汽车转向轮定位角的测量原理

2024年2月27日发(作者：福特翼搏2016款)

第22卷第3期2005年5月河北工业科技HebeiJournalofIndustrialScienceandTechnologyVol.22,No.3May2005　　文章编号:100821534(202汽车转向轮定位角的测量原理孟凡洁,李永重(河北交通职业技术学院汽车工程系,河北石家庄　050091)摘　要:鉴于汽车转向轮在行驶中与地面的合理接触状态是由转向轮的定位参数来确定的,为了保证汽车安全、稳定地行驶,必须定期或视情况对定位参数进行检测与调整,针对采用常用的检测仪器并辅之以空间几何图形的检测,分析了汽车转向轮定位角的测量原理,为正确使用检测仪器,提高检测水平提供了理论参考。关键词:汽车转向轮;测定仪;定位角;测量原理中图分类号:U46314　　　文献标识码:AMeasureprincipleofsteerablewheelalignmentMENGFan2jie,LIYong2zhong(AutomobileEngineeringDepartment,HebeiJiaotongVocationalandTechnicalCollege,ShijiazhuangHebei050091,China)Abstract:Steerablewheelalignmentassuresthatsteereautomobiletravelingsafetyandstabilization,imensionalgeometricdrawing,idestheo2reticbasisforcds:steerablewheel;kingpincaster;kingpininclination;measuringprinciple　　汽车的前轮(转向轮)、转向节和前轴3者之间具有一定的相对安装位置,称为转向轮定位或前轮定位。转向轮的定位参数包括主销后倾角γ、主销内倾角β、前轮外倾角α和前轮前束值。这些定位参数确定了汽车转向轮在行驶状态下与地面的合理接触状态,是评价汽车的操控性和行驶稳定性的重要参数。随着汽车行驶速度的增大,其操控性和行驶稳定性对行车安全的影响增大。因此,对于在用车辆来说,定期对转向轮的定位参数进行检测,或当这些参数由于种种原因受到破坏时,及时准确地进行检测和调整是十分必要的。本文采用常用的气泡水准式测定仪,用简单的收稿日期:2004210226;修回日期:2005203224责任编辑:张　军作者简介:孟凡洁(19502),女,河北涿州人,高级讲师,主要从事汽车检测与故障诊断、工程图学理论与应用方面的研究。空间几何图形,分析了转向轮定位角的测量原理,供有关人员参考。1　测量原理气泡水准式测定仪主要由固定仪器用的磁头和测定3个定位角的水平器构成,见图1。用磁头将测定仪装设在前轮转向节轴的外端,即可进行测定[1],见图2。1—测量主销内倾角水平器;2—测量前轮外倾角水平器;3—测量主销后倾角水平器;4—测定仪主体水平器;5—磁头图1　气泡水准式测定仪示意图Fig.1　Sketchmapoflevelingbubbletypetester

　第3期　　　　　　　　　　　　　　　孟凡洁等　汽车转向轮定位角的测量原理1231—测定仪;2—左前轮图2　气泡水准式测定仪装设位置示意图Fig.2　Installingpositionoflevelingbubbletypedetector　　转向轮的3个定位角中,前轮外倾角可用仪器直接测量;而主销后倾角和主销内倾角都不能直接测量,只能采用建立在几何关系上的间接测量。111　主销后倾角γ的测量原理如图3所示,以左前轮为例,在空间直角坐标系中,OA为主销轴线,OB为转向节轴和车轮轴线,γ,β,α分别为主销后倾角、主销内倾角和前轮外倾角,四边形CDEF为与XOY坐标面重合的水平面,而OC和OD分别为转向轮由直行位置向右、向左各转动δ=20°时,转向节轴线在四边形CDEF上的射影。λ即为水平器测得的相对测量角。式(3)中Δ由式(3)得γ=Δλδ。(4)/2sin式(4)表明,当δ为一特定角度时,主销后倾角γ与λ存在唯一确定的关系。通常规定δ相对测量角Δδ=0.68404,故有=20°,则2sinγ=ΔλΔλ,(5)/0.68404=1.4619λ的1.4619倍。即主销后倾角γ为相对测量角Δ现在常用的测定仪在出厂前已经用1.4619倍的关系对仪器进行了标定,因此可由水平器直接读出主销后倾角γ值。实际测量时,先将车轮向左转动20°,旋转仪器按钮,使后倾角水平器中的气泡对准0,再将车轮向[3]右转动20°+20°,此时,水平器测量的角度便为Δλ,因此,气泡中心位置所对应的刻度板上的刻度值即主销后倾角γ值。112　主销内倾角β的测量原理图4　主销内倾角的测量原理图Fig.4　Measuringprincipleofkingpininclination图3　主销后倾角的测量原理图Fig.3　Measuringprincipleofkingpincaster如图4所示,仍以左前轮为例,OA为主销轴线,OB为转向节轴和车轮轴线,γ,β以及四边形CDEF分别如上所述。而OD,OE分别是转向轮由直行位置向右、向左各转动δ=20°时,垂直于转向节轴线且在水平面内的线段。由测定仪装设位置知,测量主销内倾角β的水平器KL相当于放置在转向节轴的外端且与OB垂直与水平面平行。当转向轮向右或左转动δ角时,水平器发生绕转向节轴的转动,ω1,ω2则分别为转向轮由直行位置向右、向左各转动δ=20°时,水平器与水平面的夹角。由空间几何关系分析可知:γ(1-cosδ)+tanβδ,(6)sinωsin1=tanγ(cosδ-1)+tanβδ(7)sinωsin。2=tan为了提高测量精度,消除主销后倾角γ对主销ω内倾角β测量的影响,采用相对测量法,sinω1≈1,ωββ,则有sinω≈2≈2,tanΔω=ωωωδ?β,(8)1+ω2=sin1+sin2=2sinω即为水平器测得的相对测量角。式(8)中Δ由式(8)得(下转第157页)由测定仪装设位置知,测量主销后倾角γ的水平器MN相当于平行放置在转向节轴上。当转向轮向右或向左转动δ角时,水平器随转向节轴移动,由气泡的位置可测得转向节轴与水平面的夹角。设λ向左各转动1和λ2分别为转向轮由直行位置向右、δ=20°时,转向节轴(水平器)与水平面的夹角,由空间几何关系分析可知[2]:λα+cosαβ(1-cosδ)-　　　sintan1=sinαδγ,　cossintanλα+cosαβ(1-cosδ)-　　　sintan2=sinαδγ。　cossintan(1)(2)为了提高测量精度,消除主销内倾角β对主销λ后倾角γ测量的影响,采用相对测量法,λ1,2以及γ,α角都很小,可近似为sinλλ1=λ1,sin2=λ2,γ=γ,cosα=1,则有tanΔλ=λλλδ?γ,2-λ1=sin2-sin1=2sin(3)

