日常生活中,汽车转向轮摆振是一种十分普遍的现象。摆振的存在严重影响了汽车的操纵稳定性、平顺性和行驶安全性,对其进行研究具有重要的理论意义和实用价值。本文主要针对非独立悬架的汽车转向轮摆振,通过魔术轮胎公式和二状态间隙机构动力学模型引入轮胎侧向力和间隙接触碰撞力两种力的非线性因素建立了汽车转向轮摆振的非线性数学模型。首先运用动力学分岔理论和常微分方程理论,对自激摆振的分岔特性进行研究和分析,利用MATLAB软件进行数值仿真计算。分析不同初始激励、转向结构参数和轮胎参数对摆振系统的影响。之后详细介绍了运用拉格朗日方程的方法建立含转向节主销与衬套间隙的转向轮摆振模型的过程,对比分析有无主销间隙及改变间隙大小对摆振系统产生的影响。并在特定参数组合条件下进行数值仿真,分析含间隙摆振系统的初始条件的敏感性、相轨迹、庞加莱截面及功率谱图。本文最后对上述工作进行了总结,认为汽车转向轮自激摆振是一种Hopf分岔现象,系统分岔点的数值即为摆振时的车速,分岔后所形成的极限环对应转向轮的摆振现象;含主销间隙的摆振系统发生摆振时,振幅明显增大,且对应的摆振车速范围扩大;主销间隙的存在可能使自激摆振由周期振动变为非周期往复运动,非线性间隙接触碰撞力对汽车摆振进一步产生混沌现象有着非常重要的作用。