飞思卡尔机械结构调整.docx

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飞思卡尔机械结构调整

第四届飞思卡尔机械报告

第一章比赛细则

1.1智能竞赛车模的规定

1）禁止改动车底盘结构、轮距、轮径及轮胎；

2）禁止采用其它型号的驱动电机，禁止改动驱动电机的传动比；

3）禁止改造滚珠轴承；

4）禁止改动舵机，但可以更改舵机输出轴上连接件；

5）禁止改动驱动电机及电池，车模前进动力必须来源于车模本身直流电机及电池；

6）为了安装电路、传感器等，允许在底盘上打孔或安装辅助支架等。

1.2赛道的基本参数

1）赛道路面用专用白色基板制作

2）跑道分为普通赛道和窄道区两部分。

普通赛道宽度不小于60厘米，窄道区的宽度不小于45厘米；

3）跑道表面为白色，黑色为引导线，黑线宽25mm；

4）跑道最小曲率半径不小于50厘米。

5）赛道直线部分可以有坡度在15度之内的坡面道路，包括上坡与下坡道路；

6）在驶入窄道区和驶出窄道区时，赛道上有标志。

该标志距离窄道区25厘米。

标志如下图所示：

在进入和驶离窄道区有两种标志：

●黑色正三角形，位于赛道中心，边长25cm；

●赛道凸起，颜色白色，厚度0.5cm，宽度3cm；

第二章车模概述

2.1车体结构

智能车竞赛所使用的车模是一款带有差速气器的后轮驱动模型赛车，它由大赛组委会统一提供如图所示。

其基本尺寸参数见下表

基本参数

尺寸

轴距

200mm

前轮距

136mm

后轮距

138mm/146mm

车轮直径

52mm

传动比

18/76

要求赛车最终尺寸不得大于400mmX250mm。

模型车底盘采用的是登长双横臂式独立悬架，当车轮上下跳动时，车轮平面没有倾斜，但轮距会发生较大变化，故车轮发生侧向滑移的可能性较大。

2.2前轮定位

2.2.1主销后倾角

主销向后倾斜，主销轴线与地面垂直线在赛车纵向平面内的夹角称为主销后倾角。

主销后倾角在车轮偏转后形成一回正力矩，阻碍车轮偏转，主销后倾角越大，车速愈高，车轮偏转后自动回正力越强，但回正力矩过大，将会引起前轮回正过猛，加速前轮摆振，并使转向沉重，通常后倾角为1～3度。

可通过增加垫片的数量来增大主销后倾角，共有4片垫片，前2后2，后倾角为0；前1后3，后倾角为2～3度；前0后4，后倾角为4～6度。

对于本模型车，若欲使之转向灵活，主销后倾角可设定为0度，欲增大回正力矩，后倾角可设定为2～3度，当然也可以将其设为负值，这将减小回正力矩的作用，使转向更为灵活，但也会使回正比原来稍慢，具体的选定方法还需要实车测试。

2.2.2主销内倾角

主销在横向平面内向内倾斜，主销轴线与地面垂直线在赛车横向断面内的夹角称为主销内倾角。

β即为主销内倾角

主销内倾角也有使轮胎自动回正的作用，当汽车转向轮在外力作用下发生偏转时，由于主销内倾，则车轮连同整个汽车的前部将被抬起一定高度，在外力消失后，车轮就会在重力作用下力图恢复到原来的中间位置。

