角，即主销后倾角。
作用:主销后倾的作用是增加汽车直线行驶时的稳定性和在转向后使前轮自动回正。
作用原理:由于主销后倾，主销（即转向轴线）与地面的交点位于车轮接地点的前面。
这时，车轮因受到地面的阻力，总是被主销拖着前进。
这样，就能保持行驶方向的稳定。
当汽车转弯时，由于离心力的作用，地面对车轮的侧向反力作用在主销的后面，由前悬架在车架上的安装位置来保证。
现代轿车由于采用低压宽幅子午线轮胎，高速行驶时轮胎的变形加大，接地点后移，因此主销后倾角可以减小，甚至为负值（变成主销前倾），以避免由于回正力矩过大而造成前轮摆振。
主销后倾与主销内倾区别:主销后倾如图所示，过车轮中心的铅垂线和真实或假想的转向主销轴线在车辆纵向对称平面的投影线所夹锐角为主销后倾角，向前为负，向后为正。
主销后倾:主销后倾角的存在可使车轮转向轴线与路面的交点在轮胎接地点的前方，可利用路面对轮胎的阻力产生绕主销轴线的回正力矩，该力矩的方向正好与车轮偏转方向相反，使车辆保持直线行驶。
后倾角越大车辆的直线行驶性越好，转向后方向盘的回复性也越好，但主销后倾角过大会使转向变得沉重，驾驶员容易疲劳；主销后倾角过小，当汽车直线行驶时，容易发生前轮摆振，转向盘摇摆不定，转向后转向盘自动回正能力变弱，驾驶员会失去路感；当左右轮主销后倾角不等时，车辆直线行驶时会引起跑偏，驾驶员不敢放松转向盘，难于操纵或极易引起驾驶员疲劳。
四轮定位仪测量主销后倾角的范围为±15°。
后悬架车轮定位参数调整机构分析及设计
后悬架车轮定位参数调整机构分析及设计摘要：车轮定位参数是评价汽车操稳性的重要指标之一，但由于零部件制造公差和装配公差的限制，很难保证生产车辆的车轮定位参数都在合理的范围。
本文主要针对某车型后悬架车轮外倾角和前束角的分析计算，介绍车轮定位参数调整机构的设计原理及调整方法，以使所生产车辆的车轮定位参数都在合理范围。
关键词：车轮定位参数;后悬架;调整机构;原理前言车轮定位参数包括主销后倾角、主销内倾角、外倾角和前束角，其作用是使汽车保持稳定的直线行驶能力和转向轻便，并减少汽车在行驶中轮胎和转向机构零件的磨损。
由于零部件制造公差和装配公差，需要设置车轮参数的调整机构，以保证出厂的车辆车轮定位参数都在合理的范围。
此外，车辆在长时间使用过程中，由于零部件磨损及橡胶件变形，均会引起车轮定位参数的变化，需要有调整机构进行修正。
一般乘用车的后悬架主要调整外倾角和前束角，本文主要就这两个方面进行论述。
1.外倾角和前束角定义外倾角的定义为：车轮中心平面相对铅垂线的夹角，向外倾斜为正，向内倾斜为负，如图1所示：图1外倾角示意图图2前束角示意图前束角定义为：汽车纵向中心平面与车轮中心平面与地面交线的夹角，向内为正，向外为负，如图2所示。
2.车轮定位参数调整机构分析及设计2.1偏心螺栓偏心量选取及评价指标偏心螺栓偏心量应合理选择，过大，容易出现力矩返松，过小，不能满足调整需求。
其评价指标为：偏心螺栓偏心量应能满足克服极限公差后仍可调整0.5°±0.1°，初步选定偏心螺栓的偏心量为5.3mm，如图3所示：图3偏心螺栓偏心量确定及配合孔位尺寸确定偏心螺栓选定之后，应注意与之配合的孔位尺寸的确定，应满足配合孔位的中心距不小于偏心量的2倍，以使偏心螺栓在调整时可以自由旋转，而不至于损伤螺纹。
2.2调整量分析及计算在进行调整量分析之前应先确定车轮设计状态的定位参数。
一般根据设计车轴荷及悬架结构形式在数据库中对比分析确定初步定位参数，然后利用ADAMS 分析软件进行动力学分析确定后悬架设计参数为：外倾角-29′（-0.483°），前束角为14′（0.233°），如图4所示：图4后悬架外倾角和前束角动力学分析在CATIA软件中将后悬架数模按照设计参数进行约束装配，并根据经验初步设定后下控制臂与副车架的连接点为调整点，要求各连接点约束正确，更改调整量后车轮可以随之运动，以便进行外倾角和前束角的测量，如图5所示：图5后悬架车轮定位参数分析模型分别将偏心螺栓调整到最外侧和最内侧，测量外倾角和前束角的变化量，如表1所示：表1因此，外倾角调整量为±0.514°，前束角调整量为±1.178°2.3累计公差分析根据经验确定各零部件制造公差及装配公差，运用蒙特卡洛算法模拟真实装配，进行3DCS偏差仿真分析，得出外倾角及前束角最大累计公差量及影响因素，如图6所示：图6外倾角和前束角累计公差及影响因素分析根据分析结果，外倾角最大累计公差为±0.5°，最敏感影响因素为上控制臂安装点公差;前束角最大累计公差为±0.6°，最敏感影响因素为下控制臂安装点公差。
汽车四轮定位参数分析_2022年学习资料
1主销后倾角-2车轮外倾角-·3主销内倾角-。4前束角
