一、附着力和计算牵引力
1、附着力和附着系数
附着力:地面对车轮产生,用于驱动车轮前进的最大力
附着力=车轮附着重*附着系数
附着重:车轮对地面垂直向下的力
附着系数:经验值,一般路面的附着系数取值0.8-1,冰面的附着系数0.1-0.25
2、附着力计算牵引力
计算牵引力:由动力系统力矩计算得到的作用于车轮的牵引力(驱动力)
当计算牵引力大于附着力,车轮打滑
确定车辆最大加速度a:
动力足够下,如何提高车辆最大加速度:
由上图所示,提高Φ或Fag。
赛车加速度:热熔胎附着系数大,流线型车身造型减小了空气对车辆的下压力。
相同动力下,后驱车的最大加速度一般会大于前驱
二、轮胎的三种半径
1、自由半径R0:轮胎充满气,且不受外力时的半径(用于运动状态分析)
自由半径常作为轮胎纯滚动运动的半径
2、静力半径Rs:轮胎转到车上,车辆静止时车轮中心到路面之间的垂向距离
静力半径常用于车轮力学分析
3、滚动半径R:根据车轮转动圈数n与实际车轮滚动距离s之间的数学关系换算所得半径
R=s/2pi*n
三、纯滚动、滑转和滑移
1、Vm=V-ωR0=0时,纯滚动,此时R=R0
2、Vm=V-ωR0<0时,滑转,此时R<R0
3、Vm=V-ωR0>0时,滑移,此时R>R0
滑转一般出现在车辆的主动轮上,滑移一般出现在车辆的从动轮上。
4、滑转率和滑移率
滑转率s=(ωR-V)/ωR
滑移率s=(V-ωR)/V
滑转率和滑移率合成为滑动率
转向时车轮抱死,将出现滑移:
前轮抱死:无法转向
后轮抱死:很快回转,出现安全问题
四、轮胎坐标系
车轮平面:垂直于车轮旋转轴的轮胎对称面
坐标原点O:x轴与车轮旋转轴线在地面投影线的交点
z轴:过O点垂直于地面向上的线
y轴:过O点垂直于xoz平面的线,方向与xz轴服从右手螺旋定则
x轴:车轮平面与地面的交线,沿车辆前进方向为正
侧偏角:轮胎前进方向与x轴的交角
车轮外倾角:车轮平面与xoz平面的交角