但主销内倾角不宜过大，否则在转弯时轮胎将与赛道间产生较大的滑动，从而会增加轮胎与路面间的摩擦阻力，使转向变得沉重，同时会加速轮胎的磨损。

调节此处长度可以

调节主销内倾角

通常主销内倾角不大于8度，可以用游标卡尺测量螺杆的长度来度量主销内倾角，调整范围为0～10度。

角度的实际设定也需要在实车上测试后确定。

2.2.3前轮外倾角

通过车轮中心的汽车横向平面与车轮平面的交线与地面垂线之间的夹角，称为前轮外倾角。

前轮外倾角是前轮的上端向外倾斜的角度，如果前面两个轮子呈现“V”字形则称正倾角，呈现“八”字则称负倾角。

由于前轮外倾可以抵消由于车的重力使车轮向内倾斜的趋势，减少赛车机件的磨损与负重，所以赛车安装了组委会配备的外倾角为1°的配件。

2.2.4前轮前束

前轮前束是前轮前端向内倾斜的程度，当两轮的前端距离小后端距离大时为内八字，前端距离大后端距离小为外八字。

由于前轮外倾使轮子滚动时类似与圆锥滚动，从而导致两侧车轮向外滚开。

但由于拉杆的作用使车轮不可能向外滚开，车轮会出现边滚变向内划的现象，从而增加了轮胎的磨损。

前轮外八字与前轮外倾搭配，一方面可以抵消前轮外倾的负作用，另一方面由于赛车前进时车轮由于惯性自然的向内倾斜，外八字可以抵消其向内倾斜的趋势。

外八字还可以使转向时靠近弯道内侧的轮胎比靠近弯道外侧的轮胎的转向程度更大，则使内轮胎比外轮胎的转弯半径小，有利与转向。

2.3车体重心

2.3.1车体重心的测定

确定车体重心可以使用实验和软件两种方法，实验法就是用吊线来确定重心，软件法即用三维软件将车体完整的表示出来，通过给各个零件输入其密度等信息，由软件自动计算出车体的重心。

2.3.2车体重心位置调整

车体重心的位置对赛车加减速性能、转向性能和稳定性都有较大的影响。

重心调整主要包括重心高度和前后位置的调整。

理论上，车体重心越低稳定性越好，重心低有利于赛车在高速转弯的贴地性，可以有效防止发生侧翻，因此在车体底盘高度、舵机安装、电路板的安装等上尽量使重心放低。

在独立悬架下摆臂与底板之间可以通过增减垫片来调整底盘前半部分的离地间隙，垫片有1mm和2mm两种规格，离地间隙的调整范围为9mm～12mm。

车体重心前后方向的调整对赛车的行驶性能也有很大的影响。

本赛车为后轮驱动，驱动力的大小直接跟轮胎与地面的附着力有关，而附着力与路面附着系数和驱动轴的轴荷有关，驱动轴的轴荷又取决于重心的水平位置，如果仅从这方面考虑，重心应靠近后轴。

根据车辆运动学理论，车身重心前移，大部分重量压在前轮，转向负荷增大，会增加转向，对模型车的制动性能和操纵稳定性有益，但降低转向的灵敏度，同时降低后轮的抓地力；重心后移，会减少转向，但增大转向灵敏度，后轮抓地力也会增加。

