首页交通运输车辆工程汽车理论 19 5.2 轮胎的侧偏特性外倾及回正问题的讨论.pptx

19 5.2 轮胎的侧偏特性外倾及回正问题的讨论.pptx

页数:38页文件大小:1.60 MB来源: 汽车理论ppt课件

本课件讲解轮胎的坐标系、侧偏现象与侧偏力,分析侧偏力的产生机理与侧偏刚度的概念,并讨论轮胎结构、扁平率、垂直载荷、气压与工作条件对侧偏特性的影响。

汽车理论第二十六讲封面,标示课程名称并开启轮胎的侧偏特性的学习内容
侧偏特性概念,本节主要研究轮胎的侧偏现象和侧偏特性
轮胎的坐标系此图显示的是所有参量,3αOXY车轮平面车轮行驶方向正地面切向反作用力FX正翻转力矩TX正地面法向反作用力FZ正地面侧向反
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第1页:汽车理论第二十六讲封面

汽车理论第二十六讲

第2页:侧偏特性概念

本节主要研究轮胎的侧偏现象和侧偏特性。

侧偏特性是指侧偏力、回正力矩与侧偏角的关系

第3页:轮胎的坐标系此图显示的是所有参量

3αOXY车轮平面车轮行驶方向正地面切向反作用力FX正翻转力矩TX正地面法向反作用力FZ正地面侧向反作用力FY车轮旋转轴线正侧偏角正回正力矩TZ正TY正外倾角γZ侧偏角α轮胎接地印迹中心的位移方向与X轴的夹角外倾角γ过轮胎坐标系原点的垂线与车轮平面的夹角一、轮胎的坐标系此图显示的是所有参量的正方向

第4页:轮胎的侧偏现象和侧偏力—侧偏角曲

地面作用于车轮的侧向反作用力。

二、轮胎的侧偏现象和侧偏力—侧偏角曲线1.侧偏力FY

第5页:1)在刚性轮上作用侧向力侧向力不

  • 无法显示该图片
  • uccucc只有当侧向力大于(或等于)车轮与路面间的侧向附着力时,车轮的运动方向才会改变
  • 1)在刚性轮上作用侧向力侧向力不是侧偏力

第6页:2)在弹性轮上作用侧向力

FY俯视图车轮静止2)在弹性轮上作用侧向力

第7页:2)在弹性轮上作用侧向力车轮滚动

FY2)在弹性轮上作用侧向力车轮滚动

第8页:8α侧偏角α轮胎接地印迹中心的位移方向与

8α侧偏角α轮胎接地印迹中心的位移方向与X轴的夹角。

u

第9页:侧偏现象当车轮有侧向弹性时

  • 9α0XYFY侧偏力为正时,产生负侧偏角
  • u-+2.侧偏现象当车轮有侧向弹性时,即使FY没有达到侧向附着极限,车轮行驶方向也将偏离车轮平面的方向
  • α侧偏角α轮胎接地印迹中心的位移方向与X轴的夹角
  • u

第10页:侧偏特性

  • k—侧偏刚度(即曲线在原点处的斜率)
  • FY一定时希望侧偏角越小越好,所以|k|越大越好
  • 3.FY-α曲线侧偏特性是轮胎极其重要的特性,是研究和分析汽车的操纵稳定性的力学基础

第11页:轮胎结构、工作条件对侧偏特性的影

三、轮胎结构、工作条件对侧偏特性的影响大尺寸轮胎子午线轮胎斜交轮胎钢丝子午线轮胎纤维子午线轮胎1)轮胎的尺寸、型式和结构参数对侧偏刚度有显著影响。

侧偏刚度大侧偏刚度小大尺寸轮胎小尺寸轮胎

第12页:扁平率小

扁平率小,k大HB扁平率=(H/B)×100%

第13页:扁平率(%)轮胎型号车型65普利斯通20

扁平率(%)轮胎型号车型65普利斯通205/65R15新雅阁60米其林225/60R16 W奔驰S32030米其林275/30 ZR19奔驰LORINSER宽度一些车型轮胎的型号及扁平率轮辋直径

