在讨论侧倾中心中使用的2个术语是在车辆后视图中的瞬时中心与旋转中心，这些术语是等价的并且旋转中心将在论文中作为中心思想贯穿全文。如图1.2.5-1中所示，旋转中心是轮胎轨迹的中心。每种悬架都有自己经典的方法来确定侧倾中心。本论文将仅仅非常概括性的分析轮胎轨迹的路径。

侧倾中心位置的经典定义是在后视图中，从车轮轨迹相当于旋转中心的线和车辆的中心线的交叉点。一般来说，只有当两个车轮同时在左侧还是右侧都的中心都保持一致（在后视图中）这个说法才是成立。事实上，当车轮滚动时，侧倾中心并不与车辆中心处于同一中心平面上。它可能会横向移动一大段距离。

下面是以一个普遍的分析方法来计算侧倾中心高度,首先，假设两个车轮都在同一位置（如图1.2.5-2）

通过曲线拟合来确定轮胎轨迹在整个悬架行程内的横向位移指向（Ytp）的特征函数：

·Ytp=f(z),当z=轮胎行程，三项多阶式是最好的。

·区分以得到f（z）。

·计算侧倾中心高度使用公式：f（z）times;Ytp。

因为侧倾中心的位置严重受限于悬架的约束，所以将它放在一个理想的位置可能有点困难。车辆动力学专家将根据整车操纵性能的发展来提供建议。

滚动轴决定了车辆摇晃时前后车轮的侧倾中心的关系。如图1.2.5-3。滚动轴对于性能来说非常重要，因为（如图1.2.5-3）它在计算侧倾角和其他几何参数上起着重要作用。在前轮驱动的骑车中，因为汽车前端的质量更大，导致中心向前转移。这将导致前后轮的侧向力不同。为了去控制这种差异，我们使前后车轮中心高度不同。

1.2.6外倾角、侧倾中心和磨损的关系。

去了解外倾角、侧倾中心和磨损之间的关系是很重要的。早些时候你们学过改变控制臂的位置来影响旋转中心和侧倾中心。在后视图中，轮子实际上是以旋转中心为中心旋转的。摇臂是连接旋转中心到车轮的关键。规定摆臂几何结构在当旋转中心位于车轮内侧为正，位于车轮外侧为负。在正的摆臂几何机构中的外倾角是负的，在负的摆臂几何机构中的外倾角是正的。

如果摆臂非常长，外倾角的变化速率（即外倾角）很小并且磨损也很小。而随着摇臂变短，外倾角和磨损明显增加。

摇臂相对于地面的角度也会影响到磨损。考虑到前摇臂的长度，如果臂平行于地面，则磨损小，而随着臂与地面的角度增加，磨损也会增加。

与侧倾中心的关系是显而易见的。随着正的摇臂和旋转中心远离地面，侧倾中心也将随之远离地面。

1.2.7制动和加速距离控制

车辆加速度导致重心移动到车辆的后方并导致了车辆后方的俯仰，后悬架震动，并且导致车前方向后弹起。而刹车会产生相反的效果。重心向前偏移，车辆前方俯仰，前悬架震动，车后方弹起。

关于悬架在制动或加速过程中将会用到的术语包括有：

·后仰：车辆的尾部在加速时向下倾斜。

·前俯：车辆的前部在刹车时向上抬起。

·举升：有两种情况：1）车辆头部抬起。2)车辆尾部抬起。

在悬架瞬时中心的侧视图上，我们可以看到这个弹性元件在作用于轮胎边缘在车身上产生加减速的影响。这些反应力影响了非常多的车辆的加减速。这些术语描述了在加速和减速过程中悬架对俯仰的抵抗力。

·抗前俯

·抗后仰

·抗举升

在下面的讨论中，俯仰这个术语将经常出现在涉及于前俯、后仰与举升中。抗俯仰将经常出现在抗前俯、抗后仰与抗举升中。

抗俯仰的数目决定于在每个悬架中侧视图中瞬时中的（vSVIC）的位置。并且，去注意抗俯仰弹性元件只能在当这里是作用于加速或制动力的悬架时才可以被研发出来是非常有必要的。这个抗俯仰值被定义为百分之一的行程控制。如果这个悬架模型没有震动和反弹，这被称为1%的抗俯仰。

这个抗俯仰的加速度公式将悬架归类为独立悬架和非独立悬架。另一种说法，有些会说更多技术上是正确的。这时将悬架分为有弹簧差速器悬架和无弹簧差速器悬架。独立悬架与非独立悬架之间的区别在于驱动力矩怎么作用于车身。它们的区别在于差速器是否有安装弹簧。有一个简单的事实，那就是，如果这个差速器没有安装弹簧，那么这个悬架是一个梁（固定实心轴）。笔者并不知道有任何一个装有弹簧的差速器的悬架不是非独立悬架。因此，这是一个完美合理的分配悬架种类的方法。