主销后倾角-主销后倾角是指悬架上球头与下球头的连线（称-其为主销，汽车在转向时车轮绕其旋转在纵向-平面内与 过车轮中心的铅垂线且从汽车侧面观-察的夹角。上球头在铅垂线的后方为正，反之为-负。主销后倾角的主要作用是当 车行驶时转向-轮形成可自动回正的力矩，使汽车保持直线行驶。-转向节主销-围2主销后倾角-Fig.2 Cas er
增大主销内倾角-主销内倾角的存在使力臂变小转向轻便。但对于-轿车来说，一般都有转向助力装置。不再需要考虑向的轻便性，因而往往采用增大主销内倾角，可-以提高汽车行驶的稳定性。
减小车轮外倾角和前束-现代轿车车轮外倾角减小甚至为负值可使内外侧-滚动半径近似相等，使轮胎的内外侧磨损均匀 还-提高了车身的横向稳定性。为了避免拖滑造成车-轮的不正常磨损，提高车身的横向稳定性，车轮具-有负外倾，即 轮在静止状态时向内倾斜，在转向-时车轮外倾角趋于零。由于外倾角为负值，为了抵-消直线行驶时前轮行驶轨迹的偏 ，则采用负前束
conclusion-对转向系提出的要求有-车轮定位检测参-1汽车转弯行驶时，全部-数是保证汽车行驶的-车 应绕瞬时转向中心旋转-参数。四轮定位角度-任何车轮不应有侧滑。不满足-互相通过底盘的机械-这项要求会加速轮 磨损，并-结构相连结，改变一-降低汽车的行驶稳定性。-个角度，另一角度也-2汽车转向行驶后，在驾-随之变化 为了保证-驶员松开转向盘的条件下，转-汽车安全行驶，减轻-向轮能自动返回到直线行驶位-轮胎及机件的磨损-置 并稳定行驶。-汽车车轮要保持合理-的定位参数.
回正-跑偏-主销后倾-主倾角太小容易造成不稳-左右轮后倾角不对称就会-定，转向后缺乏方向盘自-造成跑偏。跑 方向主销-动回正能力。-后倾角较小的一侧。-车轮外倾-正的外倾角作用下，外侧-如果前轮外倾角左右不相-悬挂 向上抬离车轮的趋-等，汽车被拉向具有正外-势，当车轮回到直线方向-倾角较大的一侧。-时，汽车的重量压在转向 轴上，帮助车轮回正。-主销内倾-主销内倾角大，回正作用-左右不相等，则车辆容易-强，但转时费力。-倾斜，将 出现以紧急制-动时制动力不等而产生制-动跑偏危险现象-前束-前束过大或为零前束和负-调整可调式拉杆，在调整 前束都会使车轮在地面上-前先将左右两边球头锁止-出现边滚边滑的现象，从-螺栓松开，夹紧转向盘正-而增加汽车 行驶阻力及-中位置。-轮胎的磨损，造成汽车操-纵稳定性变差。
3_SUSP02车轮定位解析
3-18车轮定位悬架系统车轮定位规格车轮定位规格紧固件紧固规格维修指南测量车轮定位车辆可在一个较宽的定位设定范围内令人满意地操作。
如果设定值超过了规格,校正定位角度。
1. 测量前定位角度。
2. 根据制造商指南,安装定位设备。
3. 在测量角度前,轻轻颠簸前、后保险杆三次,使悬架正常。
4. 测量定位角度并记录读数。
如果需要调整,则按如下顺序进行:4.1. 外倾4.2. 主销纵倾4.3. 前束悬架系统车轮定位 3-19前外倾调整1. 举升并支承车辆。
参见“一般信息”中“提升和举升车辆”。
2. 拆卸轮胎和车轮。
参见“轮胎和车轮”中“轮胎和车轮的拆卸和安装”。
3. 拆卸支柱下螺栓,检查支柱下孔(3是否呈椭圆形。
如果支柱下孔呈椭圆形,松开支柱上螺栓,以调整外倾。
如果支柱下孔不是椭圆形,则执行如下步骤: 3.1. 从车辆上拆卸支柱。
参见“前悬架” 中的“支柱总成的更换”。
3.2. 将支柱固定在台钳上。
3.3. 沿横向锉支柱下孔(3,以调整外倾。
3.4. 将支柱安装到车辆上。
参见“前悬架”中的“支柱总成的更换”。
3.5. 安装支柱螺栓。
注意:参见“告诫和注意” 中“有关紧固件的注意事项” 。
4. 调整外倾。
紧固紧固支柱下螺母至 123牛顿米(90磅英尺。
5. 安装轮胎和车轮。
参见“轮胎和车轮”中“轮胎和车轮的拆卸和安装”。
6. 降下车辆。
前束调整1. 拆卸动力转向机密封小卡箍。
2. 检验方向盘是否位于中央,车轮是否朝正前方。
3. 松开左、右横拉杆锁紧螺母(2。
重要注意事项:检验两个内转向横拉杆端上的螺纹数是否大致相等。
4. 旋转内横拉杆连接拉杆, 以获得正确的 0度前束角。
注意:参见“告诫和注意” 中“有关紧固件的注意事项” 。
5. 安装转向横拉杆端锁紧螺母。
紧固紧固左、右横拉杆锁紧螺母(2至 68牛顿米 (50磅英尺。
重要注意事项:检验动力转向机密封未扭转。
6. 安装动力转向机密封小卡箍。
1569372973493-20车轮定位悬架系统说明与操作主销纵倾说明141954主销纵倾是转向节主销轴线最高点向前或向后倾斜(从车辆侧观察。
车轮定位基础知识解析
车轮定位基础知识解析车轮定位是指根据汽车的悬架系统和轮胎的磨损程度，对车轮进行纵向倾斜角度、横向倾斜角度、前后向摆角和踝节的距离等参数进行调整，以保证车辆行驶的稳定性和舒适性。
在日常驾驶中，如果车轮定位不当，就会导致车辆不能保持良好的直行稳定性、车辆行驶不平稳、轮胎磨损加剧等问题。
