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方向盘转向力矩不仅表明转向系统设计是否合理,同时也是评价整车操纵稳定性的重要指标。本文以某车型在研发过程中发现方向盘转向力矩及其波动过大,对方向盘转向力矩及其波动产生的原因与影响因素进行了分析,得到了优化方向盘转向力矩及其波动的思路与方法。主要研究内容如下:(1)分别分析影响方向盘转向力矩的三个因素:轮胎静态转向力矩、重力产生的回正力矩和转向系统摩擦力矩,建立了汽车静态时方向盘转向力矩的理论计算模型,计算得出方向盘转向力矩在30N·m左右;同时,根据相关试验标准,实车测试得到该车方向盘转向力矩在35N·m左右。都不满足国家标准,且力矩波动也较大,所以应对研发车的转向系统进行优化。(2)针对方向盘转向力矩存在波动问题,通过转向节运动理论分析得出转向力矩波动产生根本原因是转向系统中万向节的存在,且对于确定的转向系统力矩波动与设计硬点无关;根据理论计算和仿真分析得出当相位角和平面角满足两者和为0°或180°关系时,力矩波动最小;当力矩波动在10%范围内时,万向节的相位角可在±30°范围内调节,这为转向系的布置提供了参考。(3)通过对方向盘转向力矩的影响因素进行分析,得到主销内倾角和转向系角传动比对静态转向力矩影响较大,而转向系角传动比的大小取决于方向盘总圈数和转向节臂的长度;通过Adams/insight对转向系统的关键硬点进行分析,得到影响主销内倾角和转向节臂长度的主要硬点坐标;利用响应面法优化关键硬点坐标,试验测得方向盘转向力矩为22N·m,较优化前的35N·m减小了37.14%,达到研发车设计要求。(4)通过ADAMS软件分别建立了该车硬点优化前后的转向系统、前悬系统、稳定杆系统等模型。分析得出硬点优化后悬架K&C特性优于优化前悬架K&C特性。