整体车辆两轮转向和四轮转向分析

根据车辆四轮转向和两轮转向的不同特点,比较了两轮转向和四轮转向应用于整体车辆时车轮转向角度关系和车辆转弯半径。分析总结了两种转向系统的优缺点,指出它们分别适合于哪种整体车辆的转向。

第 2期 (第 1 1 )总 7期21 0 2年 4月

机械工程与自动化M ECHANI CAL ENGI NEERI NG& AUTOM ATI ON

NO .2

Ap . r

文章编号：6 2 6 1 (O 2O— 1 10 1 7- 4 3 2 l ) 20 9 - 2

整体车辆两轮转向和四轮转向分析王镇乾，李春英(原理工大学，山西太太原 00 2 ) 3 0 4

摘要：根据车辆四轮转向和两轮转向的不同特点，比较了两轮转向和四轮转向应用于整体车辆时车轮转向角 度关系和车辆转弯半径。分析总结了两种转向系统的优缺点。指出它们分别适合于哪种整体车辆的转向。关键词：两轮转向；四轮转向；转弯半径；转向方式中图分类号：U4 34 6.2文献标识码：B

0引言

汽车转向系统是用来保持或者改变汽车行驶方向的机构，过对左右转向车轮不同转角之间的合理匹通配来保证汽车沿着设想的轨迹运动的机构。两轮转向和四轮转向是两种不同的转向系统，文将分别叙述本他们各自的特点以及适合的车辆。1两侧车轮偏转角之间的理想关系及转弯半径 为使汽车实现车轮无侧滑的转向，车轮的偏转必须

半径最小为： R内 i。 s f。 ……………………… ( ) :L/il。 no 5

满足阿克曼特性，即在汽车前轮定位角都等于零、走行系统为刚性、车行驶过程中无侧向力的前提下，个汽整转向过程中全部车轮必须围绕同一瞬时中心相对于地面作圆周滚动，即要求所有车轮的轴线都相交于一点。1 1两轮转向转角理想关系及转弯半径 .图 1两轮转向时两侧车轮偏转角之间的理想关系示意图

1 2四轮转向转角理想关系及转弯半径 .

1 1 1前内轮转角和前外轮转角之间的关系 ..图1为两轮转向时两侧车轮偏转角之间的理想关系示意图。其中，为汽车外侧转弯半径，为汽车内侧 Rl 转弯半径， 0为汽车转向中心， B为两侧主销轴线与地面相交点的距离，为汽车的轴距。前内轮转角岛和前外 轮转角之间应满足如下阿克曼转向特性公式：c to o￣=B L。…………………… ( ) Oa—e to/ 0 1

两

轮转向只是通过前面两个轮转过一定的角度来使车辆达到转向的目的，而对于四轮转向的整体车辆而言， 不但前轮能转过一定的角度，后轮也能转过一定的角度。 1 2 1前内轮转角和前外轮转角之间的关系 . .图 2四轮转向时两侧车轮偏转角之间的理想关为系示意图。前内轮转角盘和前外轮转角口，之间应满足如下阿克曼转向特性公式：c t1 c t oa一 o/￣=B L。/1 …………………… () 6

1 1 2汽车转弯半径 ( ._内半径、外半径)转弯外半径为：R1 L/ ia。…………………………… ( )一 0 sn 0 2

转弯内半径为：R2= 0 s&。…………………………… ( )=L/ i= n 3

其中：。汽车的前轴和转向中心线的距离。 L为 由式 ( )以看出： 6可四轮转向与两轮转向相比，转向的中心发生了改变， 。 L<L。所以在满足式 ( ) 6的

当外转向轮偏转角口到最大值一时，向外。达转半径最小为：R外 f =L/ i口。……………………… ( ) 0s o n 4

前提下，当转弯半径相同时，车轮的转角要比两轮转向时的车轮转角小得多，这样在转向时，车辆车轮侧滑和对车轮的磨损就会小得多。 1 2 2汽车转弯半径 ( ..内半径、半径)外 转弯外半径为：

当内转向轮偏转角岛达到最大值盘仃时，向内 m 转收稿日期：2 1— 12 l修回日期；2 1—2 1 0 1 1— 9 0 1 1— 8

作者简介：王镇乾 ( 9 6) 1 8一，男，河南漯河人，在读硕士研究生，主要从事工程车辆转向系统方面的研究。