因此，车轮定位是一项非常重要的维护工作。
车轮定位类型一般来说，车轮定位可以分为以下几个类型：前轮定位前轮定位是指调整汽车前轮的倾斜角度以及前后向摆角等参数，以确保后轮在一个安全合适的位置。
前轮定位的主要目的是提高驾驶瞬间的稳定性和车辆的操控性。
后轮定位后轮定位是指调整汽车后轮的倾斜角度以及前后向摆角等参数，以确保车轮在一个安全合适的位置。
后轮定位的主要目的是提高车辆行驶时的舒适性和稳定性。
全轮定位全轮定位是指对汽车的前轮和后轮进行定位，以保证车辆的整体稳定性和平衡性。
全轮定位在维持车辆稳定性和操控性方面具有非常重要的作用。
车轮定位参数无论是前轮定位、后轮定位还是全轮定位，都需要调整一些基本的参数，以下是常见的车轮定位参数：纵向倾斜角度纵向倾斜角度是指车轮与垂直路面之间的夹角。
纵向倾斜角度越小，车轮接触路面的面积就越小，对行驶稳定性和制动距离的影响越大。
横向倾斜角度横向倾斜角度是指车轮中心线与车身侧面的夹角。
横向倾斜角度越大，车轮的侧向稳定性就越好，车辆侧倾的情况也会减少。
前后向摆角前后向摆角是指车轮前后方向与车身相对应的夹角，主要对行驶稳定性起着关键作用。
踝节距离踝节距离是指车轮中心线相对于车身中心线的距离。
踝节距离越大，车辆的稳定性就越好，同时车辆的操控性和平衡性也会得到提高。
车轮定位的重要性车轮定位是保证车辆稳定性和安全性的重要环节，有以下几个方面的重要性：提高汽车行驶的稳定性车轮定位能调整车轮的位置和角度，使汽车的整车稳定性得到提高，对于驾驶者而言非常重要。
延长轮胎的使用寿命通过车轮定位调整，可以让轮胎的接地面均匀受力，轮胎的磨损和损坏减少，从而延长轮胎的使用寿命。
悬架特性参数
悬架是汽车中的一个重要总成，它把车架与车轮弹性地联系起来，关系到汽车的多种使用性能。
从外表上看，轿车悬架仅是由一些杆、筒以及弹簧组成，但千万不要以为它很简单，相反轿车悬架是一个较难达到完美要求的汽车总成，这是因为悬架既要满足汽车的舒适性要求，又要满足其操纵稳定性的要求，而这两方面又是互相对立的。
比如，为了取得良好的舒适性，需要大大缓冲汽车的震动，这样弹簧就要设计得软些，但弹簧软了却容易使汽车发生刹车“点头”、加速“抬头”以及左右侧倾严重的不良倾向，不利于汽车的转向，容易导致汽车操纵不稳定等。
比较重要的参数有：1.车轮外倾角前轮外倾角分零外倾角、正外倾角、负外倾角。
如果空车时车轮的安装正好垂直于路面，则满载时车桥因承载变形而可能出现车轮内倾，这样将加速车轮胎的磨损。
另外，路面对车轮的垂直反力沿轮毂的轴向分力将使轮毂压向外端的小轴承，加重了外端小轴承及轮毂紧固螺母的负荷，降低它们的寿命。
因此，前轮有一个外倾角，同时为防止车轮出现过大的不足转向或过度转向趋势，为防止车轮出现过大的不足转向或过度转向趋势，一般希望车轮从满载位置起上下跳动40mm的范围内，车轮外倾角变化在1度左右。
车轮外倾角的变化与悬架的形式有关，车轮外倾角的设置影响到汽车的转向操作性能和直线行驶稳定性能。
汽车作曲线行驶时，车轮随车身一起倾斜，即车身外侧车轮向正的外倾角方向变化，从而降低了其侧偏性能。
为保证轮胎的侧偏性能，悬架设计要求上跳时外倾角向负值变化，下落时向正值变化。
但是从操纵稳定性来讲，要求前悬架设计成上跳时外倾角向增大方向变化，下落时向减小方向变化，后悬架设计成上跳时向减小方向变化，下落时向增大方向变化。
2.主销后倾角主销后倾角是指在车身侧视图主销轴与垂直轴的夹角，正的主销后倾角是指主销顶部向后倾的角度。
主销后倾角的主要作用是使车轮复位以提高车辆直线行驶的稳定性。
当行驶中的汽车遇到外力产生偏离时，后倾角产生回正力矩使车轮自动回复到原来位置。
汽车车轮定位原理及检测分析
自整角电机原理图
差动变压器工作原理
（１）双滑板试验台的结构
目前国内采用的大多数侧滑试验台是双板联 动式侧滑试验台，检测时，汽车两转向轮 分别驶过左、右滑板，用测量滑板左、右 位移量的方法检测汽车的侧滑量。
动画演示
4、前束：
①前束定义：
前轮前束是以推力线与几何中心线重合作为参考直线， 左右轮胎的中心线与其的夹角。有总前束和单独前束之 分。
后轮总前束的角平分线为推力线。 正前束引起车轮内滚而悬架（车 轴）使其外移，因而产生侧向外 移力，胎外侧磨成羽毛状。 从动轮受阻力外滚增大正前束； 驱动轮增大负前束。
进行车轮定位就是对悬架及转向系各部件进行调 整，以达到原设计功能。且只有电脑四轮定位才是快捷、 准确的定位方法。
2、 任何定位都需要基准，一个好的 基准，是准确定位的先决条件。
进行车轮定位时就有这么一个选择最 优基准的发展过程。
3、首先介绍以下三个概念：
①车轮中心线：
指轮胎上对车轮轴垂直的中心线。
