(5.1.3)--4.3＋4.4制动时车轮的受力以及动力系数和侧向力系数.ppt

1 本节主要介绍地面制动力、制动器制动力及其与附本节主要介绍地面制动力、制动器制动力及其与附着力的关系；介绍滑动率的概念；分析制动力系数、侧着力的关系；介绍滑动率的概念；分析制动力系数、侧向力系数与滑动率的关系。向力系数与滑动率的关系。第四章第四章 汽车的制动性汽车的制动性第二节制动时车轮的受力返回目录返回目录2制动力矩制动力矩T 地面附着力地面附着力由制动力矩所引起的、地由制动力矩所引起的、地面作用在车轮上的切向力。面作用在车轮上的切向力。第二节 制动时车轮的受力一、地面制动力 3二、制动器制动力F在轮胎周缘克服制动器摩擦力矩所需的切向力。在轮胎周缘克服制动器摩擦力矩所需的切向力。通常这样描述：将车轮架离地面，踩住制动踏板，在轮胎周缘施加通常这样描述：将车轮架离地面，踩住制动踏板，在轮胎周缘施加切向力，直到车轮转动所需要的力，就是切向力，直到车轮转动所需要的力，就是制动器制动力制动器制动力。与附着力无关与附着力无关F取决于制动器的类型、结构尺寸、制动器摩擦副的摩取决于制动器的类型、结构尺寸、制动器摩擦副的摩擦因数及车轮半径，并与踏板力成正比。擦因数及车轮半径，并与踏板力成正比。第二节 制动时车轮的受力也可以这样说，在制动系统一定的情况下，制动踏板力越也可以这样说，在制动系统一定的情况下，制动踏板力越大，获得的制动器制动力越大。大，获得的制动器制动力越大。4第二节 制动时车轮的受力5三、FXb、F与 的关系FXb=FF第二节 制动时车轮的受力地面制动力、制动器制动力和附着力的关系地面制动力、制动器制动力和附着力的关系6车轮接近纯滚动车轮接近纯滚动车轮边滚边滑车轮边滚边滑车轮抱死拖滑车轮抱死拖滑第二节 制动时车轮的受力四、硬路面上的附着系数紧急制动时紧急制动时 rr0,没有地面制动力时的没有地面制动力时的车轮滚动半径车轮滚动半径7 从制动过程的三个阶段看，随着制动强度的增加，车从制动过程的三个阶段看，随着制动强度的增加，车轮几何中心的运动速度因滚动而产生的部分越来越少，因轮几何中心的运动速度因滚动而产生的部分越来越少，因滑动而产生的部分越来越多。滑动而产生的部分越来越多。1.滑动率第二节 制动时车轮的受力滑动率：车轮接地处的滑动速度与车轮中心运动速度的滑动率：车轮接地处的滑动速度与车轮中心运动速度的比值。比值。滑动率的数值说明了车轮运动中滑动成分所占的比例。滑动率的数值说明了车轮运动中滑动成分所占的比例。8第二节 制动时车轮的受力滑动率滑动率s的计算的计算9第二节 制动时车轮的受力滑动率滑动率s的计算的计算纯滚动时纯滚动时 u=0，s=0；纯滑动时纯滑动时 w=0，=u，s=100%；边滚边滑时边滚边滑时 0 s 100%。102.制动力系数 与滑动率s制动力系数制动力系数：地：地面制动力与作用在面制动力与作用在车轮上的垂直载荷车轮上的垂直载荷的比值。的比值。峰值附着系数峰值附着系数滑动附着系数滑动附着系数s=15%20%第二节 制动时车轮的受力 制动力系数随制动力系数随滑动率而变化滑动率而变化11侧向力系数侧向力系数：地面：地面作用于车轮的侧向力作用于车轮的侧向力与车轮垂直载荷之比。与车轮垂直载荷之比。第二节 制动时车轮的受力 侧向力系数也侧向力系数也随滑动率而变化随滑动率而变化3.侧向力系数12 1）制动力系数大，地面制动力大，制动距离短；）制动力系数大，地面制动力大，制动距离短；2）侧向力系数大，地面可作用于车轮的侧向力大，）侧向力系数大，地面可作用于车轮的侧向力大，方向稳定性好；方向稳定性好；3）减轻轮胎磨损。）