白海涛 燕征

摘 要：本文根据某车型方向盘高速工况下摆振问题的反馈，建立整车有限元模型。通过传递路径分析（TPA），分析了转向节到方向盘振动传递的关键路径;再根据振动传递函数（VTF）分析，结合模态分析结果，确定了前摆臂后套Y向刚度不足为引起方向盘高速摆振的关键要素。经过尺寸优化，将该向刚度提升至3500N/mm以上。经实车测试，高速方向盘摆振未再出现，问题得到有效解决。

关键词：方向盘;摆振;衬套刚度;尺寸优化

0 引言

摆振问题是机械动力学的研究范畴，广泛发生在火车、汽车、摩托车及飞机的起落架系统中。在汽车领域，转向系统在一定条件下会产生车轮绕着转向主销的持续摆动问题，从而诱发车轮侧偏角的摆动。这种形式的摆动通过转向系统反馈至驾驶员操纵的方向盘上，带来驾驶员开车“麻手”或者车辆跑偏的问题，影响整车适性和安全性。

根据方向盘摆振发生的车速区间不同，可分为低速摆振和高速摆振。低速时，车轮等动不平衡量对摆振影响较小，自激摆振占据主导作用;高速时，车轮动不平衡量对摆振影响较大，属于强迫摆振。低速摆振的车速一般低于50km/h，高速摆振一般高于60km/h。低速摆振和高速摆振并无绝对车速界限，由于方向盘摆振问题常涉及转向系统的间隙、松旷及其参数的匹配问题[1]，在实际行车过程中，低速强迫摆振和高速自激摆振现象均可发生[2]。

某车型在更换前摆臂后衬套之后，实际行车过程中出现方向盘摆振问题，表现为车辆高速行驶时，方向盘出现沿圆周方向的高频抖动，振幅明显。……