第14页:

第15页:垂直载荷大

(2)垂直载荷大,k大同时也可见,垂直载荷过度增加,会使侧偏刚度降低

第16页:16α一定时

  • 16α一定时,W大,FY大
  • FY=,即k大
  • 垂直载荷过大时,轮胎与地面接触区的压力分布不均匀,使k反而有所减小

第17页:侧偏刚度

即,对侧偏刚度影响最大的两个因素:轮胎自身的结构和垂直载荷

第18页:汽车理论第二十七讲封面

汽车理论第二十七讲

第19页:轮胎结构、工作条件对侧偏特性的影(续)

三、轮胎结构、工作条件对侧偏特性的影响大尺寸轮胎子午线轮胎斜交轮胎钢丝子午线轮胎纤维子午线轮胎1)轮胎的尺寸、型式和结构参数对侧偏刚度有显著影响。

侧偏刚度大侧偏刚度小大尺寸轮胎小尺寸轮胎

第20页:扁平率小(续)

扁平率小,k大HB扁平率=(H/B)×100%

第21页:扁平率(%)轮胎型号车型65普利斯(续)

扁平率(%)轮胎型号车型65普利斯通205/65R15新雅阁60米其林225/60R16 W奔驰S32030米其林275/30 ZR19奔驰LORINSER宽度一些车型轮胎的型号及扁平率轮辋直径

第22页:

第23页:垂直载荷大(续)

(2)垂直载荷大,k大同时也可见,垂直载荷过度增加,会使侧偏刚度降低

第24页:24α一定时

  • 24α一定时,W大,FY大
  • FY=,即k大
  • 垂直载荷过大时,轮胎与地面接触区的压力分布不均匀,使k反而有所减小

第25页:(3)轮胎气压高,k大

(3)轮胎气压高,k大

第26页:FX越大

FX1FY1FX2FY2(4)FX越大,FY越小

第27页:(5)路面干湿状态

(5)路面干湿状态

第28页:侧偏力

路面有薄水层时,由于滑水现象,会出现完全丧失侧偏力的情况。

轮胎胎面、路面粗糙程度、水层厚度与滑水现象的关系

第29页:回正力矩TZ轮胎发生侧偏时

四、回正力矩TZ轮胎发生侧偏时,会产生作用于轮胎绕OZ轴的力矩,该力矩称为回正力矩。

车轮静止时受到侧向力车轮运动时受到侧向力(侧向力较小)车轮运动时受到侧向力(侧向力较大)FYeFYe—轮胎拖距。

eFY轮胎拖距变大

第30页:回正力矩TZ轮胎发生侧偏时(续)

四、回正力矩TZ轮胎发生侧偏时,会产生作用于轮胎绕OZ轴的力矩,该力矩称为回正力矩。

车轮运动时受到侧向力(侧向力很大)FYTZuXY+-+--0FYe轮胎拖距反而变小即,回正力矩与侧偏角同号

第31页:

第32页:有外倾时轮胎的FY与外倾角γ、侧

32+OXYZ-向外滚开的趋势五、有外倾时轮胎的FY与外倾角γ、侧偏角α的关系

第33页:外倾侧向力FYγ

kγ-外倾刚度。

+--1.外倾侧向力FYγ

第34页:34α一定时

  • 34α一定时,γ越大,FY越大
  • 增加的FY是由γ作用的结果
  • 详细推导

第35页:有外倾时FY与γ、α的关系

1)α=02)α≠03)有γ,FY=0,即a点2.有外倾时FY与γ、α的关系

第36页:4)γ过大对汽车产生不良影响影响

5)外倾时产生的回正力矩4)γ过大对汽车产生不良影响影响轮胎与路面的良好接触汽车轮胎摩托车轮胎

第37页:

第38页:

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