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1、第 五 章 51一轿车(每个)前轮胎的侧偏刚度为-50176Nrad、外倾刚度为-7665Nrad。若轿车向左转弯，将使两前轮均产生正的外倾角，其大小为4。设侧偏刚度与外倾刚度均不受左、右轮载荷转移的影响试求由外倾角引起的前轮侧偏角。答： 由题意：F=ka+kg=0故由外倾角引起的前轮侧偏角：a=- kg/k=-76654/-50176=0.611 52 6450轻型客车在试验中发现过多转向和中性转向现象，工程师们在前悬架上加装前横向稳定杆以提高前悬架的侧倾角刚度，结果汽车的转向特性变为不足转向。试分析其理论根据(要求有必要的公式和曲线)。答： 稳定性系数：、变化，原来K0,现在K0,即变为不
2、足转向。 53汽车的稳态响应有哪几种类型?表征稳态响应的具体参数有哪些?它们彼此之间的关系如何(要求有必要的公式和曲线)？答： 汽车稳态响应有三种类型 ：中性转向、不足转向、过多转向。几个表征稳态转向的参数：1前后轮侧偏角绝对值之差(a1-a2);2. 转向半径的比R/R; 3静态储备系数S.M. 彼此之间的关系见参考书公式（5-13）（5-16）（5-17）。 54举出三种表示汽车稳态转向特性的方法，并说明汽车重心前后位置和内、外轮负荷转移如何影响稳态转向特性？答：方法：1.a1-a2 0时为不足转向，a1-a2 =0时 为中性转向，a1-a2 1时为不足转向，R/R0=1时为中性转向，R/
3、R00时为不足转向，S.M.=0时为中性转向，S.M.0时为过多转向。 汽车重心前后位置和内、外轮负荷转移使得 汽车质心至前后轴距离a、b发生变化，K也发生变化。 55汽车转弯时车轮行驶阻力是否与直线行驶时一样？答：否，因转弯时车轮受到的侧偏力，轮胎产生侧偏现象，行驶阻力不一样。 56主销内倾角和后倾角的功能有何不同?答：主销外倾角可以产生回正力矩，保证汽车直线行驶；主销内倾角除产生回正力矩外，还有使得转向轻便的功能。 57横向稳定杆起什么作用?为什么有的车装在前恳架，有的装在后悬架，有的前后都装？答： 横向稳定杆用以提高悬架的侧倾角刚度。装在前悬架是使汽车稳定性因数K变大，装在后悬架使K变小
4、，前后悬架都装则使前后悬架侧倾角刚度同时增大。 58某种汽车的质心位置、轴距和前后轮胎的型号已定。按照二自由度操纵稳定性模型，其稳态转向特性为过多转向，试找出五种改善其转向特性的方法。答： 即要K变大，可在前悬架上装横向稳定杆，后悬架不变；前悬架不变，减小后悬架侧倾角刚度；同时在前后悬架装横向稳定杆，但保证a/k2-b/k1变大；同时减小前后悬架侧倾角刚度，但保证a/k2-b/k1变大；增大汽车质量。 59汽车空载和满载是否具有相同的操纵稳定性?答： 否，m不同，空载时的汽车m小于满载时的 m，即满载时的K更大，操纵稳定性更好。 510试用有关计算公式说明汽车质心位置对主要描述和评价汽车操纵稳
5、定性、稳态响应指标的影响。答：稳定性系数公式：汽车质心位置变化，则a、b变化，即K也随之改变。 511二自由度轿车模型的有关参数如下： 总质量 m18182kg 绕轴转动惯量 轴距 L=3.048m 质心至前轴距离 a=1.463m质心至后轴距离 b=1.585m前轮总侧偏刚度 后轮总侧偏刚度 转向系总传动比 i=20试求：1)稳定性因数K、特征车速。2)稳态横摆角速度增益曲线)-车速u=22.35m/s时的转向灵敏度。3)静态储备系数S.M.，侧向加速度为04g时的前、后轮侧偏角绝对值之差与转弯半径的比值R/R(R=15m)。4)车速u=30.56m/s,瞬态响应的横摆角速度波动的固有(圆)
6、频率、阻尼比、反应时间与峰值反应时间。提示： 1) 稳定性系数： 特征车速 2) 转向灵敏度 3) ，, 4) 固有圆频率 阻尼比反应时间峰值反应时间 512稳态响应中横摆角速度增益达到最大值时的车速称为特征车速。证明： 特征车速=，且在特征车速时的稳态横摆角速度增益，为具有相等轴距L中性转向汽车横摆角速度增益的一半。答： 转向灵敏度 特征车速 ,中性转向时 得证。 513测定汽车稳态转向特性常用两种方法，一为固定转向盘转角法，并以曲线来表示汽车的转向特性(见第五章第三节二)；另一为固定圆周法。试验时在场地上画一圆，驾驶员以低速沿圆周行驶，记录转向盘转角，然后驾驶员控制转向盘使汽车始终在圆周上
7、以低速持续加速行驶。随着车速的提高，转向盘转角（一般）将随之加大。记录下角，并以曲线来评价汽车的转向特性，试证，说明如何根据曲线来判断汽车的转向特性。证明：转向半径 = 514习题图4是滑柱连杆式独立悬架(常称为Mc Pherson strut suspnsion)示意图。试证： 1)R.C.为侧倾中心。 2)悬架的侧倾角刚度为，式中为一个弹簧的(线)刚度。提示： 1)画出地面对于车厢的瞬时转动中心，即为侧倾中心R.C. 2)证明参考书P135-136 515试求计算稳态响应质心侧偏角增益的公式，并求题511中轿车在u=313m/s(70 mileh)、时的质心侧偏角。计算u=313ms时的瞬
8、态响应峰值反应时间和轿车的汽车因数T.B.值。提示：将方程组（5-9）两式联立，=0, =0,消去 516为什么有些小轿车后轮也设计有安装前束角和外倾角?答：因为轿车后轮安装前束角和外倾角是为提高操纵稳定性。 517习题图5为三种前独立悬架对车轮相对车身垂直上下位移时前束变化的影响。试问图中哪一条曲线具有侧倾过多转向效果？答：图中点划线所表示的具有过多转向效果518转向盘力特性与哪些因素有关，试分析之。答： 转向盘力特性决定于以下因素：转向器传动比及其变化规律、转向器效率、动力转向器的转向盘操作力特性、转向杆系传动比、转向杆系效率、由悬架导向杆系决定的主销位置、轮胎上的载荷、轮胎气压、轮胎力学特性、地面附着条件、转向盘转动惯性、转向柱摩擦阻力及汽车整体动力学特性。519地面作用于轮胎的切向反作用力是如何控制转向特性的?提示：参考书P152-155。
