轮中心后上位置或者前下位置，会产生不足转向趋势。

若臂刚性足够，该效应会较小，因此由于臂上顺应性使得过度转向风险最小化。

从拉杆外端到上球铰头之间杠杆臂长度和转向臂起决定了转向轮和车轮转向角度之间比例。

用后制动百分比和替代前制动百分比以及用后替代前，反抬头量可以算出来。

制.抗反特征悬架反特征描述了簧载质量和非簧载质量间纵向垂直力耦合。

缘起侧视摇臂角度，反特征不改变轮胎印迹处恒定负荷转移，它只存在于加速和制动时。

稳定加速和制动时候纵向质量转移是关于轴距，中心高度和加速制动力函数，如图.所示。

反特征改变经过弹簧负荷量和车辆俯仰角。

反特征以百分数来衡量。

百分百反俯前轴不会在制动时偏其行为可预测，让车手能够控制住车。

悬架应有助于保持轮胎和地面之间固定接触，使得轮胎能够发挥出最大作用。

设计悬架时有许多影响悬架行为因素，其中许多因素会以这样那样方式对其施加影响。

因此需投入大量工作进行折衷，使车辆能够在比赛中所有驾驶项目中表现良好。

此项工作设计到因素如下所述。

.轴距轴距是指前后轴中心之间距离。

轴距对前后轴载荷分配有很大影响。

从公式.和图.可以看出，在加速和制动过程中前后轴之间，长轴距会比短轴距有更小载荷转移。

因此较长轴距能够配备较软弹簧增加车手舒适性。

另方面，较短轴距对相同转向输入来说会有转弯半径小优势，见部分。

短轴距汽车可能会在出弯和直线行驶中表现紧张。

抗反特征也可以加进悬架设计中，会影响到纵向载荷转移，见.部分。

.轮距轮距对车辆设计有重大意义。

它会影响到车辆转弯行为和侧翻倾向。

从公式.显示后轴负荷转移来看，轮距越大，转弯时横向负荷转移就越小，反之亦然。

大轮距也有劣势，就是车辆避障时需要更多横向运动。

根据规则，障碍最小部分可能不会小于，越野和耐久赛道不会小于.。

需要横向负荷转移量决定于车体安装轮胎，见.部分。

假如汽车装有防倾杆，也会影响到负荷转移。

.主销和轮胎磨距主销是有臂外端上球铰头和下球铰头所决定。

主销轴不需要必须集中在轮胎接地痕迹上。

从前侧看这个角度成为主销内倾角，轮胎印迹中心到主销中心接地点之间距离成为轮胎磨距或磨距半径。

在主轴高度水平策略主销轴到车轮中心平面距离成为销轴长度。

图.显示了主销几何形状。

这些因素值会有许多影响，工作中需要考虑影响见若销轴长度正，车轮转动时候车体会被抬升，结果是增加转向盘转向时间。

主销内倾角越大车体上升越大，无论车轮怎么转。

若没有后倾角度来防止，结果就是车辆会左右摇摆。

车体抬升会对低速转向有自调整影响。

主销内倾角会影响转向外倾。

车轮转动时，它顶端会向外探出。

若主销内倾角为正，则使外倾角为正。

角度很小，但不可忽视，特别是赛道包括急转弯时候。

若驱动或制动力在左右方不样大小时，会产生与磨胎半径成比例转向扭矩，车手会由转向盘感知到。

.前束和拖距从侧视图看主销内倾称作后倾角。

若主销轴不通过车轮中心，则会有侧向主销偏移。

主销轴到地面轮胎印迹中心之间距离叫做拖距或后倾偏移。

侧视几何见图.。

后倾角和拖距对于悬架几何设计是很重要。

工作中需考虑影响是。

拖距越大，转向力矩越大。

后倾角会导致车轮随转向而抬升和下降。

其结果就是左右相反运动，产生侧倾和载荷转移。

产生过度转向。

后倾角度对转向外倾有积极作用。

正后倾角度会使外侧车轮向负方向外倾，内侧车轮向正方向外倾，导致两侧都随转向而倾斜。

由于内倾而产生拖距尺寸与轮胎气曳拖距相比可能不会太大。

当轮胎达到侧滑极限时气曳拖距会接近于。

这将导致自心扭矩降低，目前是由于地面上轮胎转动中心和侧向力作用点之间杠杆臂而产生。

这会给车手个轮胎就要脱离信号。

若机械拖距与气曳拖距相比较大，该信号可能会消失。

.瞬时中心和侧倾中心瞬时中心是悬架联接周围几何中心。

随着悬架运动，瞬时中心也跟悬架几何变化而运动。

瞬时中心能通过前视图和侧视图来定位。

如果从前视图看瞬时中心，可以从瞬时中心到轮胎接地印迹中心点来画条线，若从两个方向来画，两条线交点就是车辆簧载质量侧倾中心。

侧倾中心位置由瞬时中心位置来决定。

高瞬心会导致侧倾中心也高，反之亦然。

