首页
发现
课程
培训
文章
案例
问答
需求
服务
行家
赛事
热门搜索
发布
消息
注册
|
登录
首页
/
文章
/
详情
扭矩转向与动力成悬置系统设计
吕老师
1年前
浏览484
关注
扭矩转向的定义
扭力转向是发动机扭矩对转向的影响,在大扭矩的麦弗逊悬架前轮驱动的车辆中尤为明显。当车辆急加速或全油门加速时,突然有较大的扭矩通过变速箱输出轴传递到左右两根传动轴,因为力矩的不同而使方向被拉向一侧,造成车辆行进方向的跑偏,使车辆偏离既定的路线。当车辆发生跑偏时,驾驶员需要对方向盘施加一个矫正力,时间一长会增加驾驶员的操作负担,容易造成驾驶疲劳,影响行车安全。而近年来随着人们生活水平的提高,大功率大扭矩的前驱车越来越普及,扭力转向问题也越来越突出。因此,有必要对扭力转向产生的原因和解决方法进行研究。
有很多车辆系统都会影响转矩转向。包括一些左右配置的不同,比如轮胎构造、胎压、轮胎尺寸、重量分配、传动系统的扭矩偏差以及半轴角度差,但不限于这些因素。半轴角度左右差一度在高加速度的情况下就会造成车辆的转矩转向的性能。更大程度的角度差异会造成更严重的转矩转向。大角度半轴将对将会对车辆造成该方向更大的转向趋势。例如,如果左半轴有一个大角度,车辆在加速时会有向右的转向趋势。此角度差可能是由于使用了不等长的驱动轴或者也可能是在车辆全油门加速时动力总成在车辆坐标系中晃动造成的。
对于使用不等长驱动轴的车辆,动力总成悬置运动就显得尤为重要。理想的,动力总成摇晃运动须最小化,并且不会增加半轴角度的差异进而减小转向力矩的表现。动力总成的摇晃运动可能部分(不是全部的)抵消一些在全油门加速期间驱动轴不等长造成的非对称行为。然而,实际限制很难达到动力总成在正视图内静态位置没有偏差。过度倾斜会造成在路面载荷情况下转向过度,这同样会造成消费者的抱怨。
扭矩转向的发生原理
对于前轮驱动的车辆,发动机扭矩对转向的影响如下。
fSR: 转向齿条力
τKp:主销扭矩
rEA: 有效臂长
μ道路与轮胎间摩擦系数
W车轮动态载荷
rT轮胎动态半径
θ输入输出轴之间的角度
ψ主销轴和垂直轴之间的角度
rKS主销轴偏移距离
如果所有这些参数都是左右对称的,则围绕左主销轴的扭矩绝对值与右主销轴的扭矩绝对值相同。(kp-l=kp-r)因此,转向齿条处的力变为零,不存在扭矩转向。然而,大多数参数都是不对称的,并且围绕左主销轴的扭矩值与右主销轴的扭矩值不同。因此,它会产生扭矩转向效应。
影响扭矩转向的因素
由于上述参数不对称,会发生扭矩转向。下面介绍不对称的原因。
驱动轴角度不对称
一般情况下,如图1所示,变速箱位于车辆的左侧或右侧。变速器齿轮箱的这种非中心位置使左右轴的角度不同,从而导致扭矩转向。
解决这个问题的方法是降低差动齿轮的角度,如图2所示。
另一种解决方案是修改动力传动系的安装角,如图3所示,从而使左角和轴角之间的差异最小化。
另一种解决方法是使用如图4所示的带内轴的等长驱动轴,使差变为零。大多数大功率汽车都采用这种布局。
由于对角扭矩滚动轴,发动机滚动轴被设计为与悬置位置和刚度(图5)相似的轴,用于振动模态解耦。
因此,内等速万向节的下降高度(DOJZ)由发动机的侧倾角(PT ROLL)决定,用于加速。
最后,由于rd left比rd right长,右关节的下降高度比左关节的下降高度大,因此右轴角比左轴角小,如图6所示。它也会导致扭矩转向,也可以通过修改动力传动系的安装角度进行补偿,如图3所示。
结论:
非对称的驱动轴转角和刚度以及非对称的车轮载荷和动力总成悬置等都会影响扭矩转向效果。特别是,尽管初始驱动轴角度是对称设置的,但动力传动系在全加速度下由于对角滚动而产生的倾斜角(w.r.t.y轴)会造成左轴角度和右轴角度之间的差异。最后,它还导致扭矩转向。差速齿轮摩擦具有轴的非对称刚度,质量分布决定了左右轮扭矩的差异。刚度和质量的不对称导致了转矩转向。内外等速万向节产生的二次转矩由于万向节的损耗而不能相互补偿。该扭矩使外接头处的力产生,因此该力可以产生扭矩w.r.t.主销轴,使接头和主销轴之间的偏移主销非对称次级转矩差导致转矩转向。
总之,转向力矩的所有偏移量应设计为最小,车辆的所有参数应对称设计,以防止力矩转向。
如果某个参数由于某些约束条件而不能对称设计,则只要各参数的转向力矩得到补偿,其他参数就应该不对称设计。
对于这种补偿,应考虑每个参数的转向扭矩相位。
非对称质量分布引起的转向力矩响应时间长,在整个加速过程中持续时间长,而非对称轴刚度引起的转向力矩响应时间短,在整个加速过程中持续时间长。
例如,可以通过具有类似响应特性的不对称轴角进行补偿。
由于在开发阶段需要考虑很多因素时,而此时车辆参数有很多局限性,后期还可以对以下各项进行了修改:
1、行驶高度降低
2、驱动轴直径修改
-左轴直径:
减小
内轴和右轴直径:
增加
3、
动力传动系安装角度修改
-发动机侧安装高度:
增加
-变速器侧安装高度:
降低
【免责声明】本文来自汽车工程师
,版权归原作者所有,仅用于学习!