但综合起来看，重心应靠近后轴一点。

2.4离地高度及底盘刚度调整

2.4.1底盘高度的调整

车模底盘的高度主要由赛道中的坡决定，在顺利过坡的前提下底盘越低越好

如图，车模前后轴距离为L，车轮半径为r,坡角为α，取极限状态，即底盘的中点与坡顶相接触，夹角为γ，底盘与车轮中心的距离为b,如图

α=2γ，[b+（L/2）tanγ]=r/cosγ

b=r/cosγ-（L/2）tanγ

对于本次使用车模，轴距L为198mm，轮半径r为26mm,α最大15度，则b的最大值为：

13.19mm，即底盘离地的最小值为12.81mm。

此次下面的传感器板使用的是s7136数字传感器，离地高度很小，而赛道中有5mm的凸起，在设计伸长板时要充分考虑到这一点。

底板的高度可以使用车模配件调整。

2.4.2后悬挂纵向减震刚度

适当增大底盘的刚度有利于车体走直线的稳定性，可通过增加垫片来增大弹簧的预紧力，另外还可以通过调整弹簧的另一个支点的位置来改变预紧力，从而提高底盘的刚度。

改装后的零件A

图2.13

本组因考虑到赛道在横向上并无斜度，所以决定将横向减震零件A改装后固定死于底盘上，使底盘横向上很难震动，增强了小车行驶的稳定性。

2.4.3后轮距

调节件E

调节件D

本组将车模原配的调节件D换成车模提供的调节件E，使后轮距在原来基础上增加了4mm，进一步减小了侧滑。

2.4.4齿轮传动机构调整

大赛提供的电机输出轴齿轮数为18个，后轮输出轴齿轮数为76个，则齿轮比为9：

38。

齿轮传动机构的调整就是调整电机输出轴的齿轮与后轮轴上齿轮之间的耦合程度。

当耦合比较松时由于两齿轮之间存在较大的缝隙，齿轮转动时会产生很大的两齿轮之间的碰撞声音，这样会大大增加齿轮的磨损。

当耦合的比较紧时齿轮之间的摩擦力变大，这样就会使电机分出一部分驱动力克服齿轮之间的摩擦力做功，电机的负载无形中就增强，从而减小了电机对后轮的驱动能力。

为了使齿轮的调整比较适当，经过多次的调试，我们发现用听齿轮之间的声音的办法来调整其耦合程度效果不错。

当齿轮耦合较松或两齿轮之间不平行时的声音很响，也就是齿轮之间撞击的声音很大，当齿轮耦合比较紧时声音很沉闷并且迟滞，最佳状态是基本上没有撞击的声音，声音清脆并且没有迟滞现象。

2.5差速机构的调整

差速机构的作用是在车模转弯的时候，降低后轮与地面之间的滑动；并且还可以保证在轮胎抱死的情况下不会损害到电机。

当车辆在正常的过弯行进中（假设：

无转向不足亦无转向过度），此时4个轮子的转速（轮速）皆不相同，依序为：

外侧前轮＞外侧后轮＞内侧前轮＞内侧后轮。

此次所使用车模配备的是后轮差速机构。

差速器的特性是：

阻力越大的一侧，驱动齿轮的转速越低；而阻力越小的一侧，驱动齿轮的转速越高‧以此次使用的后轮差速器为例，在过弯时，因外侧前轮轮胎所遇的阻力较小，轮速便较高；而内侧前轮轮胎所遇的阻力较大，轮速便较低。

