第二章轮式车辆的行驶理论
? § 2-1轮式行走机构的运动学
? § 2-2轮式行走机构的动力学
? § 2-3轮式车辆的滚动阻力及附着性能
? § 2-4轮式车辆总体动力学
? § 2-5双桥驱动车辆的运动学和动力学
§ 2-1轮式行走机构的运动学
? 车轮的分类
? 车轮的三种运动情况
? 几个重要定义
车轮的分类
? 根据产生运动的力学原因来分
? １、驱动轮；
? ２、从动轮；
? ３、自由轮。
车轮的三种运动情况
? １、纯滚动；
? ２、滚动时带有滑移；
? ３、滚动时带有滑转。
几个重要定义
? 有效滚动半径
? 滚动半径
? 理论速度
? 实际速度
? 滑转率
§ 2-2轮式行走机构的动力学
? 驱动轮力矩平衡方程式
? 自由轮力矩平衡方程式
? 从动轮的力矩平衡方程
驱动轮力矩平衡方程式
? 参看下图
? MK－ F× rK－ Ra=0
? 式中,R× a— 滚动阻力矩；
? R— 地面垂直反力,R=Q。
自由轮力矩平衡方程式
? 参看下图
? 所谓自由轮是指在车轮上只作用有轴负荷 Q和
仅用以克服滚动阻力矩所需要的驱动力矩 MK，
它不具有牵引任何负荷的能力，因此有：
? MK=R× a
从动轮的力矩平衡方程
? 参看下图
? 从动轮被机架推着前进，其力矩平衡方程
为：
? Fc× rK－ R× a=0
? Fc— 机架对从动轮的推力,
§ 2-3轮式车辆的滚动阻力及附
着性能
? 滚动阻力及滚动阻力系数
? 附着性能及其影响因素
滚动阻力及滚动阻力系数
? 车轮压实土壤引起的滚动阻力
? 轮胎变形引起的滚动阻力
? 滚动阻力系数
车轮压实土壤引起的滚动阻力 Ff１
? 弹性轮胎通过松软的土壤滚动时，土壤被压实变形，所引起的滚动阻
力可按贝克法计算。
? 承载面平均接地比压：
? p=Q÷ （ l× b）
? Q— 轮胎荷载；
? l— 接地平面长度；
? b— 轮胎接地平面宽度。
式中,pi— 轮胎气压；
pc— 胎壁刚度换算的气压。
? ?? ?
? ? ? ?1
1
1
1
??
?
?
?
nbKK
ciF
n
c
n
n
f
ppb
?
轮胎变形引起的滚动阻力 Fft
? Fft与载荷 Q成正比，从而可得：
? Fft=Q× ft
? ft— 轮胎变形引起的滚动阻力系数。
? 经验还表明，系数 ft随轮胎气压 pi而变化，
ft-pi变化规律可通过试验求得。
滚动阻力系数
? 根据大量的实验结果，我们发现车辆行驶
阻力与车辆的使用重量成正比，即：
? 式中,f— 行驶阻力系数；
? F’R— 土壤水平变形阻力,kN;
? Gs— 车辆使用重量,kN;
sR fGF ?
附着性能及其影响因素
? 附着力与附着系数
? 影响滚动阻力和附着系数性能的因素
附着力与附着系数
? 地面的抗滑转能力，地面这种抗滑转的能
力称为附着性能。
? 附着力：
? 规定在容许滑转率时，驱动轮所发挥的牵
引力称为附着力 Fφ。
? 附着系数：
? 附着力与附着重量之比值称为附着系数。
影响滚动阻力和附着系数性能的因素
? 1 土壤条件
? 2 路面条件
? 3 附着重量
? 4 轮胎充气压力
? 5 轮胎尺寸
? 6 轮胎花纹
? 7 轮胎结构
§ 2-4轮式车辆总体动力学
? 参看图 2-10：
? 计算表明 N1,N2发生了变化，叫重量
转移。
? 附着重量分配系数 λ一般用附着重量除
以机械使用重量来表示，即：
?λ=N2÷ Gs
§ 2-5双桥驱动车辆的运动学和动力学
? 双桥驱动车辆的特点
? 双桥驱动车辆的运动学和动力学
? 双桥驱动的寄生功率
? 四轮驱动车辆的滑转效率
双桥驱动车辆的特点
? 1 牵引附着性有显著的改善
? 2 较好的操纵性和纵向稳定性
? 3 较好的通过性
双桥驱动车辆的运动学和动力学
? 双桥驱动车辆的动力学方程
? Fx=F1+F2
? 双桥驱动车辆的运动学方程
? 或 ? ?2121 11 ?? ??? TTvv
? ?2
1
2
1 11 ?? ???
