CN202528769U - 适合路面的车辆后桥布置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种适合路面的车辆后桥布置，即车辆后桥中心设于车辆纵轴后端，车辆后桥轴线与车辆纵轴轴线的垂直方向成β角度布置，该β角度与车辆后桥轴转向角度一致并与轴转向角度相向设置。本后桥布置有效避免了车辆在上拱度路面直线行驶时，后桥产生轴转向引起车辆操纵稳定性变差的情况，保证了车辆的侧滑量符合国家标准，提高了车辆的操纵稳定性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种适合路面的车辆后桥布置。
背景技术
一般车辆为了保证直线行驶、自动回正、转向轻便及减少轮胎的偏磨损，车辆的前轮均采用有定位手段。即车辆前桥的主销后倾角、主销内倾角、车轮外倾角和车轮前束等多项参数设置。但是对于车辆后轮，其后桥轴线只是简单地与车辆纵轴线垂直设置，而没有其他更多的约束。
在国家标准GB7258-2004《机动车运行安全技术条件》中明确规定：机动车转向轮的横向侧滑量，在采用侧滑仪检测时，侧滑量应不大于5m/km。
通常由于公路在横断面为上拱度，即一般的公路都存在中间高两边低的情况，车辆无论靠左或靠右行驶，都存在左右车轮载荷不均的情况。如此侧滑仪上非常微小的侧滑量，甚至侧滑仪为零，在标准的公路上，整车的侧滑量却远大于标准的侧滑量，甚至影响整车的操纵稳定性。同时当车辆在公路上直线行驶时，由于路面上拱度的存在，导致左右侧轴荷分配不均，引起车身侧倾，导致车辆后桥的“轴转向”，产生附加转矩，导致整车侧滑量加大，影响车辆的操纵稳定性。如图1所示，车辆静止状态时，车辆后桥轴线与车辆纵轴轴线垂直，车辆后桥“轴转向”时，后桥轴线以车辆纵轴为轴心偏转，并与车辆静止状态下的后桥轴线成β角度；图中1为车辆纵轴，2为车辆静止时的车辆后桥，3为车辆后桥“轴转向”时的车辆后桥。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种适合路面的车辆后桥布置，本后桥布置有效避免了车辆在上拱度路面直线行驶时，后桥产生轴转向引起车辆操纵稳定性变差的情况，保证了车辆的侧滑量符合国家标准，提高了车辆的操纵稳定性。
为解决上述技术问题，本实用新型适合路面的车辆后桥布置包括车辆纵轴和车辆后桥，所述车辆后桥中心设于所述车辆纵轴后端，所述车辆后桥轴线与所述车辆纵轴轴线的垂直方向成β角度布置，所述β角度与车辆后桥轴转向角度一致并与轴转向角度相向设置。
进一步，上述β角度的计算公式为：β=θ*dβ/dθ
式中：θ为当车辆受侧向力时车身产生的侧倾角度，dβ/dθ为侧倾转向系数。
进一步，上述车身的侧倾角度θ的计算公式为：θ=λ+α
式中：α为路面横向坡度，λ为车厢与地面夹角，
λ的计算公式为：λ=arctg(B-A)/C 其中：Α为车辆后桥轴线处左车厢高度、Β为车辆后桥轴线处右车厢高度、C为车厢宽度。
由于本实用新型适合路面的车辆后桥布置采用了上述技术方案，即车辆后桥中心设于车辆纵轴后端，车辆后桥轴线与车辆纵轴轴线的垂直方向成β角度布置，该β角度与车辆后桥轴转向角度一致并与轴转向角度相向设置。本后桥布置有效避免了车辆在上拱度路面直线行驶时，后桥产生轴转向引起车辆操纵稳定性变差的情况，保证了车辆的侧滑量符合国家标准，提高了车辆的操纵稳定性。
附图说明
下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步的详细说明：
图1为传统车辆后桥布置的示意图；
图2为本实用新型适合路面的车辆后桥布置的示意图；
图3为车辆侧倾的示意图；
图4为车辆后桥布置β角度实测示意图。
具体实施方式
如图2所示，本实用新型适合路面的车辆后桥布置包括车辆纵轴1和车辆后桥4，所述车辆后桥4中心设于所述车辆纵轴1后端，所述车辆后桥4轴线与所述车辆纵轴1轴线的垂直方向成β角度布置，所述β角度与车辆后桥4轴转向角度一致并与轴转向角度相向设置。
如图3所示，进一步，上述β角度的计算公式为：β=θ*dβ/dθ