差速器的调整中要注意滚珠轮盘间的间隙，过松过紧都会使差速器性能降低，转弯时阻力小的车轮会打滑，从而影响车模的过弯性能。

好的差速机构，在电机不转的情况下，右轮向前转过的角度与左轮向后转过的角度之间误差很小，不会有迟滞或者过转动情况发生。

第三章本届方案分析

3.1舵机板长度

车体重为M，重心距后轴为X，舵机输出轴至连接杆的长度为L，舵机6V时的输出转矩为T0。

计算车轮与赛道间的静摩擦系数：

u=tanα，α=55，u=1.428

小车在行驶过程中转向，前轮转向轮胎与赛道的摩擦为滑动摩擦，滑动摩擦系数u1=u/1.2=1.19

前轮所受的载荷为F1=（M*X）/200

滑动摩擦力为f=F1*u1

根据力矩平衡，R为轮胎半径26㎜，L1为转向轮臂的长度16.79㎜，F2为连杆输出的拉（推）力

f*R=F2*L1*sin75

得到F2=（M*X*R*u1）/（200*L1*sin75）

代入数据得

F2=0.9157㎏

舵机输出的最小转矩为5.2㎏.㎝

即摆臂的最大长度为5.2/0.9157=5.68㎝

如果转向时必须先克服最大静摩擦力则

摆臂的最大长度为4.73cm

摆臂越长转向的灵敏度就越高，综合考虑取值应在35～40㎜之间。

3.2舵机的固定

舵机有竖直和水平放置两种方案，竖直放置可以适当的降低重心，但安装较为麻烦，水平放置固定方式简单，但重心升高，故先采用竖直放置方式。

方法同上届，采用两块角铝通过螺钉夹紧固定

3.3传感器的固定

传感器分为上下两块，上块伸出车体，倾斜固定，下块也尽量伸出车体以获得足够的前瞻量，固定方法参考上届见下图

3.4编码器的固定

光电编码器的安装精度较高，要求编码器轴与赛车后轴同轴，通过齿轮与赛车差速器相联。

我们用组委会提供的电机上自带的齿轮进行改装，因为该齿轮不仅模数与差速器齿轮相同，而且反馈回来的是电机的实际转速。

编码器直接用铝板做的支架固定于赛车尾部。

清华大学三角洲光电队（四届特等奖）

2.3车模的机械调校

2.3.1底盘高度

一般来说，底盘的高度越低，车的转向性能越好，行驶稳定性越佳。

前高后低的布置会比较有利于转向。

所以我们将前后底盘的高度都降低到5mm左右。

同时在车头加装专用的防撞海绵，在车模撞击赛道和墙壁是能够很好地起到缓冲作用。

2.3.2前轮定位

主销后倾角和车轮前束可以提高车模行驶时的转向回正力。

我们所使用的车模中，车轮和主销是平行的，一般调成0度左右就可以了，适当的正前束可以提高连续转向的反应能力。

车模前轮的空程比较大，过弯时车轮定位参数会发生比较大的变化，所以我们把主销的内倾角设成比较大的值，会更有利于过弯。

但是目前仍然没有找到比较好的消除空程的方法。

2.3.3差速调整

车在转弯时后轮的速度会不同，所以需要差速器。

在后轮不打滑的情况下，差速越松，转向效果越好，但是太松的差速会导致无法提供驱动力。

实际中在赛道上调整到比较平衡的值就可以了。

在差速和摩擦轴承中适当加点油也可以一定程度上改善差速的性能。

科大中冶（第四届特等奖）

2.2智能车前轮定位的调整

2.2.1主销后倾角

主销后倾角是指在纵向平面内主销轴线与地面垂直线之间的夹角[2]。

它在车辆转弯时会产生与车轮偏转方向相反的回正力矩，使车轮自动恢复到原来的中间位置上。

所以，主销后倾角越大，车速越高，前轮自动回正的能力就越强，但是过大的回正力矩会使车辆转向沉重。

通常主销后倾角值设定在1°到3°。

模型车通过增减黄色垫片的数量来改变主销后倾角的，由于竞赛所用的转向舵机力矩不大，过大的主销后倾角会使转向变得沉重，转弯反应迟滞，所以设置为0°，以便增加其转向的灵活性。

2.2.2主销内倾角

主销内倾角是指在横向平面内主销轴线与地面垂直线之间的夹角，它的作用也是使前轮自动回正[2]。

角度越大前轮自动回正的作用就越强，但转向时也就越费力，轮胎磨损增大；反之，角度越小前轮自动回正的作用就越弱。

通常汽车的主销内倾角不大于8°，主销内倾的调整应该保持在一个合适的范围，“一般来说0~8度范围内皆可”。

在实际的调整中，只要将角度调整为5度左右就会对于过弯性能有明显的改善。

如果赛道比较滑，可以将这个角度再调节的大一些。

在实际制作中，这个角度调节为8度左右。

对于模型车，通过调整前桥的螺杆的长度可以改变主销内倾角的大小，由于过大的内倾角也会增大转向阻力，增加轮胎磨损，所以在调整时可以近似调整为0°~3°左右，不宜太大。

主销内倾和主销后倾都有使汽车转向自动回正，保持直线行驶的功能。

不同之处是主销内倾的回正与车速无关，主销后倾的回正与车速有关，因此高速时主销后倾的回正作用大，低速时主销内倾的回正作用大。

2.2.3车轮外倾角

前轮外倾角是指通过车轮中心的汽车横向平面与车轮平面的交线与地面垂线之间的夹角[2]，对汽车的转向性能有直接影响，它的作用是提高前轮的转向安全性和转向操纵的轻便性[1]。

