保持正确的前轮定位可以确保车辆直线行驶的稳定性及操纵的轻便性,确保转向系统的自动回正性能;正确的转向机构设计可以保证各转向轮之间协调的转角关系。资料统计表明车轮定位参数及转向机构的不正确设计是导致轮胎异常磨损的重要因素,由车轮定位及转向机构引起的故障占整车故障的30%左右,所以研究车轮定位参数及转向机构的运动特性及设计方法尤为重要。本课题以多刚体系统动力学理论为基础,利用机械多体动力学分析软件ADAMS,建立了汽车悬架及转向机构(整体式转向机构和断开式转向机构)的多体动力学参数化仿真模型,通过改变参数值(定位参数、结构参数、载荷等),仿真分析了定位参数、转向机构及定位参数之间的相互影响等性能。并且,比较了两种模型运动特性的差异。最后,将仿真数据信息集成到质量工程软件iSight中,应用iSight软件编写的数学模型完成了定位参数、转向机构及液压转向系统作用点的优化设计。在仿真研究中得到了车轮定位参数的运动规律,转向机构的运动特性等。研究的主要内容包括:汽车行驶中,定位参数之间的相互影响;改变汽车的结构参数及车速、载荷等,定位参数的变化;前轮反向激振,定位参数的变化;定位参数与车轮转角关系等。仿真研究发现:汽车静止状态与行驶状态的定位参数值及转向过程中内外侧车轮实际转角存在差异。传统的设计方法以汽车静止状态进行优化设计,这种优化方法存在缺欠。所以,课题以汽车行驶状态对定位参数及转向机构进行优化设计,这种设计方法更符合汽车的实际应用情况;汽车的载荷、车速同时影响车轮定位参数、车轮转角的变化,所以以汽车重载及常用车速对定位参数、转向机构进行优化;仿真模型输出的液压系统作用力大于数值计算方法所得的作用力,在零部件强度校核时应以模型输出的作用力为准。