对文中观点判断均保持中立,若您认为文中来源标注与事实不符,若有涉及版权等请告知,将及时修订删除,谢谢大家的关注!
往期相关推荐
汽车声场主动管理技术
混合动力车(HEV)及其典型的NVH问题
新能源汽车NVH挑战
新能源汽车空调系统及附件NVH开发!
新能源汽车警告声、主动发声和降噪方法
来源:汽车NVH云讲堂
登录后免费查看全文
立即登录
振动
疲劳
汽车
新能源
传动
NVH
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2023-04-14
最近编辑:1年前
吕老师
硕士
28年汽车行业从业经验,深耕悬置...
关注
获赞 296
粉丝 724
文章 1437
课程 16
点赞
收藏
作者推荐
可试听
电动车悬置支架螺栓滑移分析
¥198
5.0
立即查看
0/200
清空
提交
还没有评论
课程
培训
服务
行家
Ansys Workbench Mechanical 结构分析基础操作
可试听
汽车关键零部件性能CAE的分析流程及方法
常熟理工学院-常熟经济技术开发区2024年第二期“声谷论坛”(回放)
四分之一车辆模型微分方程公式推导及Simulink动力学模型搭建及振动舒适性仿真
相关推荐
课程
可试听
Ansys-电机-机座与端盖-结构CAE分析
课程
可试听
Ansys电机整机结构CAE技术进阶课12讲:获得整机疲劳强度刚度、NVH和流固耦合分析能力
课程
可试听
Ansys电机旋转部件结构强度刚度振动仿真:风扇端环转子护套冲片和轴承计算分析
课程
可试听
Solidworks 电机结构CAE分析 - 整机分析
最新文章
【机械设计】机械设计的30个机械结构功能,个个眼前一亮
DCDC开关电源中的EMI的原因分析……
Inspire与SimSolid如何“零妥协”重塑增材制造设计
广汽高域飞行汽车与达索系统签署战略合作|共筑数字化时代空中交通新标杆
来自北京航空航天大学吴江浩教授团队的综述——可悬停仿生扑翼微型飞行器气动设计综述
热门文章
通用/泛亚/蔚来/弗迪/上海电驱动等百位新能源专家确认发言,易贸三电活动6月苏州见
故障诊断实验台 | BTS100轴承寿命预测故障实验台(16.8w)
仿真秀需求交易模块介绍
固态电池碾压油车,轻松突破1000公里,石油税收大窟窿谁来填?
DSP逐波限流(CBC)方案
其他人都在看
2024第四届中国算力之都·宁夏 工程仿真大赛CAE网格赛道【赛事通知】
锂离子电池生产现场异物管控
2024仿真秀618学习狂欢课程特惠大放送
IAV:采用移动粒子半隐式(MPS)方法模拟电机中的自由流动冷却液的技术
高压条件下的氢气渗透及暴露聚乙烯的破坏-高压氢气装置用高分子材料的性能
VIP会员
学习计划
福利任务
下载APP
联系我们
微信客服
联系客服
人工服务时间为周一至周五的9:30-19:30
非工作时间请在微信客服留言
客服热线:
4000-969-010
邮箱:
service@fangzhenxiu.com
地址:
北京市朝阳区莱锦创意园CN08座
帮助与反馈
返回顶部