在汽车的横向平面内，轮胎呈“八”字型时称为“负外倾”，而呈现“V”字形张开时称为正外倾。

如果车轮垂直地面一旦满载就易产生变形，可能引起车轮上部向内倾侧，导致车轮联接件损坏。

所以事先将车轮校偏一个正外倾角度，一般这个角度约在1°左右，以减少承载轴承负荷，增加零件使用寿命，提高汽车的安全性能。

模型车提供了专门的外倾角调整配件，近似调节其外倾角。

由于竞赛中模型主要用于竞速，所以要求尽量减轻重量，其底盘和前桥上承受的载荷不大，所以外倾角调整为0°即可，并且要与前轮前束匹配。

2.2.4前轮前束

所谓前束是指两轮之间的后距离数值与前距离数值之差，也指前轮中心线与纵向中心线的夹角[2]。

前轮前束的作用是保证汽车的行驶性能，减少轮胎的磨损。

前轮在滚动时，其惯性力自然将轮胎向内偏斜，如果前束适当，轮胎滚动时的偏斜方向就会抵消，轮胎内外侧磨损的现象会减少。

像内八字那样前端小后端大的称为“前束”，反之则称为“后束”

或“负前束”。

在实际的汽车中，一般前束为0~12mm。

前束的调整总是依据主销内倾的调整。

只有主销内倾确定后才能确定合适的前轮前束与之配合。

前轮前束的调整是方便的。

主销内倾的调整由于要拧开螺丝钉，固定件又为塑

料，所以频繁的调整容易引发滑丝现象。

而前束不会，所以调整前束是最安全、方便的。

前束在摩擦大的时候有明显的效果。

但是一定不要太大，适当的放开一两圈就够了。

在模型车中，前轮前束是通过调整伺服电机带动的左右横拉杆实现的。

主销在垂直方向的位置确定后，改变左右横拉杆的长度即可以改变前轮前束的大小。

在实际的调整过程

中，我们发现较小的前束，约束0~2mm可以减小转向阻力，使模型车转向更为轻便，但实际效果不是十分明显。

调节合适的前轮前束在转向时有利过弯，还能提高减速性。

将前轮前束调节成明显的内八字，运动阻力加大，提高减速性能。

由于阻力比不调节前束时增大，所以直线加速会变慢。

智能车采用稳定速度策略或者采用在直道高速弯道慢速的策略时，应该调节不同的前束。

后一种策略可以适当加大前束。

虽然模型车的主销后倾角、主销内倾角、车轮外倾角和前束等均可以调整，但是由于车模加工和制造精度的问题，在通用的规律中还存在着不少的偶然性，一切是实际调整的效果为准。