用于计算的符号：

·h：CG地面上的高度。

·L：轴距

·Z：前轮驱动力部分

·Y：前轮制动力部分

·r: 轮胎静止负载半径

·d：轮胎关于瞬时中心的纵向距离

·e：瞬时中心到地面的垂直距离

【计算在加速时后悬挂系统的扛前俯角。】

瞬时中心被假定在轮胎的前面时，如果瞬时中心在轴的后方，我们在这里引用一个负值d，如果瞬时中心在地面以下，我们在这里引用一个负值e。

对于后轮驱动的非独立悬架：抗前俯角

对于后轮驱动的独立悬架：抗前俯角

对于四轮驱动的非独立悬架：抗前俯角

对于四轮驱动的独立悬架：抗前俯角=

【计算在加速时后悬挂系统的扛举升角。】

瞬时中心被假定在轮胎的后面时，如果瞬时中心出现在轮子的前方，我们在这里引用一个负值d，如果瞬时中心在地面以下，我们在这里引用一个负值e。

对于前轮驱动的非独立悬架：抗举升角

对于前轮驱动的独立悬架：抗举升角

对于四轮驱动的非独立悬架：抗举升角

对于四轮驱动的独立悬架：抗举升角

【计算当刹车时的后悬架的抗举升角。（未安装弹簧的制动器）】

瞬时中心假定在轮胎的前面。假设悬架控制制动器（未安装弹簧），如果瞬时中心在轴的后方，我们在这里引用一个负值d。如果瞬时中心在地面以下，我们在这里引用一个负值e。

对于所有的悬架来说：抗举升角

【计算当刹车时的前悬架的抗后仰角。（未安装弹簧的制动器）】

瞬时中心被假定在轮胎的后面时，假设悬架控制制动器（未安装弹簧），如果瞬时中心出现在轮子的前方，我们在这里引用一个负值d，如果瞬时中心在地面以下，我们在这里引用一个负值e。

对于所有的悬架来说：抗后仰角

在瞬时中心的力的大小控制这辆汽车当它制动或加速时将会倾斜至怎样的程度。升高或降低瞬时中心的高度将影响汽车的侧倾。在实际中。完全平衡的停止（没有前俯后仰）是不存在的，具体是因为以下原因：

·它并不能很好的提供司机正确的反馈以使他们知道汽车是否在制动。

·从几何问题方向分析它并不存在。瞬时中心的位置由旋转点决定。由于空间的限制，可能无法将瞬时中心设置到理想的位置上。

·它能导致噪音增加。定位瞬时中心会使汽车平稳停止时锁定悬架。这将导致在不平的道路上行驶时车轮抖动并且噪音很大。悬架的最大作用是使车轮能够移动而达到减震的效果。

有可能导致一种与预期相反的结果，举一个例子，你可以设计一个悬架使它能在汽车制动时前面举起而后面俯下。在一般情况下，制动抗举升和抗后仰应该在30%到50%,由此产生的加速度必须使抗前俯和抗举升相匹配。

1.2.8转圈和阿克曼

从车辆性能的角度来看，转圈和阿克曼并不相关。然而，分析他们俩涉及的一些常见计算，他们被一起用来描写减少冗余。

转圈，就像这个术语所暗示的。是汽车前轮抱死情况下转圈的直径。这个特殊的术语取决于转圈被计算或测量时汽车所在的位置。

内圈或外圈一般习惯于被指定于所得的直径是由汽车的内径还是外径在转圈时获得的。

Curb-to-curb是指外侧轮胎转圈的直径。如果是内圈，则是后胎。如果这个圈是在外面的，则是前胎。

全覆盖是指车身在转弯时扫过的面积。

在设计转向系统时，有一个重要目标那就是减少轮胎在转弯时的磨损。为了达到这个目标，所有的轮胎都必须保证在纯滚动状态下没有任何横向的滑动和摩擦。这意味着他们应该遵循转弯半径与路径半径的中心是同一个点。

阿克曼几何法建立了内部与外部轮向车轮的理想关系图（如图1.2.8-2）.低速状态下，转弯趋势取决于取决于转向连杆的几何因素。在后轮操控的结构里，向内侧移动转向臂将增加阿克曼。在前轮操控的结构里，向外侧移动转向臂将增加阿克曼。

