汽车前轮制动摆振影响因素研究

论文摘要

本文以汽车前轮制动摆振的启动机理和控制技术为研究目标,以转向系统的振动和前轮摆振分析模型为基础,对非独立悬架汽车的前轮摆振问题进行了更深一步的研究。为更好地研究直线行驶时汽车前轮制动摆振,考虑前轮制动力的影响,建立了前轮制动摆振模型,考虑制动力的不同影响因素,分析了鼓式制动器对制动力的影响,建立了适应不同制动器状态的力子系统。应用MATLAB/Simulink软件建立了前轮制动摆振仿真模型,并进行相应的仿真计算和分析,据此找出引起摆振和减小摆振振幅的敏感参数。以仿真结果作为试验的参考,对试验车辆进行了一系列相关的测试和试验。试验和仿真结果表明,汽车前轮制动摆振的主要因素是一定幅值的制动力周期性变化,而这一变化的主要原因为制动鼓与制动蹄摩擦衬片的接触不良。通过对制动鼓在几种不同状态下的径向圆跳动测试,确定了其接触不良的主要原因为制动鼓与轮辋的干涉,使得制动鼓变形而导致的过大的径向圆跳动。另一方面,汽车前轮制动摆振试验也验证了前轮制动摆振模型的有效性,同时模型仿真的结果也给了摆振试验一定的指导意义。通过两者的综合分析可得,改善制动器制动鼓的径向圆跳动范围对提高汽车制动效能的稳定性有很大的帮助,也能进一步改善汽车制动时的前轮摆振问题。通过本文的研究,确定了汽车前轮制动摆振的主要原因,为消除各种车辆的制动摆振现象提供理论和实践上的直接指导,对提高车辆的舒适性和操纵稳定性、降低陆路交通事故有着不可低估的作用,因此本文的研究成果具有重大的实际意义和实用价值。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 汽车前轮摆振现象描述
• 1.2 汽车前轮摆振的研究概况
• 1.3 影响转向轮摆振的因素
• 1.3.1 影响转向轮摆振的非设计因素
• 1.3.2 轮胎机械特性和车轮定位参数对摆振的影响
• 1.3.3 转向系统参数和转向减振器对摆振的影响
• 1.3.4 悬置以上整体结构模态参数对摆振的影响
• 1.3.5 悬架系统参数对摆振的影响
• 1.4 本论文研究的主要内容和意义
• 第二章 汽车前轮摆振问题的分析
• 2.1 转向系统振动分析
• 2.1.1 车辆前轴的侧倾振动
• 2.1.2 前轮绕主销的摆振
• 2.2 汽车前轮摆振分析模型
• 2.2.1 模型建立假设
• 2.2.2 汽车前轮摆振模型说明
• 2.2.3 汽车前轮摆振力学模型
• 2.2.4 汽车前轮摆振数学模型
• 2.3 鼓式制动器对制动力的影响分析
• 2.3.1 制动蹄摩擦衬片的压力分布及径向变形
• 2.3.2 制动蹄摩擦力矩的分析计算
• 2.4 轮胎侧向力的分析
• 2.5 本章 小结
• 第三章 汽车制动时前轮摆振问题研究
• 3.1 制动对转向系统空间状态的影响
• 3.2 制动力不平衡的影响因素分析
• 3.3 汽车前轮制动摆振仿真分析
• 3.3.1 汽车前轮制动摆振MATLAB 仿真模型
• 3.3.2 力子系统仿真模型
• 3.3.3 制动力恒定时汽车制动状态分析
• 3.3.4 左右车轮的制动起作用时间不同对制动摆振的影响
• 3.3.5 制动鼓失圆对制动摆振的影响
• 3.4 本章 小结
• 第四章 陕汽德龙F2000 制动摆振试验研究
• 4.1 试验方案
• 4.2 试验条件
• 4.3 试验数据采集与处理
• 4.3.1 转向系统空间状态测量结果
• 4.3.2 前轮定位参数测试结果
• 4.3.3 制动状态对转向系统干涉的敏感度分析
• 4.3.4 转向系统间隙测试结果
• 4.3.5 转向系统固有频率测试结果
• 4.3.6 车轴制动力与前轮摆振加速度测试结果
• 4.3.7 制动鼓径向圆跳动测试结果
• 4.4 试验结论
• 4.4.1 前轮制动时摆振的根本原因
• 4.4.2 制动鼓内圆表面径向圆跳动产生的原因
• 4.5 本章 小结
• 总结与展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间论文发表情况
• 致谢