2.4智能车后轮减速齿轮机构调整

模型车后轮采用RS-380SH电机驱动，电机轴与后轮轴之间的传动比为18：

76（电机轴齿轮齿数为18，后轴传动齿数为76）。

齿轮传动机构对车模的驱动能力有很大的影响。

齿轮传动部分安装位置的不恰当，会大大增加电机驱动后轮的负载，会严重影响最终成绩。

调整的原则是：

两传动齿轮轴保持平行,齿轮间的配合间隙要合适，过松容易打坏齿轮，过紧又会增加传动阻力，浪费动力；传动部分要轻松、顺畅，不能有迟滞或周期性振动的现象。

判断齿轮传动是否良好的依据是，听一下电机带动后轮空转时的声音。

声音刺耳响亮，说明齿轮间的配合间隙过大，传动中有撞齿现象；声音闷而且有迟滞，则说明齿轮间的配合间隙过小，或者两齿轮轴不平行，电机负载变大。

调整好的齿轮传动噪音很小，并且不会有碰撞类的杂音，后轮减速齿轮机构就基本上调整好了，动力传递十分流畅。

2.6其它机械结构的调整

另外，在模型车的机械结构方面还有很多可以改进的地方，比如说底盘、车身高度、悬架等。

合理的底盘刚度和底盘高度调节会提高智能车的加速性能。

智能车的重心应该越低越好，降低地盘时实现重心下降的较为直接的方式。

应注意到底盘高度的调节是将智能车的其他性能提高以后间接的帮助加速性能提高。

但由于新赛道中加入了窄道，从宽道到窄道

的连接处，有一5mm厚的凸起部分，为了能够安全的通过，并不使地盘受到不必要的磨损和震荡，因此地盘距离地面高度不能低于5mm。

降低底盘的方式可以通过增加前轮的垫片和换用后轮高位安装卡片来实现。

本次比赛组委会提供的智能车模型中，将四轮悬挂机构简化为一根连接车体前部与后部的悬架弹簧。

在实际运用中可以通过增加垫片的办法将底盘刚度调整的更紧，从而使得智能车前后连接更加稳定，提高传动效率。

此外，我们还对模型车的前后悬架弹簧的预紧力进行调节，选用不同弹性系数的弹簧等方法进行了改进。

前轮悬架弹簧选用弹性系数低的弹簧，减震效果越好，但对转向的影响越大，转向会变得不灵敏，而且弹簧容易失效。

而选用弹性系数高的弹簧会造成减震效果太弱，车身处于不稳定状态，产生激振，对传感器的接受造成影响。

因此，弹簧的选用需慎重。

我们采用模型原装弹簧，效果良好。

杭电科大钱江一号队（四届特等奖）

3.4机械部分调整

对车模机械部分主要做了以下调整：

1）前轮倾角调整；2）后轮差速机构调整。

对前轮的调整，目的只是想让车模在行进中轮子总是只有滚动而没有横向的滑动。

这样就减小摩擦调高灵活性，对差速机构的调整是为了调高车模过弯性能。

3.4.1前轮倾角调整

为了保证车模转向轻便，行驶稳定，车模的前轮安装要有一定的角度位置要求。

也就是通常说的前轮定位。

包括转向节主销后倾、转向节主销内倾、前轮外倾和前轮前束。

1）主销后倾

主销后倾可以增加小车直线行驶的稳定性，也就是前轮在偏转以后有自动恢复中立位置的趋势。

这点可在日常生活中观察到，我们房间的门如果门销后倾，开门后没有外力会自动回复。

2）主销内倾

主销内倾后缩短了主销轴线与地面交点到车轮着地点间的距离，这样就减小了使车轮偏转时所受到的摩擦反力矩。

也就是转向省力。

3）前轮外倾

前轮外倾和主销内倾合作可进一步缩短车轮着地点与主销轴线和地面交点间的距离，更减小以前轮转向时需克服的摩擦力矩。

4）前轮前束

汽车的两个前轮在中立位置时，后端的距离与前端的距离之差叫做前轮前束。

由于前轮外倾，使车轮产生向外滚动的倾向，车轮向外滚动的同时将与地面产生横向滑动，这将引起轮胎的磨损，并增加行驶阻力，有了前束后，左右前轮的前方略向内靠拢，这样就抵消了车轮由于外倾而产生的车轮向外滚动的趋势。

前轮定位角度允许有一定的偏差，但数值要在一定的范围内。

否则起不到应有的效果，并会带来一系列的弊病。

3.4.2差速机构调整

差速作用就是在向两边半轴传递动力的同时，允许两边半轴以不同的转速旋转，满足两边车轮尽可能以纯滚动的形式作不等距行驶，减少轮胎与地面的摩擦。

差速机构如图3-10所示。

车模在过弯时车轮的轨线是圆弧，如果向左转弯，在相同的时间里，右侧轮子走的弧线比左侧轮子长，为了平衡这个差异，就要左边轮子慢一点，右边轮子快一点，用不同的转速来弥补距离的差异。