减轻轮胎磨损。ABS（防抱死制动系统）将制动时的滑动率控制（防抱死制动系统）将制动时的滑动率控制在在15%20%之间，有如下优点：之间，有如下优点：第二节 制动时车轮的受力尤其是在弱附着路面上，尤其是在弱附着路面上，ABSABS对于制动时对于制动时方向稳定性方向稳定性的意的意义是相当大的。义是相当大的。13 如果汽车直线行驶，在侧向外力作用下，容易发生侧滑；如果汽车直线行驶，在侧向外力作用下，容易发生侧滑；如果汽车转向行驶，地面提供的侧向力不能满足转向的需如果汽车转向行驶，地面提供的侧向力不能满足转向的需要，将会失去转向能力。要，将会失去转向能力。第二节 制动时车轮的受力 由由 、与与 s 之间的关系可知，当滑动率之间的关系可知，当滑动率 s=100%时，时，即地面能产生的侧向力，即地面能产生的侧向力FY很小。很小。所所以以在在光光溜溜或或湿湿滑滑路路面面上上制制动动时时，一一定定要要避避免免车车轮轮抱抱死死、即即滑动率滑动率 s接近接近100%。14什么情况下汽车会受到侧向外力的作用？什么情况下汽车会受到侧向外力的作用？为什么弯道要有一定的侧倾角？为什么弯道要有一定的侧倾角？向内倾还是向外倾？向内倾还是向外倾？倾角的大小依什么而定？倾角的大小依什么而定？第二节 制动时车轮的受力思考思考车身受到侧向风作用车身受到侧向风作用路面侧倾路面侧倾汽车转向行驶汽车转向行驶15 平地转向时，离心力平地转向时，离心力Fl由地面侧向力由地面侧向力FY平衡。平衡。第二节 制动时车轮的受力16当汽车在倾斜弯道转向时，离心力当汽车在倾斜弯道转向时，离心力Fl可由重力的分力平衡。可由重力的分力平衡。弯道内倾，可以减小所需的地面侧向力；倾角依道路弯道内倾，可以减小所需的地面侧向力；倾角依道路转弯半径和设计车速而定。转弯半径和设计车速而定。第二节 制动时车轮的受力17路面路面峰值附着系数峰值附着系数滑动附着系数滑动附着系数 沥青或混凝土路面沥青或混凝土路面0.80.90.75 沥青（湿）沥青（湿）0.50.70.450.6 混凝土（湿）混凝土（湿）0.70.7 砾石砾石0.60.55 土路（干）土路（干）0.680.65 土路（湿）土路（湿）0.550.40.5 雪（压紧）雪（压紧）0.20.15 冰冰0.10.07表表4-2 各种路面的平均附着系数各种路面的平均附着系数（1）路面4.影响制动力系数的因素第二节 制动时车轮的受力18（1）路面4.影响制动力系数的因素第二节 制动时车轮的受力19（2）车速第二节 制动时车轮的受力20第二节 制动时车轮的受力21 子午线轮胎接地面积大、单位压力小、滑移小、胎面子午线轮胎接地面积大、单位压力小、滑移小、胎面不易损耗，制动力系数较高。不易损耗，制动力系数较高。轿车普遍采用宽断面、低气压、子午线轮胎。轿车普遍采用宽断面、低气压、子午线轮胎。第二节 制动时车轮的受力（3）轮胎结构22第二节 制动时车轮的受力（4）胎面花纹23第二节 制动时车轮的受力（4）胎面花纹24 滑水车速与路面结构、水层厚度、水液粘度和密度、滑水车速与路面结构、水层厚度、水液粘度和密度、轮胎充气压力、垂直载荷、花纹形式及轮胎磨损程度有关。轮胎充气压力、垂直载荷、花纹形式及轮胎磨损程度有关。uh滑水车速；滑水车速；pi轮胎气压。轮胎气压。动水压力的升力；动水压力的升力；水密度；水密度；A轮胎接地面积。轮胎接地面积。第二节 制动时车轮的受力滑水现象滑水现象B、C区不存在区不存在25第二节 制动时车轮的受力26第二节 制动时车轮的受力27下一节第二节 制动时车轮的受力本节内容结束本节内容结束