安装在两前轮和两后轮上的光敏三极管 式传感器均有光线的接收和发射(或反射)功 能，通过它们间的发射和接收刚好能形成四 边形。在传感器的受光平面上等距离地将光 敏三极管排成一排，在不同位置上光敏三极 管接收到光线照射时，该光敏管产生的电信 号就代表了前束角或推力角的大小。
动画演示
下面进行具体说明： 当前束为零时，在同一轴左右
车轮上的传感器发射(或反射)出 的光束如图。当检测出上述两条 光束变化，说明此时左右两车轮 不同轴(即车轮发生了错位)，可 以依据此时光敏管输出偏移量的 信息，测量出左右轮的轴距差。
当左右车轮存在前束时，在左 轮传感器上接收到的光束位置会 相对于原来的零点位置有一偏差 值(注意正负号)，这一偏差值即 表示右侧车轮的前束值(或前束 角)；同理，在右传感器上接收到 的光束位置相对于原来零点位置 的偏差值则表示左侧车轮的前束 值(或前束角)。
悬架主要参数的确定
悬架主要参数的确定一、悬架静挠度悬架静挠度，是指汽车满载静止时悬架上的载荷Fw与此时悬架刚度c之比，即=Fw／c。
汽车前、后悬架与其簧上质量组成的振动系统的固有频率，是影响汽车行驶平顺性的主要参数之一。
因现代汽车的质量分配系数ε近似等于1，于是汽车前、后轴上方车身两点的振动不存在联系。
因此，汽车前、后部分的车身的固有频率n1和n2(亦称偏频)可用下式表示式中，c1、c2为前、后悬架的刚度(N／cm)；m1、m2为前、后悬架的簧上质量(kg)。
当采用弹性特性为线性变化的悬架时，前、后悬架的静挠度可用下式表示式中，g为重力加速度(g=981cm／s2)。
将、代入式(6—1)得到分析上式可知：悬架的静挠度直接影响车身振动的偏频n。
因此，欲保证汽车有良好的行驶平顺性，必须正确选取悬架的静挠度。
在选取前、后悬架的静挠度值和时，应当使之接近，并希望后悬架的静挠度比前悬架的静挠度小些，这有利于防止车身产生较大的纵向角振动。
理论分析证明：若汽车以较高车速驶过单个路障，nl／n2<1时的车身纵向角振动要比n1/n2>1时小，故推荐取=(0．8～0．9) 。
考虑到货车前、后轴荷的差别和驾驶员的乘坐舒适性，取前悬架的静挠度值大于后悬架的静挠度值，推荐=(0．6～0．。
为了改善微型轿车后排乘客的乘坐舒适性，有时取后悬架的偏频低于前悬架的偏频。
用途不同的汽车，对平顺性要求不一样。
以运送人为主的轿车对平顺性的要求最高，大客车次之，载货车更次之。
对普通级以下轿车满载的情况，前悬架偏频要求在1．00～1．45Hz，后悬架则要求在1．17～1．58Hz。
原则上轿车的级别越高，悬架的偏频越小。
对高级轿车满载的情况，前悬架偏频要求在0．80～1．15Hz，后悬架则要求在0．98～1．30Hz。
货车满载时，前悬架偏频要求在1．50～2．10Hz，而后悬架则要求在1．70～2．17Hz。
选定偏频以后，再利用式(6—2)即可计算出悬架的静挠度。
车轮悬架系统常用角度
车轮定位角度是存在于悬架系统和各活动机件间的相对角度，保持正确的车轮定位角度可确保车辆直线行驶，改善车辆的转向性能，确保转向系统自动回正，避免轴承因受力不当而受损失去精度，还可以保证轮胎与地面紧密接合，减少轮胎磨损、悬架系统磨损以及降低油耗等。
汽车悬架系统主要定位角度包括：车轮外倾、车轮前束、主销后倾、主销内倾、推力角等。
1.车轮外倾在过车轮轴线且垂直于车辆支承平面的平面内，车轮轴线与水平线之间所夹锐角。
如图1所示，即由车前方看轮胎中心线与垂直线所成的角度，向外为正，向内为负。
其角度的不同能改变轮胎与地面的接触点，直接影响轮胎的磨损状况。
并改变了车重在车轴上的受力分布，避免轴承产生异常磨损。
此外，外倾角的存在可用来抵消车身载重后，悬架系统机件变形所产生的角度变化。
外倾角的存在也会影响车的行进方向，因此左右轮的外倾角必须相等，在受力互相平衡的情况下不致影响车辆的直线行驶，再与车轮前束配合，使车轮直线行驶并避免轮胎磨损不均。
四轮定位仪测量车轮外倾角的范围为±10°。
2.车轮前束同一轴两端车轮轮辋内侧轮廓线的水平直径的端点为等腰梯形的顶点，等腰梯形前后底边长度之差为前束。
当梯形前底边小于后底边时，前束为正，反之则为负。
车轮的水平直径与车辆纵向对称平面之间的夹角为前束角。
由于车轮外倾及路面阻力使前轮有向两侧张开做滚锥运动的趋势但受车轴约束，不能向外滚动，导致车轮边滚边滑，增加了磨损，通过前束可使车轮在每瞬间的滚动方向都接近于正前方，减轻了轮毂外轴承的压力和轮胎的磨损。
四轮定位仪测量车轮前束角的范围为±6°。
3.主销后倾过车轮中心的铅垂线和真实或假想的转向主销轴线在车辆纵向对称平面的投影线所夹锐角为主销后倾角，向前为负，向后为正。
主销后倾角的存在可使车轮转向轴线与路面的交点在轮胎接地点的前方，可利用路面对轮胎的阻力产生绕主销轴线的回正力矩，该力矩的方向正好与车轮偏转方向相反，使车辆保持直线行驶。
