考慮多個轉向機構運動副間隙的汽車擺振系統(tǒng)動力學分析.pdf

1、一般認為轉向輪擺振是前橋相對于車身的橫向運動、前橋繞汽車縱軸的側傾運動以及前輪繞主銷的橫擺運動的合成運動。它是一種非常有害且很普遍的振動，發(fā)展到一定程度嚴重影響汽車的操縱穩(wěn)定性、行駛平順性、動力性、燃油經(jīng)濟性和安全性。 汽車轉向輪擺振是一個受多因素影響的問題，其中就包括轉向系統(tǒng)中轉向梯形運動副之間存在的間隙因素。前人研究表明單個運動副間隙對擺振系統(tǒng)動力學響應有重要影響，事實上轉向梯形每個運動副都含有間隙，故研究多個運動副間隙對擺

2、振系統(tǒng)的影響是必要的。 為了研究的方便，本文以含有兩個運動副間隙的轉向梯形為研究對象?？紤]到含有兩個運動副間隙的轉向梯形可簡化為含有兩個運動副間隙的曲柄連桿機構，故本文基于單個運動副間隙對曲柄連桿機構及汽車擺振系統(tǒng)有關研究成果，重點探究了多個運動副間隙對曲柄連桿機構及汽車擺振系統(tǒng)的影響，并通過算例與只考慮單個間隙對曲柄連桿機構及擺振系統(tǒng)的影響進行了比較分析。同時分析了對汽車擺振系統(tǒng)產(chǎn)生影響的其他因素及有效的減振措施。具體內容如下

3、： 1.基于非線性動力學理論建立了含多個運動副間隙的曲柄連桿機構非線性動力學模型，分析了間隙參數(shù)對曲柄連桿機構響應的影響，得到間隙在一定范圍內的逐步增大，曲柄連桿機構會由周期運動經(jīng)過擬周期運動狀態(tài)進入混沌狀態(tài)。并通過算例與只考慮單個運動副間隙的機構非線性動力學行為進行了比較分析，發(fā)現(xiàn)多個間隙機構更容易產(chǎn)生混沌現(xiàn)象。 2.基于含多個間隙曲柄連桿機構動力學模型和非線性系統(tǒng)動力學，應用拉格朗日方程建立了考慮多個轉向機構運動副間

4、隙汽車前輪擺振八自由度非線性動力學模型?；谠搫恿W模型，利用MATLAB&Simulink軟件建立了汽車擺振仿真模型。 3.基于該汽車擺振仿真模型，利用四階龍格-庫塔法對間隙參數(shù)變化時擺振系統(tǒng)的響應進行仿真分析，通過仿真結果發(fā)現(xiàn)，轉向機構運動副間隙是誘發(fā)擺振系統(tǒng)混沌運動的重要因素，并比較分析了單個間隙與多個間隙對擺振系統(tǒng)非線性動力學響應的影響，得到多個間隙更容易導致系統(tǒng)發(fā)生混沌現(xiàn)象。此外，還對轉向機剛度、阻尼、車速、輪胎相關參