如图1.2.8-2，OT和IT是轮子的内外转向角，OA和IA是阿克曼内外转向角。WB是轴距。CE能从下列方程中获得：

·轮向轮偏转角处理办法是通过一个以百分比的方法来计算。

·零百分比阿克曼：前轮以相等的角度同时转向。

百分之百阿克曼：四个车轮以相同半径转向。

阿克曼百分比是用来计算内外车轮在转动一整圈的时候转动的角度。

· 实际上转动的角度决定了内外轮的阿克曼转角。

·使用实际数据和阿克曼转角来计算阿克曼百分比。

内阿克曼角（IA），Yf是车辆的纵向中心线与前轮转向中心之间的距离。

外阿克曼角（OA），因此阿克曼百分比

转向是一个顾客满意度项目，转向角越小，汽车在狭窄的地形里转向的能力越好。转向角必须尽可能的小(即在轮胎安装约束和前轮约束下能尽可能大的转一个角度)。适当的阿克曼几何学提高了车轮从一个大的角度回转的能力，并能够增加操纵稳定性。实际上，汽车的阿克曼百分比一般为50%-60%。

1.2.9 主销拖距

在左视图，主销拖距是转向轴距与地面相交的点与轮胎轨迹中间的距离。如图1.2.9-1所示。

通常，不需要去计算主销拖距，因为它的大小是由后倾角决定的。而且很难精确的找到车轮轨迹的中心。然而我们必须注意到主销拖距实际上影响到很多汽车的性能问题。

主销拖距影响回正能力。主销拖距越大，回正能力越大，但是相应的回正能力越大也会导致需要使用更大的力去操纵汽车。你可能会有疑问，为何在汽车有动力转向系统的情况下这还是个问题。以下是2个理由：

·你首先必须考虑到汽车可能停止运转，此时车主必须手动操纵汽车。

·第二个理由是生活的一部分取决于他需要装在多少载荷。一个大的主销拖距代表着更大的负载并在转向系统中提高摩擦能力。部分可能还必须需要更大的尺寸来提供足够的耐久性，这增加了成本和汽车的质量。

主销拖距经常与主销后倾联系在一起，它也可以被看成在左视图中主销轴线与转向轴线之间的距离。这种方法被称为抵消轴如图1.2.9-2所示。一个常见的可以解释此现象的是购物车。有很大的拖距而没有后倾角。当你推车时，改变后倾角决定了车子该怎么走。销装在车的底部导致了一个垂直的转向轴线和大小为0的后倾角。因为转向轴线被轮子的中心抵消了。这是一个很大的主销拖距。一个很大的主销拖距加上一个大小为0的后倾角将产生很大的回正能力。

工程师们没有这么设计汽车是因为物理限制：放置球形接头组织它成为设计时的选项。抵消轴不能与其他的轴的抵消和主销偏移距相混淆。我们来让他们区分清楚：

·抵消轴指的是从车轮中心到转向轴的距离。我们在1.2.4中已经提到了。

·主销偏移距（在地面）由SAE规定，是主销偏距的同义词，我们在1.2.3提到过。

它通常由轮胎静止负载半径决定，主销拖距在3°左右是合理的。

一般来说，设计后倾角应参考以下几条：

·典型的前悬架后倾角应该为大约3°

·最大交叉后倾角（左右后倾角之和）一般为1°

·执行差异分析来预测后倾角与交叉后倾角的变化，有必要去校准它们的后倾角。

·由车辆动力学工程师做最后的决定来生产后倾角。

·让车辆动力学工程师做一个极值定位公差评估来判断是否符合标准。

1.2.10转向轴线倾角

转向轴线倾角是正视图中实际轴线和转向轴线之间的角。在麦佛逊悬架，转向轴线倾角一般为12°到14°以便于安装支撑环和弹簧。在SLA悬架中，转向轴线角一般为7°。这个转向轴线的角影响了转向时所必须的力的大小。一个大的转向轴线倾角将：

·增大车轮外倾角在车轮直线行驶状态下转向的影响。增大在汽车抛锚时汽车的转向力。

·当在同一悬架上使用不同直径的轮胎时，会导致摩擦半径发生较大变化。 这会影响制动性能。

·一般增加主轴偏移。

·增加车辆升力，这倾向于增加大转弯角度下的转向力。

通常，转向倾角应小于14°。 这通常不是一个问题，因为它很容易实现。

1.2.11参数层次

考虑到悬架设计中的许多限制，很难在悬架中实现您可能想要的一切。 然而，有些事情比其他事情更重要。 你必须愿意优先考虑，接受一些事情在低于目标，以使重要的目标优先选择。 以下是悬挂系统的许多运动学设计参数的宽松优先级排序：

·跟趾动作

·外倾角模式

·侧倾中心高度

·侧倾中心高度改变

·主销拖距

·摩擦半径

·阿克曼

·磨损

·抗前俯抗后仰

·转向轴线倾角

请记住，每个车辆系列都有独特的尺寸和重量属性以及独特的性能预期。 结果，在一个车辆上高度排名的设计参数在另一车辆上可能不太重要。

跟趾动作从排名中排除，因为它在大多数车辆上的前部和

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