第五章 车辆悬架运动学
（10）
解此方程组可得N(xn,yn,zn)点坐标。
29
G点坐标计算 同理，由结构特点可知G点到C、E和N点距离 ____ ____ ____ GN =d9，有 不变令 CG =d7、EG =d8、
( x xn ) (y yn ) ( z zn ) d 2 2 2 2 ( x xc ) (y yc ) ( z zc ) d7 2 2 2 2 ( x xe ) (y ye ) ( z ze m) d8
yb ya 式中 A1 = xb xa
（2）
zb za xb xa
B1
=
20
解方程(1)和(2)可得O(xO,yO,zO)的坐标为
xo t1 xa yo A1t1 ya z B t z 1 1 a o
（3）
xc xa A1 ( yc ya ) B1 ( zc za ) 式中 t1 2 2 1 A1 B1
( x x 'c ) 2 ( y y ' c ) 2 ( z z ' c ) 2 l22
（5）
因为运动中∠CED不变,令∠CED=θ,则 有 2 2 2 l l 2l l cos l
1 de' 1 de' 2
23
解此方程可得 故有
lde' l1 cos
21
悬架运动时C点以O点为圆心作摆动,其轨迹方 程为
( x xo ) 2 ( y yo ) 2 ( z zo ) 2 L2 (4) （ （z-zc）=0 x xc A1 y-yc）+B1
式中
L co
车轮定位参数的概念
车轮定位参数的概念车轮定位角度是存在于悬架系统和各活动机件间的相对角度，保持正确的车轮定位角度可确保车辆直线行驶，改善车辆的转向性能，确保转向系统自动回正，避免轴承因受力不当而受损失去精度，还可以保证轮胎与地面紧密接合，减少轮胎磨损、悬架系统磨损以及降低油耗等。
汽车悬架系统主要定位角度包括：车轮外倾、车轮前束、主销后倾、主销内倾、推力角等。
1.车轮外倾在过车轮轴线且垂直于车辆支承平面的平面内，车轮轴线与水平线之间所夹锐角。
如图1所示，即由车前方看轮胎中心线与垂直线所成的角度，向外为正，向内为负。
其角度的不同能改变轮胎与地面的接触点，直接影响轮胎的磨损状况。
并改变了车重在车轴上的受力分布，避免轴承产生异常磨损。
此外，外倾角的存在可用来抵消车身载重后，悬架系统机件变形所产生的角度变化。
外倾角的存在也会影响车的行进方向，因此左右轮的外倾角必须相等，在受力互相平衡的情况下不致影响车辆的直线行驶，再与车轮前束配合，使车轮直线行驶并避免轮胎磨损不均。
四轮定位仪测量车轮外倾角的范围为±10°。
图1 主销内倾及车轮外倾2.车轮前束车轮前束如图2所示，同一轴两端车轮轮辋内侧轮廓线的水平直径的端点为等腰梯形的顶点，等腰梯形前后底边长度之差为前束。
当梯形前底边小于后底边时，前束为正，反之则为负。
车轮的水平直径与车辆纵向对称平面之间的夹角为前束角。
由于车轮外倾及路面阻力使前轮有向两侧张开做滚锥运动的趋势但受车轴约束，不能向外滚动，导致车轮边滚边滑，增加了磨损，通过前束可使车轮在每瞬间的滚动方向都接近于正前方，减轻了轮毂外轴承的压力和轮胎的磨损。
四轮定位仪测量车轮前束角的范围为±6°。
图2 车轮前束3.主销后倾主销后倾如图3所示，过车轮中心的铅垂线和真实或假想的转向主销轴线在车辆纵向对称平面的投影线所夹锐角为主销后倾角，向前为负，向后为正。
主销后倾角的存在可使车轮转向轴线与路面的交点在轮胎接地点的前方，可利用路面对轮胎的阻力产生绕主销轴线的回正力矩，该力矩的方向正好与车轮偏转方向相反，使车辆保持直线行驶。
麦弗逊悬架的车轮定位角分析
麦弗逊悬架的车轮定位角分析(总11页)-本页仅作为预览文档封面，使用时请删除本页-研究生课程论文是否进修生是□否□摘要：悬架是汽车底盘上重要的总成，对汽车的操纵稳定性和行驶平顺性有着决定性的影响。
麦弗逊悬架结构简单、占用空间少、成本低同时又有比较好的操纵稳定性，是目前应用最为广泛的悬架。
本文拟使用ADAMS/CAR对悬架进行运动仿真分析，得到悬架车轮定位参数随车轮上下跳动的变化特性，分析悬架系统中存在的问题。
然后利用ADAMS/Insight对相关硬点参数进行灵敏度分析，找出对车轮定位参数影响较大的硬点，并据此对悬架硬点参数进行调整。
再对调整后的悬架进行仿真分析，对结果进行对比分析。
结果表明，调整后的悬架车轮外倾角、轮距变化以及主销内倾角都得到了改善，而主销后倾角和前束角的变化范围较之前变化更大了，但仍然在理想范围内，可以认为悬架的性能得到了改善。