　第3期　　　　　　　　　　　　　　周　岩等　头孢噻呋钠的紫外分光光度法测定157mL并分别置于100mL量瓶中,加水稀释至刻度,)对吸于293nm波长处测定吸光度,以质量浓度(ρ光度(A)进行线性回归,得回归方程A=0.04833ρ-0.001800,r=0.9999(n=5)。这说明头孢噻呋钠对照品在7.5～17.5μg/mL范围内吸光度与质表1　样品测定结果Tab.1　Determinationdata批　　号UV法03101595.896.795.296.596.4HPLC法95.597.195.496.496.3%头孢噻呋钠质量分数量浓度呈良好的线性关系。213　稳定性取10,12.5,15μg/mL3种对照品溶液,测定吸光度。分别考察其日内及日间相对标准偏差:日内相对标准偏差分别为0.31%,0.24%,0.27%(n=5);日间相对标准偏差分别为0.72%,0.53%,0.42%(n=5)。这说明本方法适于当日生产过程快速分析。214　精密度取12.5μg/mL对照品溶液重复测定吸光度(n=5),平均值为0.6058,相对标准偏差为0.14%。215　样品质量浓度测定经t检验,UV法与HPLC法无显著差异(P>0.05)。3　结　语UV法具有操作简便、快速、准确的优点,适用于生产过程快速分析。参考文献:[1]　朱模忠1兽药手册[M].北京:化学工业出版社,2002.58259.精密称取头孢噻呋钠适量,用水稀释至12.5μg/mL,测定吸光度,代入回归方程计算出质量浓度,再换算为质量分数,并与HPLC法比较,结果见表1。(上接第123页)β=Δωδ。(9)/2sin式(9)表明,当δ为一特定角度时,主销内倾角β与ω存在唯一确定的关系。通常规定相对测量角Δδ=20°δ=0.68404,故有,则2sinβ=Δωω,(10)/0.68404=1.4619Δω的1.4619倍,用即主销内倾角β为相对测量角Δ1.4619倍的关系标定仪器,就可由水平器直接读出主销内倾角β值。同主销后倾角的测量方法一样,先将车轮向左转动20°,旋转仪器按钮,调整内倾角水平器与水平[3]面平行,再将车轮向右转动20°+20°,此时,水平ω,因此,气泡中心位置所对应器测得的角度便为Δ的刻度板上的刻度值即主销内倾角β值。后倾角和主销内倾角的原理是相同的,所不同的仅仅是所采用的测量角度的传感器不同而已。人们了解了主销后倾角、主销内倾角的测量原理,在实际测量中,若无专用测定仪时,可使用普通量角仪测量λ式(5)1和λ2或ω1和ω2,再按式(3)、或式(8)、式(10)换算即可。了解测量原理,对于正确操作测量仪器,提高检测的准确度也具有重要意义。参考文献:[1]　珠海欧亚汽车技术有限公司1进口汽车检测诊断设备原理与使用[M]1沈阳:辽宁科学技术出版社,20001[2]　崔　靖,周忠川1汽车综合性能检测[M].上海:上海科学技术文献出版社,19991[3]　张建俊1汽车检测设备应用技术[M]1北京:机械工业出版社,200212　结束语虽然测定仪的类型有所不同,但它们测量主销《企业风采》栏目欢迎各企业积极参与展示风采!