如何防止汽車行駛中前橋車輪定位發(fā)生擺振?
在汽車前橋的設計、制造、裝配調整和使用中,必須注意防止可能引起的轉向車輪的擺振,它是指汽車行駛時轉向輪繞主銷不斷擺動的現(xiàn)象,它將破壞汽車的正常行駛。轉向前橋車輪的擺振有自激振動與受迫振動兩種類型。前者是由于前橋輪胎側向變形中的遲滯特性的影響,使系統(tǒng)在一個振動周期中路面作用于輪胎的力對系統(tǒng)作正功,即外界對系統(tǒng)輸入能量。如果后者的值大于系統(tǒng)內阻尼消耗的能量,則系統(tǒng)將作增幅振動直至能量達到動平衡狀態(tài)。這時系統(tǒng)將在某一振幅下持續(xù)振動,形成擺振。
其振動頻率大致接近系統(tǒng)的固有頻率而與前橋車輪轉速并不一致,且會在較寬的車速范圍內發(fā)生。通常在低速行駛時發(fā)生的擺振往往屬于自攝振動型。當轉向車輪及轉向系統(tǒng)受到周期性擾動的激勵,例如車輪失衡、端面跳動、輪胎的幾何和機械特性不均勻以及運動學上的干涉等,在車輪轉動下都會構成周期性的擾動。在擾動力周期性的持續(xù)作用下,便會發(fā)生受迫振動。當擾動的激勵頻率與系統(tǒng)的固有頻率一致時便發(fā)生共振。其特點是前橋總成轉向輪擺振頻率與車輪轉速一致,而且一般都有明顯的共振車速,共振范圍較窄(3~5km/h)。通常在高速行駛時發(fā)生的擺振往往屬于受迫振動型。
前橋轉向輪擺振的發(fā)生原因及影響因素復雜,既有結構設計的原因和制造方面的因素.如車輪失衡、輪胎的機械特性、前后橋系統(tǒng)的剛度與阻尼、轉向輪的定位角以及陀螺效應的強弱等;又有裝配調整方面的影響,如前橋轉向系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)間的間隙(影響系統(tǒng)的剛度)和摩擦系數(shù)(影響阻尼)等。合理地選擇汽車前橋、后橋的有關參數(shù)、優(yōu)化前后橋之間的匹配,精心地制造和裝配調整,就能有效地控制前輪擺振的發(fā)生。在汽車前橋設計中提高轉向器總成與轉向拉桿系統(tǒng)的剛度及懸架的縱向剛度,提高輪胎的側向剛度,在轉向拉桿系中設置橫向減震器以增加阻尼等,都是控制汽車前橋車輪擺振發(fā)生的一些有效措施。