关键词：麦弗逊悬架，运动分析Abstract:Suspension is an important assembly of automobile chassis,it has decisive influence on drive ability ,stability performance and riding -son suspension has a simple structure ,take up less space cost less and has a good drive ability,it is widely used so far .This paper intends to use the simulation software of ADAMS/CAR to get variation of wheel alignment parameters of suspension when wheels move up and down,with the result we can analysis the existing problems in the suspension use ADAMS/Insight to analyse the sensitivity of hard point parameters and find the point which has a bigger influence on the wheel alignment parameters,then adjust the point to make the wheels get a better the simulation again to compare the result shows that after adjusting of the hard point,the camber,wheel track changes and Kingpin inclination have been improved,but the caster and toe angle get a bigger variation range which still stay in ideal range,and we deem the performance of suspension becomes better.Key words:McPherson suspension,analysis of movement1.引言麦弗逊悬架由于结构简单、占用空间少、成本低同时又有比较好的操纵稳定性，因而应用非常广泛，麦弗逊悬架多用于轿车的前悬架系统，是大多数汽车的首选悬架系统。
悬架车轮系统的主要布置硬点
轮胎规格 轮辋规格 轮胎气压（kpa）
3.4.1 .1.1 前悬架车轮 6 7 8 9 10 空载前轮中心点坐标 满载前轮中心点坐标 满载转向节下铰点 前减振器上中心点 X：－1.5，Y：±753.1， Z：114.3 X：－0.8，Y：±755.4， Z：138 X：124.2，Y：±695.3， Z：94.1 X：59.2，Y：±593， Z：683.1
14
15Biblioteka X：2.8，Y：634.3， Z：701.5
16 17
前副车架前安装孔中心坐标 X：57，Y：±437， Z：241.8 副车架后安装孔中心坐标 X：343.4，Y：±304.4，Z：77.6
3.4.1 .1.2 后悬架车轮 18 19 20 21 22 23 24 25 26 空载后轮中心点坐标 满载后轮中心点坐标 后弹簧座安装面凸台根部中 心点坐标 后减振器理论安装点坐标 后悬架安装凸台定位孔中心 点坐标 后悬架前螺栓中心点 后悬架外侧螺栓中心点 后悬架内侧螺栓中心点 X：2683.5，Y：±754， Z：80 X：2678.4，Y：±754， Z：117 X：2610.2，Y：±552.4， Z：224.8 X：2588.5，Y：±337.7， Z：260 X：2539.4，Y：±397.3， Z：260 X：2252.1，Y：-652， Z：117.2 X：2143.5，Y：±635，Z：117.2 X：2234.1，Y：±733，Z：117.2 X：2272.4， Y：±566.5， Z：117.2
3.4.1 .3 悬架车轮整车定位参数 27 28 29 30 31 32 前轮外倾（空载/满载） 前轮前束（空载/满载） 主销内倾（空载/满载） 主销后倾（空载/满载） 后轮外倾（空载/满载） 后轮前束（空载/满载） MTH 运动硬点 前：23.7mm 前：38mm 后： 37mm 后：45.8mm 后：71mm 32´/16´ -6´/-6´ 10°12′/10°47′ 5°22′/5°51′ -1°30′/-1°31′ 15′/-4′
车轮定位参数与作用
定义：是指车轮相对行驶向及地面的定位角度。
