汽车工业已经成为我国国民经济的支柱产业之一。随着我国汽车工业强调进行自主开发,汽车产品的设计、分析、试验技术等日益受到重视。汽车悬架和转向系统的设计属于汽车底盘设计的关键技术。作者从事汽车设计(主要是底盘设计)的学习、研究、试验、分析、教学、设计工作已有30多年,特别是最近几年参加了一些汽车车型的设计工作,对于汽车悬架和转向系统设计的理论、方法都加深了认识,有了一定的实际设计与分析经验。作者发现,虽然国内外已有不少涉及汽车悬架和转向系统设计的专著、教材,它们各有特点,但是还存在改进的必要。因此,作者决定编写本书。希望本书能够对读者比较全面、深入地学习、理解和掌握汽车悬架和转向系统设计的基本理论和方法提供帮助。
在本书的编写中,作者特别注意提供有关公式的推导过程,以培养车辆工程专业本科生、研究生和汽车工程师对于实际工程问题进行数学描述的能力,有利于提高他们创造性地解决实际工程问题的能力; 由于汽车悬架和转向系统的现有结构、设计和经验数据对于实际设计工作具有非常重要的参考价值,尽可能包含了这些内容。书中提供了一些例题,基本上都是汽车悬架和转向系统设计的实例,以帮助读者更好地掌握有关理论和方法,从而在实际工作中予以应用。
本书旨在介绍汽车悬架和转向系统设计的基本理论和方法,同时尽可能贴近实际设计开发工作的需要。全书共21章,内容包括: 汽车悬架系统概述; 轮胎与车轮; 汽车零部件的载荷及其强度的计算方法; 乘坐舒适性与悬架的弹性特性; 悬架中弹性元件的设计; 乘坐舒适性与减振器的主要参数及尺寸的选择; 转向系统设计; 车轮定位参数概述; 汽车操纵稳定性及其评价指标; 悬架的侧倾中心、轮距变化和侧倾角刚度; 车轮外倾角和主销内倾角的变化特性; 车轮前束的变化特性; 主销纵向偏移距和主销后倾角的变化特性; 悬架的抗制动点头和抗加速仰头性能分析; 悬架受力分析与强度计算; 双横臂式独立悬架和整体式转向系统匹配设计的三维运动学分析方法; 麦克弗森式独立悬架和齿轮齿条式转向系统的匹配设计; 纵置钢板弹簧整体车桥和整体式转向系统匹配设计的三维运动学分析方法; 多轴汽车转向系统设计; 线性三自由度车辆操纵性模型的建立; 汽车的中心操纵性试验及其模拟。
本书属于应用技术著作,也可以作为工科高等院校车辆工程专业的教材和汽车及相关行业工程技术人员的参考书。希望本书可以帮助读者更好地学习、理解和掌握汽车悬架和转向系统设计的基本理论和方法,特别是提高在实际工作中正确、有效地应用这些理论和方法的能力。
王霄锋2015年9月于清华园