g
g
r
r
双桥驱动的寄生功率
? 参看图２ — １４
四轮驱动车辆的滑转效率
? 参看图２ — １５
? ε=δ2－ δ1为超前率。
? § 2-1轮式行走机构的运动学
? § 2-2轮式行走机构的动力学
? § 2-3轮式车辆的滚动阻力及附着性能
? § 2-4轮式车辆总体动力学
? § 2-5双桥驱动车辆的运动学和动力学
§ 2-1轮式行走机构的运动学
? 车轮的分类
? 车轮的三种运动情况
? 几个重要定义
车轮的分类
? 根据产生运动的力学原因来分
? １、驱动轮；
? ２、从动轮；
? ３、自由轮。
车轮的三种运动情况
? １、纯滚动；
? ２、滚动时带有滑移；
? ３、滚动时带有滑转。
几个重要定义
? 有效滚动半径
? 滚动半径
? 理论速度
? 实际速度
? 滑转率
§ 2-2轮式行走机构的动力学
? 驱动轮力矩平衡方程式
? 自由轮力矩平衡方程式
? 从动轮的力矩平衡方程
驱动轮力矩平衡方程式
? 参看下图
? MK－ F× rK－ Ra=0
? 式中,R× a— 滚动阻力矩；
? R— 地面垂直反力,R=Q。
自由轮力矩平衡方程式
? 参看下图
? 所谓自由轮是指在车轮上只作用有轴负荷 Q和
仅用以克服滚动阻力矩所需要的驱动力矩 MK，
它不具有牵引任何负荷的能力，因此有：
? MK=R× a
从动轮的力矩平衡方程
? 参看下图
? 从动轮被机架推着前进，其力矩平衡方程
为：
? Fc× rK－ R× a=0
? Fc— 机架对从动轮的推力,
§ 2-3轮式车辆的滚动阻力及附
着性能
? 滚动阻力及滚动阻力系数
? 附着性能及其影响因素
滚动阻力及滚动阻力系数
? 车轮压实土壤引起的滚动阻力
? 轮胎变形引起的滚动阻力
? 滚动阻力系数
车轮压实土壤引起的滚动阻力 Ff１
? 弹性轮胎通过松软的土壤滚动时，土壤被压实变形，所引起的滚动阻
力可按贝克法计算。
? 承载面平均接地比压：
? p=Q÷ （ l× b）
? Q— 轮胎荷载；
? l— 接地平面长度；
? b— 轮胎接地平面宽度。
式中,pi— 轮胎气压；
pc— 胎壁刚度换算的气压。
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轮胎变形引起的滚动阻力 Fft
? Fft与载荷 Q成正比，从而可得：
? Fft=Q× ft
? ft— 轮胎变形引起的滚动阻力系数。
? 经验还表明，系数 ft随轮胎气压 pi而变化，
ft-pi变化规律可通过试验求得。
滚动阻力系数
? 根据大量的实验结果，我们发现车辆行驶
阻力与车辆的使用重量成正比，即：
? 式中,f— 行驶阻力系数；
? F’R— 土壤水平变形阻力,kN;
? Gs— 车辆使用重量,kN;
sR fGF ?
附着性能及其影响因素
? 附着力与附着系数
? 影响滚动阻力和附着系数性能的因素
附着力与附着系数
? 地面的抗滑转能力，地面这种抗滑转的能
力称为附着性能。
? 附着力：
? 规定在容许滑转率时，驱动轮所发挥的牵
引力称为附着力 Fφ。
? 附着系数：
? 附着力与附着重量之比值称为附着系数。
影响滚动阻力和附着系数性能的因素
? 1 土壤条件
? 2 路面条件
? 3 附着重量
? 4 轮胎充气压力
? 5 轮胎尺寸
? 6 轮胎花纹
? 7 轮胎结构
§ 2-4轮式车辆总体动力学
? 参看图 2-10：
? 计算表明 N1,N2发生了变化，叫重量
转移。
? 附着重量分配系数 λ一般用附着重量除
以机械使用重量来表示，即：
?λ=N2÷ Gs
§ 2-5双桥驱动车辆的运动学和动力学
? 双桥驱动车辆的特点
? 双桥驱动车辆的运动学和动力学
? 双桥驱动的寄生功率
? 四轮驱动车辆的滑转效率
双桥驱动车辆的特点
? 1 牵引附着性有显著的改善
? 2 较好的操纵性和纵向稳定性
? 3 较好的通过性
双桥驱动车辆的运动学和动力学
? 双桥驱动车辆的动力学方程
? Fx=F1+F2
? 双桥驱动车辆的运动学方程
? 或 ? ?2121 11 ?? ??? TTvv
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2
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双桥驱动的寄生功率
? 参看图２ — １４
四轮驱动车辆的滑转效率
? 参看图２ — １５
? ε=δ2－ δ1为超前率。