作用： 1为确保正确的直线行驶性能。 2 为确保转弯行驶时轮胎附着良好。 3为减少轮胎磨损。 参数： –轴距 – 轮距 – 车轮前束 – 车轮外倾 – 主销内倾 – 主销后倾 – 主销偏置距 – 轮距差角
满师——陈坡
轴距：前桥车轮中心至后桥车轮中心的距离。
边缘距离小于后边缘距离, 其差值( A - B)被称为前轮前束。
车轮前束可以通过调
节转向横拉杆长度来
调整, 一般汽车的前束
值为0～12 mm。 单轮前束 现代化车轮定位仪不再以 mm 为单位，而是以角分为 单位测量前束。 单轮前束指的是单一车轮中 心平面与基准轴线之间的夹 角。
主销偏置距
主销偏置距是指车轮中心平面切线与路面交 点至摆动轴延长线与路面交点之间的距离。 如果这段距离由车轮支撑点指向车辆中心平 面，则称为正（ +）主销偏置距。由车轮支 撑点指向外侧时称为负（ -）主销偏置距。 如果摆动轴延长线与路面的交点恰好与车轮 支撑点重合，则主销偏置距为 0。 主销偏置距是一个力臂，通过扭矩影响转向 情况。因制动作用、不同路面摩擦系数或障 碍（车轮压缩或伸长）产生的作用力施加到 车轮。
前轮外倾角
车轮外倾角α是另一个重要的车轮定位角 , 它具有与主销内倾一道减小方向盘作用力的 作用。同时还能补偿因载荷增加引起车桥变 形而带来的车轮内倾, 减少轮胎的偏磨。由 于车轮外倾, 可造成路面对车轮垂直反力N 沿轮毂轴向向内的分力F, 该力会将轮毂压向 内端的轮毂大轴承, 而非产生向外压迫外侧 小轴承的负荷, 从而提高使用寿命。适度的 车轮外倾角还有利于车轮与路面路拱的协调。 但是, 过大的车轮外倾角会导致轮胎的偏磨, 不足为取, 一般车轮外倾角为1°左右。
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主销后倾：Kingpin Caster
主销（Kingpin），是传统汽车上转向轮转向时的回转中心，是一根较粗的销轴。
现在，许多独立悬架的汽车已经没有主销了。
但在车轮定位中，仍然沿用主销这个名词，把它作为转向轮的转向轴线的代名词，认为转向轮在转向时，是以主销为轴线向左右转动的。
所谓主销后倾，是将主销（即转向轴线）的上端略向后倾斜。
从汽车的侧面看去，主销轴线与通过前轮中心的垂线之间形成一个夹角，即主销后倾角。
作用:主销后倾的作用是增加汽车直线行驶时的稳定性和在转向后使前轮自动回正。
作用原理:由于主销后倾，主销（即转向轴线）与地面的交点位于车轮接地点的前面。
这时，车轮因受到地面的阻力，总是被主销拖着前进。
这样，就能保持行驶方向的稳定。
当汽车转弯时，由于离心力的作用，地面对车轮的侧向反力作用在主销的后面，
由前悬架在车架上的安装位置来保证。
现代轿车由于采用低压宽幅子午线轮胎，高速行驶时轮胎的变形加大，接地点后移，因此主销后倾角可以减小，甚至为负值（变成主销前倾），以避免由于回正力矩过大而造成前轮摆振。
主销后倾与主销内倾区别:主销后倾如图所示，过车轮中心的铅垂线和真实或假想的转向主销轴线在车辆纵向对称平面的投影线所夹锐角为主销后倾角，向前为负，向后为正。
主销后倾:主销后倾角的存在可使车轮转向轴线与路面的交点
正力矩，该力矩的方向正好与车轮偏转方向相反，使车辆保持直线行驶。
后倾角越大车辆的直线行驶性越好，转向后方向盘的回复性也越好，但主销后倾角过大会使转向变得沉重，驾驶员容易疲劳；主销后倾角过小，当汽车直线行驶时，容易发生前轮摆振，转向盘摇摆不定，转向后转向盘自动回正能力变弱，驾驶员会失去路感；当左右轮主销后倾角不等时，车辆直线行驶时会引起跑偏，驾驶员不敢放松转向盘，难于操纵或极易引起驾驶员疲劳。
四轮定位仪测量主销后倾角的范围为±15°。
主销内倾:所谓主销内倾，是将主销（即转向轴线）的上端向内倾斜。
从汽车的前面看去，主销轴线与通过前轮中心的垂线之间形成一个夹角，即主销内倾角。
主销内倾的作用是使车轮转向后能及时自动回正和转向轻便。
由于主销内倾，转向轮在转向时绕主销转动，必须使车轮陷入地面以下。
这当然是不可能的，实际转向时，是强迫汽车的前部稍稍抬高。
这样，汽车的重力将使转向轮自动回正。
确定主销内倾角时，还可调整主销（即转向轴线）与地面的交点到轮胎接地中心的距离，即调整主销偏距。
减少主销偏距，可以减轻转向时的摩擦阻力。
主销内倾不能过大，否则转向过于沉重。
主销内倾角一般为8°到13°由前悬架的结构来确定。
主销后倾和主销内倾都有使转向轮自动回正的作用。
但主销后倾的回正作用与车速有关，而主销内倾的回正作用与车速无关。
因此，高速时主要靠主销后倾的作用，而低速时主要靠主销内倾的作用。
前轮前束：
束值是不同的。
其基本作用是消除车轮外倾角造成的外滚趋势，保持汽车正直行驶。
以图中所示，R为车辆行驶方向的话，距离A与距离R之间的差值就叫“前束”，如果差值为正，称之为“前束”；而差值为负时，我们则称之为“负前束”或者“前展”。
