汽车理论第五章选读.ppt

* 由 当汽车以极低车速行驶时 当 u 提高后，如果 汽车具有不足转向特性 汽车具有过多转向特性 第三节 线性二自由度汽车模型对前轮角输入的响应 * 第三节 线性二自由度汽车模型对前轮角输入的响应 * 思考：如何得到 ？ ?已知u、ωr、δ即可确定 。 第三节 线性二自由度汽车模型对前轮角输入的响应 * K=0， R/R0=1，汽车具有中性转向特点； K0， R/R01，汽车具有不足转向特点； K0， R/R01，汽车具有过多转向特点。 第三节 线性二自由度汽车模型对前轮角输入的响应 2）转向半径的比R/R0 已知 * 转向半径的比值R/R0曲线 第三节 线性二自由度汽车模型对前轮角输入的响应 * 转向半径的比值 R/R0 曲线与稳定性因数K值曲线 第三节 线性二自由度汽车模型对前轮角输入的响应 * 第三节 线性二自由度汽车模型对前轮角输入的响应 * ?静态储备系数 S.M.：中性转向点到前轮的距离 与汽车质心到前轴距离 a 之差与轴距L之比。 第三节 线性二自由度汽车模型对前轮角输入的响应 ?中性转向点：使汽车前、后轮产生相等侧偏角的侧向力作用点。 3）用静态储备系数S.M.来表征汽车稳态响应 * 中性转向 不足转向 过多转向 第三节 线性二自由度汽车模型对前轮角输入的响应 中性转向点 汽车质心 * * * * * * * 第二节 轮胎的侧偏特性 （2）垂直载荷大，k大 * α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。 第二节 轮胎的侧偏特性 * 第二节 轮胎的侧偏特性 （3）轮胎气压高，k大 * FX1 FY1 FX2 FY2 第二节 轮胎的侧偏特性 （4）FX 越大，FY 越小 * 第二节 轮胎的侧偏特性 （5）路面干湿状态 * ?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。 第二节 轮胎的侧偏特性 轮胎胎面、路面粗糙程度、水层厚度与滑水现象的关系 * 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） 第二节 轮胎的侧偏特性 FY e FY e—轮胎拖距。 e FY 轮胎拖距变大 * 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） FY TZ u X Y + - + - - 0 第二节 轮胎的侧偏特性 FY e 轮胎拖距反而变小 * 第二节 轮胎的侧偏特性 * + O X Y Z - 第二节 轮胎的侧偏特性 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 * kγ－外倾刚度。 + - - 第二节 轮胎的侧偏特性 1.外倾侧向力FYγ * α一定时，γ 越大，FY越大。增加的FY是由γ作用的结果。 第二节 轮胎的侧偏特性 * 1）α=0 2）α≠0 3）有γ，FY=0，即a点 2.有外倾时FY与γ、α的关系 第二节 轮胎的侧偏特性 * 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 第二节 轮胎的侧偏特性 汽车轮胎 摩托车轮胎 * 第二节 轮胎的侧偏特性 * 一、线性二自由度汽车模型运动微分方程 1.建模中假设 2）忽略悬架的作用；车身只作平行于地面的平面运动，绕 z 轴的位移、绕 y 轴的俯仰角和绕 x 轴的侧倾角均为零，且 ； 3）汽车前进速度不变。 第三节 线性二自由度汽车模型对前轮角输入的响应 思考：车辆坐标系中，汽车共有多少个自由度？ ?在上述假设下，汽车被简化为只有侧向和横摆两个自由度的两轮汽车模型。 1）忽略转向系统的影响，直接以前轮转角作为输入； ?假定汽车 ay≤0.4g，轮胎侧偏特性处于线性范围内；不计地面切向力FX、外倾侧向力 、回正力矩 TZ、垂直载荷的变化对轮胎侧偏刚度的影响。 * x y 第三节 线性二自由度汽车模型对前轮角输入的响应 2.两轮汽车模型及车辆坐标系 * ?确定汽车质心（绝对）加速度在车辆坐标系的分量ax和ay。 第三节 线性二自由度汽车模型对前轮角输入的响应 3.运动学分析 沿Ox轴速度分量的变化为 * 上式除以Δt并取极限得 考虑到 很小并忽略二阶微量 同理可得 第三节 线性二自由度汽车模型对前轮角输入的响应 * 考虑到δ角较小 4.二自由度汽车动力学分析 第三节 线性二自由度汽车模型对前轮角输