轮胎特性

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