在汽车转向系统中,由于空间传动连接的需求,十字轴万向节传动被广泛应用。十字轴万向节传动存在不等速特性,如果设计不当,其不仅会带来转向力的波动,同时还会影响汽车的转向响应,另外如果波动过大,还会产生振动和噪音,使零件过早磨损,并会对驾驶的平稳性和舒适性造成影响。相反,如果设计得当,适当的速比波动,可以使车辆实现中位快速响应的优点,通过研究万向节传动特性,充分利用其有利的一面,扬长避短,趋利避害,发挥该特性给车辆动态操控带来的优点,减小该特性的带来的不利影响,本文针对汽车转向系统中的十字轴万向节传动轴不等速特性进行了研究,根据其不等速特性与输入参数的关系,并利用其图形将公式可视化,详细地分析了不等速比的变化规律,通过调整输入参数,可以方便观察各参数变化对不等速波动幅值和相位的影响。对目前在开发中的一款车型的转向不等速特性进行分析并优化设计转向万向节传动轴参数,进而优化转向系统性能。同时运用灵敏度分析方法对变量参数偏导求解,研究转向系统万向节传动轴设计参数对不等速幅值和相位的影响关系,得出了各设计参数对不等速特性影响程度的顺序和方向,对设计制造和装配公差起到了指导作用。同时基于某款车型的几何尺寸公差,评估了其不等速特性的变差区间以及相应参数的位置,对平衡公差成本和转向性能变差提供了理论基础,具有非常实用的工程应用价值。最后利用CarSiIn模拟了优化设计前后的转向系统对整车动态响应的影响关系,验证了优化设计后带来的车辆动态响应的优势。最后根据实际车辆测试的结果,对比优化设计计算的结果,验证了理论分析计算的正确性。