式中：θ为当车辆受侧向力时车身产生的侧倾角度，dβ/dθ为侧倾转向系数。
进一步，上述车身的侧倾角度θ的计算公式为：θ=λ+α
式中：α为路面横向坡度，λ为车厢与地面夹角，
λ的计算公式为：λ=arctg(B-A)/C 其中：Α为车辆后桥轴线处左车厢高度、Β为车辆后桥轴线处右车厢高度、C为车厢宽度。A、B、C的数值均可通过实测得到。
根据车辆理论关于车辆侧倾转向的原理，当车辆受侧向力车身产生侧倾时，会在后桥上产生附加的绕垂直轴线（车辆纵轴）的转向角，该侧倾转向也称为轴转向。因此本车辆后桥布置中β角度的设置与车辆侧倾时轴转向一致且相向布置。在β角度的计算中，侧倾转向系数可以根据《侧倾转向及侧倾外倾转向系数计算与分析》（汽车科技增刊2008年2月）中查表获得，首先由侧倾角度查得车辆的侧向加速度，然后由相应的侧向加速度查到相应的侧倾转向系数。
如图4所示，本车辆后桥布置中β角度的设置也可以通过实测得到，在一定的横坡路面上，将车辆停好，此时车辆后桥产生附加的绕垂直轴线5的转向角，用铅垂线将左右后轮中心分别投影于地面E、F点，后桥中心投影于地面于G点，连接EF点,过C点作垂直于垂直轴线5的竖直线6，该竖直线6与EF线形成的夹角即为β角度。该实测方式存在一定误差，有条件的也可以用激光四轮定位仪测出后轮左右距离的差值a、后轮距b,则β=arctga/b。
本车辆后桥布置通过分析传统车辆后桥“轴转向”的趋势，调整后桥的悬挂参数，使车辆后桥轴线与车辆纵轴轴线偏转一个角度布置，该偏转角度与车辆正常行驶时的“轴转向”相抵消，从而保证了车辆的正常直线行驶，即车辆静止时车辆后桥轴线逆时针偏转，当车辆行驶时车辆后桥产生“轴转向”，该“轴转向”与车辆静止时的逆时针偏转相抵消，使得车辆后桥轴线与车辆纵轴轴线保持垂直，从而提高了车辆的操纵稳定性，减少了侧滑量。当然，由于影响车辆后桥转向的因素很多，如车辆质心位置、轮胎侧偏刚度、前后轮外倾角、前后轴左右车轮的载荷转移、侧倾转向效应等。因此针对具体车型，车辆后桥轴线的偏转角度β应通过相应的计算和实验后最终确定。即先通过计算及实验测得车辆后桥轴线相对车辆纵轴轴线按顺时针方向的侧偏角β，然后，在安装车辆后桥时通过调整悬挂参数，使车辆后桥向逆时针方向预偏转β角。这样就保证了在发生车辆后桥“轴转向”后，车辆后桥轴线与车辆纵轴轴线的垂直，从而避免了理论上的侧滑。
如本车辆后桥布置在后置高速大客车上经实验后，当车辆后桥轴线逆时针偏转1.5度时，基本消除了侧倾转向的影响，整车侧滑大幅改善，直线行驶性能得到保证。
Claims (3)
1.一种适合路面的车辆后桥布置，包括车辆纵轴和车辆后桥，所述车辆后桥中心设于所述车辆纵轴后端，其特征在于：所述车辆后桥轴线与所述车辆纵轴轴线的垂直方向成β角度布置，所述β角度与车辆后桥轴转向角度一致并与轴转向角度相向设置。
2.根据权利要求1所述的适合路面的车辆后桥布置，其特征在于：所述β角度的计算公式为：β=θ*dβ/dθ
式中：θ为当车辆受侧向力时车身产生的侧倾角度，dβ/dθ为侧倾转向系数。
3.根据权利要求2所述的适合路面的车辆后桥布置，其特征在于：所述车身的侧倾角度θ的计算公式为：θ=λ+α
式中：α为路面横向坡度，λ为车厢与地面夹角，
λ的计算公式为：λ=arctg(B-A)/C 其中：Α为车辆后桥轴线处左车厢高度、Β为车辆后桥轴线处右车厢高度、C为车厢宽度。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103358817A (zh) * | 2012-03-29 | 2013-10-23 | 上海宝钢工业技术服务有限公司 | 适合路面的车辆后桥布置 |
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| CN103358817A (zh) * | 2012-03-29 | 2013-10-23 | 上海宝钢工业技术服务有限公司 | 适合路面的车辆后桥布置 |
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