近年来,随着重载运输在公路运输中所占份额的不断增加,全国各大商用车公司都加大了在重型商用车领域的投资与技术研发,对重型商用车性能要求也是越来越高。重型商用车正朝着大吨位、重载荷方向发展。在满足现有交通法律法规的前提下,增加汽车轴数已成为重载运输的趋势。然而汽车轴数的增加对汽车的性能提出了新的要求,特别是转向性能。作为一种先进的转向系统,双前桥转向系统在4轴或5轴商用车上得到了广泛的应用。但在实际使用中仍然存在着许多的问题,如轮胎磨损严重、车辆转向机动性差、操纵稳定性能较差等。本文介绍了某双前桥车辆转向系统的组成,对双前桥车辆进行了运动学分析,根据平面投影法建立了机械式转向系统的转向机构的数学模型,并结合该数学模型分析了转向机构各杆件参数对车辆各转向轮间转角关系的影响。论文建立了轮胎磨损量化分析的数学模型,分析了侧偏角、车轮定位参数对车轮磨损的影响。考虑到双前桥车辆的阿克曼误差是造成其轮胎胎面磨损严重的主要原因,根据轮胎的侧偏特性,等效地分析了双前桥车辆转向轮阿克曼误差对车轮轮胎磨损的影响。在双前桥车辆运动学分析的基础上,建立了考虑车轮侧偏作用的双前桥车辆阿克曼转向模型,并根据模型推导出车辆转向过程中各转向轮所应具有的转角关系。文中结合动力学仿真软件TruckSim在仿真工况下对模型进行动力学分析,获得后桥车轮的侧向力随侧向加速度变化关系曲线,进而求解出各转向轮之间的转角关系,结合转向机构的数学模型和优化算法,对转向梯形机构、双摇臂机构进行了优化研究。优化结果表明,优化后的转向机构能够使得转向轮间的转角关系曲线更加合理,接近考虑车轮胎偏作用的双前桥车辆阿克曼转向模型中各转向轮间的转角关系,阿克曼误差均方根减小,有效减小轮胎磨损。