我们希望是车模在减速的时候，后轮没有差速，而在过大弯道时有很大的差速。

这样，即加速快又过弯灵活。

但是，实际的差速机构不可能达到这效果，我们调节差速只是平衡两项，在转弯较灵活地方情况下尽量不影响加速性能。

5.3调试中遇到的问题及解决过程

5.3.1高速舵机问题

对于激光管的摆头，我们希望它反应越快越好，为此我们使用了高速舵机。

高速舵机在不加电的时候，用手也是很容易转动它。

在使用中我们发现，高速舵机确实反应灵活，但是，当把激光管摆到中心之后，舵机稳不下来，一直在中心位置附近左右颤动，这样会使得激光光点在赛道上颤动而影响采样结果。

在舵机颤动过程中，我们注意到给它的PWM波的周期和占空比都是恒定不变的。

那它为什么会颤动呢？

我们也不好说找到真正的原因，但我们想普通舵机为什么不会颤，因为它内部阻力大，能促使舵机达到稳态后很快的稳定下来。

而且在舵机颤动的过程中，只要少用手扶一下，舵机就能稳定下来。

所以我们就在舵机外部增加一些障碍以增大它的外部阻力。

实践证明，增大高速舵机的外部阻力以使舵机快速稳定下来的做法是可行的，虽然稍增大了一点阻力，但舵机的转动依然很灵活。

河海光电1队技术报告（四届一等奖）：

第七章机械结构的调整

为了让赛车能在直道和弯道上高速稳定的通过，过弯灵巧，快速，除了有相应的软件和硬件电路的设计之外，赛车的机械结构对其有重要的影响。

为此需对赛车的机械结构做了一些相应的调整。

本章的将主要介绍赛车车模的机械

特点和调整方案。

7.1底盘的调整

通过加模型车里的配件，把车的前、后轮底盘放低（在新车模的基础上），从而降低整车的重心，防止车翻倒。

改装后发现智能车转弯比以前灵活许多。

车身抖动也相应减小，车在弯道行驶中采集的数据更准确，车的稳定性得到了保障。

7.2前轮的调整

调试中发现，由于激光管安装采用胶棒粘在PCB板上，使得传感器模块变重，而传感器模块安装在前轮的正上方，在车模过弯时，转向舵机的负载会因为车轮转向角度增大而增大。

为了尽可能降低转向舵机负载，对前轮的安装角度，即前轮定位进行了调整。

前轮定位的作用是保障汽车直线行驶的稳定性，转向轻便和减少轮胎的磨损。

前轮是转向轮，它的安装位置由主销内倾、主销后倾、前轮外倾和前轮前束等4个项目决定，反映了转向轮、主销和前轴等三者在车架上的位置关系。

主销后倾角是前轮主销与前轮垂直中心线之间的夹角，也就是主销上端向后倾斜的角度。

在赛车上是通过四个黄色的小垫来调整的。

减小主销后倾角可以减小前轮的回正力矩。

也就是如果车轮向右转，后倾角可以产生一个向左的回正力，使车轮回正比较快，但又使转向更为费力。

设黄色垫片2:

2（即前2后2）为0°，1:

3（前1后3）为2°～3°，则改为3:

1（前3后1），使其倾角为负2°~3°。

这样则可以减小回正力矩的作用，使转向更为灵活，但也会使回正比原来稍慢。

主销内倾角是前轮主销在赛车水平面内向内倾斜的角度，虽然增大内倾角也可以增大回正的力矩，但增大内倾角会在赛车转向的过程中，增大赛车与路面的滑动，从而加速轮胎的磨损，由于轮胎对地的附着力对防止侧滑有很重要的影响，所以如果轮胎磨损则得不偿失，所以内倾角调整为0°。

前轮外倾角是前轮的上端向外倾斜的角度，如果前面两个轮子呈现“V”字形则称正倾角，呈现“八”字则称负倾角。

由于前轮外倾可以抵消由于车的重