汽车理论轮胎的侧偏特性.pptx

1 汽车理论轮胎的侧偏特性 2 α O X Y 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 γ Z 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 第二节 轮胎的侧偏特性 一、轮胎的坐标系 第1页/共28页 3 地面作用于车轮的侧向反作用力。 第二节 轮胎的侧偏特性 二、轮胎的侧偏现象和侧偏力—侧偏角曲线 1.侧偏力FY 第2页/共28页 4 u c c u c c 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。 第二节 轮胎的侧偏特性 1）在刚性轮上作用侧向力 第3页/共28页 5 FY 俯视图 第二节 轮胎的侧偏特性 车轮静止 2）在弹性轮上作用侧向力 第4页/共28页 6 FY 第二节 轮胎的侧偏特性 2）在弹性轮上作用侧向力 车轮滚动 第5页/共28页 7 α 0 X Y FY 侧偏力为正时， 产生负侧偏角。 u - + 第二节 轮胎的侧偏特性 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6页/共28页 8 k—侧偏刚度。 FY一定时希望侧偏角越小越好，所以 |k| 越大越好。 第二节 轮胎的侧偏特性 3.FY－α曲线 第7页/共28页 9 第二节 轮胎的侧偏特性 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 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8页/共28页 10 第二节 轮胎的侧偏特性 （1）扁平率小，k大 H B 扁平率=(H/B)×100% 第9页/共28页 11 车型 轮胎型号 扁平率(%) 新雅阁 普利斯通 205/65R15 65 奔驰 S320 米其林 225/60R16 W 60 奔驰 LORINSER 米其林 275/30 ZR19 30 宽度 一些车型轮胎的型号及扁平率 轮辋直径 第二节 轮胎的侧偏特性 第10页/共28页 12 第二节 轮胎的侧偏特性 第11页/共28页 13 第二节 轮胎的侧偏特性 （2）垂直载荷大，k大 第12页/共28页 14 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13页/共28页 15 第二节 轮胎的侧偏特性 （3）轮胎气压高，k大 第14页/共28页 16 FX1 FY1 FX2 FY2 第二节 轮胎的侧偏特性 （4）FX 越大，FY 越小 第15页/共28页 17 第二节 轮胎的侧偏特性 （5）路面干湿状态 第16页/共28页 18 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 第17页/共28页 19 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 第18页/共28页 20 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19页/共28页 21 第二节 轮胎的侧偏特性 第20页/共28页 22 + 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 第21页/共28页 23 kγ－外倾刚度。 + - - 第二节 轮胎的侧偏特性 1.外倾侧向力FYγ 第22页/共28页 24 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 第23页/共28页 25 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 第24页/共28页 26 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