单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,第三节,车辆的挂钩牵引力,第七章 汽车的通过性,本节将分析车辆在松软土壤条件下行驶时所遇到的各种滚动阻力；分析松软地面给履带和驱动轮的土壤推力，从而确定车辆的挂钩牵引力。,返回目录,1,一、车辆在松软地面上的土壤阻力,土壤的压实阻力,推土阻力,轮胎的弹滞损耗阻力,当车辆在松软地面上行驶时，滚动阻力由三部分构成：,第七章 汽车的通过性,2,1.,刚性车轮滚动时的土壤阻力,假设土壤对车轮的反力沿径向,车轮的受力平衡方程为,土壤压实阻力；,W,垂直载荷；,b,车轮宽度。,第三节 车辆的挂钩牵引力,，,3,第三节 车辆的挂钩牵引力,当沉陷量较小时,1.,刚性车轮滚动时的土壤阻力,4,将,z,0,代入,表达式，得到压实土壤阻力,增加车轮直径和宽度都能降低压实土壤阻力，但增加车轮直径比增加宽度更有效，即直径越大，沉陷量越小。,思考：,SUV,越野汽车和轿车相比,，,哪种车型的轮胎直径应该更大？为什么？如果汽车在松软地面上行驶,，,降低压实阻力的有效措施有哪些？,第三节 车辆的挂钩牵引力,1.,刚性车轮滚动时的土壤阻力,5,式中，,z,0,为沉陷量；,s,为单位体积土壤重量；,c,为粘聚系数；,b,为轮胎宽度。,在松软地面上，除了压实土壤阻力外，滚动着的车轮前缘将推动土壤形成隆起的前缘波，产生推土阻力,：,式中，,及,N,r,是土壤承载能力系数；为摩擦角。,第三节 车辆的挂钩牵引力,6,式中,在很松软的地面上，推土阻力,可用下式估算,及,是局部剪切失效时土壤承载能力系数；,第三节 车辆的挂钩牵引力,7,在,泥浆地面,，车辆浸入泥浆部分的形状对运动阻力的影响特别明显，此时,推土阻力大于压实阻力,而成为主要矛盾。在有硬底层的粘性泥浆里行驶的车辆，推土阻力的大小决定于泥浆的密度,、粘度,、行驶速度,以及车辆行走部分浸入泥浆中的尺寸，即,式中，,C,D,为泥浆的阻力系数，是雷诺数,R,e,的函数，,，,h,为浸入泥浆的深度；,A,为浸入泥浆中的面积。,第三节 车辆的挂钩牵引力,8,2.,充气轮胎的土壤阻力,当轮胎按照刚性轮一样维持圆形，轮胎圆周上最低点处土壤的支承压力为,由,此式确定的,p,g,值称为充气轮胎的临界压力,。,如果 ，轮胎维持圆形。,第三节 车辆的挂钩牵引力,9,p,c,可由试验测得。,第三节 车辆的挂钩牵引力,10,部分轮缘将变成平面，接地压力为,第三节 车辆的挂钩牵引力,11,轮胎变形,t,引起的弹滞损失是充气轮胎滚动时的弹滞损耗阻力,。,单位负荷弹滞损耗阻力,式中，,为经验系数。,第三节 车辆的挂钩牵引力,12,3.,履带的土壤阻力,如果刚性履带下的土壤压力均匀分布，土壤沉陷量为：,在地上压出一条长,l,、宽,b,、深,z,0,的履带车辙时所作的功为,如果用拉力,将履带拖行水平距离,l,，所作的功,应该等于上式的功。,在接地压力不变的条件下，增加履带接地长度比加宽履带对减小压实阻力更有效。,第三节 车辆的挂钩牵引力,13,4,.,前后串联车轮和车轮重复通过时的土壤压实阻力,当车轮第二次通过松软的土壤时，土壤阻力会有所减小。,一般越野汽车都是采用前、后轮距相等，并均为单胎的形式，以减小在松软地面上行驶时的阻力。,第三节 车辆的挂钩牵引力,14,二、松软地面给车辆的土壤推力,1.,履带的土壤推力与滑转率,履带获得的推力是由于地面土壤被履刺推动、剪切而产生的。,思考：在纯摩擦性土壤条件下,，,推力主要与车辆的什么参数有关？在粘性土壤条件下,，,推力又受什么因素的影响？,第三节 车辆的挂钩牵引力,15,滑转率可以表明滑转的程度,式中，,为车辆的实际速度；,为车辆的理论速度,，,=,r,；,r,为履带驱动链轮的的节圆半径，,为驱动轮角速度；,u,s,为履带相对地面的滑动速度。,履带某接地点的剪切变形,第三节 车辆的挂钩牵引力,16,单位履带宽的土壤推力等于切应力曲线下包含的面积：,设履带给地面的法向压力均匀分布,长而窄的履带比短而宽的履带的滑转率小，这有利于通过性，但履带过长会使转向困难。,第三节 车辆的挂钩牵引力,17,2.,驱动轮的土壤推力与滑转率,驱动轮的运动情况比履带复杂，一般采用履带的土壤推力公式来估算。,第三节 车辆的挂钩牵引力,18,其中，法向正压力,由,确定,第三节 车辆的挂钩牵引力,2.,驱动轮的土壤推力与滑转率,19,车辆的土壤推力,F,X,与土壤阻力,F,r,之差，称为挂钩牵引力,三、挂钩牵引力,第三节 车辆的挂钩牵引力,土壤条件、接地面积和产生的驱动力相同的条件下，不同行走机构的滑动率,类型,滑动率,(%),直径大宽度小的轮胎,40,直径小宽度大的轮胎,100,履带,10,在松软土壤条件下，相对于运动方向窄长的接地面积比较理想。,20,第三节 车辆的挂钩牵引力,本节内容结束,下一节,21,