侧倾中心会在车辆簧载质量和簧下质量间产生力偶合点。

车辆转弯时作用在重心离心力会转移到侧倾中心，以及下移到轮胎产生相应侧向力。

侧倾中心越高则围绕侧倾中心侧翻力矩越小。

这种侧翻力矩须由弹簧限制。

另外个影响因素就是横向纵向耦合效应。

如果侧倾中心位于地面以上，轮胎产生侧向力会围绕瞬心产生个力矩，使得车轮降低抬升簧载质量。

这种效应成为。

若侧倾中心位于地面以下，侧向力会使簧载质量下移。

由于侧倾中心位置，侧向力会产生垂直偏转。

若汽车侧倾时侧倾中心经过水平地面，簧载质量运动方向会发生改变。

外倾变化率是只是前视摇臂长度函数。

该长度是从前方看去从车轮中心到瞬心直线长度。

外倾角度改变量达到行驶距离每。

如公式.和图.所示在整个行驶过程中外倾角不是成不变，因为瞬心也会随着车轮移动而改变。

.拉杆位置转向拉杆位置也十分重要，其位置须保持悬架变形转向保持在最小限度。

就是由于车轮移动前束角变化，有较大颠簸转向车辆在前轮经过障碍时候会有改变运动方向趋势。

在不平坦道路上跑时候这种效应会有定危险。

最小化此种效应最简单方法就是把转向拉杆定位在同平面上，或者上下臂任。

另个需要牢记因素就是侧向力下外倾顺从。

若拉杆位置在车轮中心后上位置或者前下位置，会产生不足转向趋势。

若臂刚性足够，该效应会较小，因此由于臂上顺应性使得过度转向风险最小化。

从拉杆外端到上球铰头之间杠杆臂长度和转向臂起决定了转向轮和车轮转向角度之间比例。

用后制动百分比和替代前制动百分比以及用后替代前，反抬头量可以算出来。

制.抗反特征悬架反特征描述了簧载质量和非簧载质量间纵向垂直力耦合。

缘起侧视摇臂角度，反特征不改变轮胎印迹处恒定负荷转移，它只存在于加速和制动时。

稳定加速和制动时候纵向质量转移是关于轴距，中心高度和加速制动力函数，如图.所示。

反特征改变经过弹簧负荷量和车辆俯仰角。

反特征以百分数来衡量。

百分百反俯前轴不会在制动时偏度。

增加抗俯仰会使侧倾中心降低。

使前视上臂角度较小也会降低侧倾中心。

增加前视下臂角度，参数数值大，会使前悬侧倾中心横向运动增大，同时减小前视上臂角度会使侧倾中心横向运动减小。

增加抗俯仰也会减小侧倾中心横向运动。

.转向转向几何设计目是最小化，使前束角度和阿克曼几何可调。

可调式转向拉杆外接头使得阿克曼几何可调成为可能。

转向系统必须满足另个标准就是车辆必须能过外径为发卡弯。

表.和.列出了转向系接头位置以及所求可调性。

表.给出了阿克曼几何和前束角可调级别。

设计目标是最小化。

通过使转向拉杆与上臂在同平面内，最小化至跳动时.度每垂直行程，回弹时为.度。

如果转向拉杆与其不在同平面，会导致很大。

参数研究显示移动转向拉杆内端上移，会使震动和回弹时增加.度转向角每车轮位移。

这相当于曲线半径为。

阿克曼转向通过调整转向拉杆外端向位置，阿克曼几何量可以改变。

在远离车辆中心线方向移动会使阿克曼每转向角从上升到，相应于半径.曲线。

将转向齿条向前移动，阿克曼几何可以减小。

向前移动可导致.半径曲线减少阿克曼几何。

移动转向拉杆内端向上远离前视上臂平面不会影响阿克曼。

参数研究还表明，转向齿条移动，外侧转弯半径为，此时阿克曼设置为下限值，时候设为上限值。

转向齿条移动响应值为和。

阿克曼设为上限值时转弯外径小原因不是阿克曼百分比改变，而是转向几何改变也会改变转向外倾特性，如图所示。

阿克曼设为下限值转向齿条移动时外侧车轮外倾改变为.度，阿克曼值更高时为.度。

对于弯道内侧车轮该值为.度和.度，弯道内侧和外侧车轮都向弯道倾斜，如图.所示。

.后悬几何后悬设计与前悬不同，因为内部要装刹车。

后悬架运行工况也又稍有不同，因为此处没有转向系统。

上关节位置如表.所示。

车架上关节位置口见表.。

后悬连杆配置是所谓地下连杆，与下控制臂相连，而非车架。

后悬相应几何参数见表.，这是未变更设计参数。

正向侧倾外倾增益是接地印迹.度侧倾角时测量弯道外侧车轮，负向指是内侧车轮。

应用表.中调整等级些才参数可以在表.所列区间内改变，也给出了静态外倾前束角和底盘高度调整等级。

注意抗后坐和抗抬头彼此不能独立改变。

