汽車橫向穩定性的分析與研究

屈慶磊

【摘 要】為提高整車行駛平順性，國內各汽車主機廠，通常把懸架剛度設計的比較低，其結果影響了汽車行駛穩定性，為此在懸架系統設計過程中，增加了橫向穩定桿，用來增加懸架系統的側傾角剛度，減少車身傾角，提高整車的橫向穩定性。

【關鍵詞】懸架；橫向穩定桿；側傾角剛度

1.側傾力臂的計算

側傾力臂是簧載質量的質心到側傾軸線的距離，即圖1中的 值，計算 時，先要確定簧載質量的質心和側傾軸線的位置。

假定非簧載質量的質心位于車輪中心，則簧載質量的質心位置為：

式中：

載質量的質心離地面高度

簧載質量的質心到前軸的水平距離

的質心離地面高度

車輪半徑

最大總質量

非簧載質量

前簧載質量

后簧載質量

軸距

側傾力臂 為：

式中：

分別為前/后懸架的側傾力矩中心離地高度

2.側傾角剛度計算

式中：

分別為前后彈簧的垂直剛度

分別為前后彈簧的左右跨距

分別為前后橫向穩定桿的角剛度

3.橫向穩定桿的設計計算

3.1橫向穩定桿功能及結構圖

橫向穩定桿的作用是增大側傾角剛度，減小側傾角，改善操縱性，橫向穩定桿是橫置的扭桿彈簧，阻止車輪相對另一個車輪作垂直運動，穩定桿的采用原則是優先用于前懸架，或前后懸架同時采用。

常見的橫向穩定桿結構如圖2：

3.2角剛度計算公式

式中：

為拉壓彈性模數

為剪切彈性模量

為桿的極慣性矩

為桿的慣性矩

3.3穩定桿極限應力公式

式中：

為車橋相對車身的最大側傾角。

穩定桿應力許用值為 800N/mm2。

4.側傾角計算

式中：

前進速度

重力加速度

簧載質量質心處的轉彎半徑

簧載質量

5.設計結果的評價

一般推薦在側向加速度

側傾角 不大于4°～7°。

（作者單位：徐州徐工汽車制造有限公司）