一种新型双主销集成式悬架转向机构：设计、分析及原型验证

A novel dual-kingpin integrated suspension-steering mechanism: Design, analysis, and prototype validation

常规量产汽车的悬架转向系统通常以满足高速行驶时的操纵稳定性为目标进行机构几何优化；然而，此类运动学设计难以满足低速机动性所需的大转向角需求。本研究提出并分析了一种新型双主销集成悬架转向机构，以克服这一局限。该机构将具有较小穿地点侧向偏置距的第一主销集成于双横臂悬架系统中，并与曲柄—转向拉杆机构共同安装在支撑部件上；由曲柄—摇杆机构带动支撑部件关于第二主销进行辅助转向。通过两级转向的协作，使转向角度范围得到扩展。针对辅助转向机构的尺度设计问题，通过刚体旋转分析确定辅助主销的空间方位，以确保在大转向角下实现协调运动和较理想的车轮姿态；并通过图解综合方法设计连杆机构，使其在常规驾驶状态下具备自锁特性。仿真与实车试验结果表明，在宽轮胎条件下，该机构具有合理的几何运动学特性从而使车辆维持良好的高速操纵稳定性；同时，该机构能够在较小车轮外倾角变化、轮心高度波动及车身举升效应的前提下，实现+37°至-90°的转向范围，使车辆具备横向移动和原地转向等低速高机动性功能，从而证实该集成悬架转向机构方案的可行性。

该研究成果由深圳技术大学与清华大学、同济大学等单位合作完成，发表于国际机械与机器科学促进联合会官方期刊《Mechanism and Machine Theory》，SCI收录，中科院1区TOP期刊，影响因子为5.86。学院助理教授田萌健老师为论文第一作者。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.mechmachtheory.2026.106419