车辆运行中参数特征见.节。

外倾特性参数研究表明所有研究参数都影响外倾特性。

其中影响最大由侧视上臂平面角度，与前悬中样。

设置参数为最高值会降低弯道外侧车轮外倾增益量，增加内侧车轮外倾增益量。

抗反特征通过倾斜侧视下臂平面，可以增加抗反特征。

后悬架可得抗反特征是抗后坐和抗抬头。

这是彼此耦合，因为他们都受悬架同改变影响。

因为内侧刹车安装在后悬架，抗抬头量总是比抗后坐量两倍还大。

设计允许车架上两个下臂后接头提高。

这样可以使抗后坐增加。

增加抗后坐量使得外倾增益量减小约.度侧倾角，也使静态侧倾中心高度增加多。

侧倾中心特性对侧倾中心高度积极影响最大，使侧倾中心升高因素是前视下臂平面角度。

增加抗反会使侧倾中心高度降低。

减小前视上臂角度也会增加侧倾中心高度。

侧倾中心高度在侧倾时变化很小，在未变更设计中起竖直方向变化大约为.。

同设计侧倾中心横向运动稍小于。

工作展望为了进步开展工作，首先要完整测量已完成方程式赛车。

然后用于更新现在所用计算机模型，用相对应真是车辆模型完成新仿真，然后可能进步研发，这我们可以同时进行两个研发过程，个在赛车上，另个在电脑中。

也让我们能够测试计算机模型与真是赛车是否吻合。

论文中没有多谈个重要因素，就是轮胎。

因为轮胎是赛车中对车辆动态性能有很大影响，所以可进行大量工作评估不同轮胎对赛车操纵品质影响。

市场上有不同尺寸品牌和橡胶化合物轮胎种类。

对比测试不同轮胎，找出哪种轮胎更有利于改善悬架设计。

尤其是因为赛车运行在车轮行程很小，对悬架几何影响不大情况下。

若决定为年大学生方程式造辆新车，那么年赛车在工程进行中是非常有用个工具。

此车可用于不同测试，进行评估成为开发新车平台。

车辆计算机模型可更新动力传动系统和刹车，用来评估赛车动态表现。

明了款车不需要表现，可以防止器再出现年赛车身上。

符号表参考文献略其行为可预测，让车手能够控制住车。

悬架应有助于保持轮胎和地面之间固定接触，使得轮胎能够发挥出最大作用。

设计悬架时有许多影响悬架行为因素，其中许多因素会以这样那样方式对其施加影响。

因此需投入大量工作进行折衷，使车辆能够在比赛中所有驾驶项目中表现良好。

此项工作设计到因素如下所述。

.轴距轴距是指前后轴中心之间距离。

轴距对前后轴载荷分配有很大影响。

从公式.和图.可以看出，在加速和制动过程中前后轴之间，长轴距会比短轴距有更小载荷转移。

因此较长轴距能够配备较软弹簧增加车手舒适性。

另方面，较短轴距对相同转向输入来说会有转弯半径小优势，见部分。

短轴距汽车可能会在出弯和直线行驶中表现紧张。

抗反特征也可以加进悬架设计中，会影响到纵向载荷转移，见.部分。

.轮距轮距对车辆设计有重大意义。

它会影响到车辆转弯行为和侧翻倾向。

从公式.显示后轴负荷转移来看，轮距越大，转弯时横向负荷转移就越小，反之亦然。

大轮距也有瑞典皇家工学院大学生项目之悬架设计摘要年月份瑞典皇家理工学院赛车队将参加在英国举行大学生方程式赛事。

该项赛事是在遵循规则前提下，各个院校打造自己方程式赛车参加。

年元月，七十多名学生启动项目。

本文目是设计赛车悬挂系统和转向几何。

设计应满足中不同项目竞争需要。

这里介绍设计将纳入到参与项目学生设计底盘之中。

本文工作结果表明最合适悬架设计方案是经典不等长双臂型设计。

这种悬架设计型式易于设计，且满足所有需求。

本文工作就是为将来项目组设计悬架和转向几何提供指导。

致谢本硕士论文在瑞典斯德哥尔摩皇家工学院航空和车辆工程系，车辆动力学部门进行。

从年月至年月期间写作完成。

我想对些人表达我感激之情。

我导师教授，是他给我机会来完成这个论文我上司研究工程师，是他热心参与并花费时间给我无尽帮助内燃机博士生，他在赛车组作为项目负责人，几乎把所有课余时间都花在了本项目上还有项目组所有同学，没有你们也不会有赛车今天。

最后我想借此机会特别感谢大家成为学生，是谁谁知道。

没有他们最后几周辛勤付出，在月日是永远不会有这么辆车诞生。

斯德哥尔摩.简介.背景年秋天群学生开始此项目。

目标是建造辆符合规则赛车，并且参加年七月在英格兰莱斯特群试验场举行比赛。

项目涉及