汽车检测的分类：实际的汽车检测是按安全性、环保性、动力性、经济性和可靠性这五个方面进行的。
其中安全性检测主要是检测汽车的侧滑、转向、制动和前照灯。
通常安全性检测分为下列四类，其主要检测参数如下：
1.侧滑检测设备：侧滑量、侧滑方向；
2.转向检测设备：转向盘自由转动量、转向力；
3.制动检测设备：制动力、制动距离、制动减速度；
4.前照灯检测设备：发光强度、照射角度。
在上述的汽车制动检测设备中，轴重仪是必不可少的。
但是，汽车的轴重测量并非是汽车安全性的检测项目，轴重仪只是一种辅助设备。
明白了这些基本要领之后，我们逐渐解释各种检测设备的结构、工作原理、国家标准和检测方法以及注意事项。
首先介绍侧滑检测设备。
我们知道，汽车在使用过程中，由于轮毂轴承松旷，车身不平衡，车轮拖滞，轮胎气压、花纹形状、磨损程度不一样，车架、车轴转向机构的变形与磨损，都会导致车轮定位失准。
此时，转向车轮在向前滚动的同时，将会产生横向滑移的现象，称为侧滑。
实践证明，汽车的侧滑会造成滚动阻力增加、行驶稳定性变差、轮胎磨损加剧、运行油耗增多和转向沉重，影响汽车的使用性能和经济性。
所以必须对汽车的侧滑进行定期检测。
汽车侧滑检测的实质是反映转向轴车轮定位产生的侧向力，或由此引起的车轮侧滑量。
由于汽车的转向轴一般在前轮，故简称前轮定位。
如果您学习过汽车构造，就不难理解汽车的前轮定位将直接影响其直线行驶稳定性、安全性、燃油经济性、轮胎和有关机件的磨损以及驾驶员的劳动强度等等。
而把后轮外倾角和后轮前束称为后轮定位。
其主要作用是使前后轮胎行驶轨迹重合，从而减少高速时前后轮胎的横向侧滑量和轮胎偏磨损。
把检测汽车前轮定位和后轮定位的仪器称为四轮定位仪。
给汽车做四轮定位很重要，这里重点介绍前轮定位的检测。
前轮定位检测方式有静态检测和动态检测两种方法。
静态检测使用前轮定位仪，动态检测使用侧滑试验台。
注意，所说的静态是指汽车静止不动，使用前轮定位仪(由前束尺和倾角仪组成)对汽车的前轮前束值、主销后倾角、主销内倾角和车轮外倾角进行检测。
其特点是仪器结构简单，但操作繁、速度慢。
而动态是指汽车运动，用侧滑试验台(滑板式或滚筒式)对汽车的前轮前束值和车轮外倾角的匹配情况进行检测。
其特点是设备结构复杂，操作简便，速度快，非常适合快速检测。
因此，在安检线或综检线上得到了广泛的应用。
那么，国家标准对汽车的侧滑是如何规定的，最新的国家标准G B7258-1997《机动车运行安全技术条件》中明确规定；机动车(摩托车、轻便摩托车和三轮农用车除外)转向轮的横向侧滑量，用侧滑仪(包括双板和单板侧滑仪)检测时侧滑量值应不大于5m/km。
其检验方法是：
a)将车辆对正侧滑试验台(对于单板式侧滑仪，将车辆的一侧对正侧滑板)，并使转向肋处于正中位置；
b)使车辆沿台板上的指示线以3km/h~5km/h车速平稳前进，在行驶过程中，不得转动转向盘；
c)转向轮通过台板时，测取横向侧滑量。
为了帮助您理解侧滑的原理，我们先复习有关车轮定位的知识。
在汽车设计上，为使转向车轮具有操纵轻便、行驶稳定可靠和减少轮胎的偏磨损，在转向车轮上设计有：主销后倾角、主销内倾角、车轮外倾角和前轮前束等4项参烽，科学的称谓是“转向轴车轮定位”，
简称“车轮定位”，习惯称为“前轮定位”。
①主销后倾角
车轮有了主销后倾角之后，主销的延长线与地面的交点成为车轮摆动的支点。
当车轮行驶在凹凸不平的路面时，车轮将偏离其正直滚动的路线，这时由于地面的反作用力作用在车轮上，使车轮绕交点向平衡位置转动，因为主销后倾角过大，易使转向沉重，所以主销后倾角一般设计为1左右。
其作用是使转向车轮能够自动回正，保持汽车直线行驶。
②主销内倾角
一般将主销内倾角设计成8度左右。
如果没有主销内倾角，则车轮和主销后倾角的延长线与地面的交点构成一个圆柱体，可以想像当转动方向盘时，由于是一个圆面积和地面接触，所以费力；如果有主销内倾角，则车轮和主销内倾角的延长线与地面的交点构成一个圆锥体，这时转动方向盘时，由于是一个点和地面接触，故此比较省力。
同时假设在圆锥体上绕一根弹簧(，当转动方向盘时，弹簧被绕紧，松手后在弹力的作用下，回到初始位置。
可见其作用有两个：一是转向轻便；二是具有自动回正的能力。
③车轮外倾角
一般将车轮外倾角设计成1度到3度。
当有车轮外倾角时，车辆由空载变为满载时，能够减少轴头螺母的受力情况：若没有车轮外倾角，则当车辆由空载变为满载时，轴头螺母的受力非常大，甚至容易损坏。
此外，有车轮外倾角可以使轮胎与拱桥路面垂直，减少其偏磨
损(如9所示)。
其作用主要有三点：一是转向轻便；二是保护轴头螺母；三是保持轮胎与拱桥路面垂直，减少轮胎的偏磨损。
④前轮前束
束值是不同的。
其基本作用是消除车轮外倾角造成的外滚趋势，保持汽车正直行驶。