第八章 车辆的稳定性
? 车辆的稳定性是指车辆行驶或工作时不发
生侧滑和失稳倾翻而保持正常工作的性能。
车辆的稳定性是滑移和失稳角来评价。
? 车辆的稳定性可分为静稳定性和动稳定性
两种情况。
? § 8-1车辆的静稳定性
? § 8-2车辆的动稳定性
§ 8-1车辆的静稳定性
? 一、车辆上坡行驶时的纵向稳定性
? 二、车辆下坡行驶时的纵向稳定性
? 三、车辆在坡道上横向行驶的稳定性
一、车辆上坡行驶时的纵向稳定性
? (一 )轮式车辆
? (二 )履带式车辆
(一 )轮式车辆
? 参看图 8-1
车辆不倾翻应满足条件
? 前轮驱动时应满足条件, b> 0
? 后轮驱动时应满足条件,
? 全轮驱动时应满足条件,
> φ
h
b
> φ
h
b
(二 )履带式车辆
? 参看图 8-2
? 车辆不倾翻应满足条件:
> φ
h
b
二、车辆下坡行驶时的纵向稳定性
? (一 )轮式车辆
? (二 )履带式车辆
(一 )轮式车辆
? 参看图 8-3
车辆不倾翻应满足条件
? 前轮制动时应满足条件,
? 后轮制动时应满足条件, a> 0
? 全轮制动时应满足条件,
> φ
h
a
> φ
h
a
(二 )履带式车辆
? 参看图 8-4
? 车辆不倾翻应满足条件:
> φ
h
a
三、车辆在坡道上横向行驶的稳
定性
? (一 )等速直线行驶
? (二 )等速转向行驶时横向稳定性
(一 )等速直线行驶
? 参看图 8-5
? 不能倾翻的最大坡角,
? 不产生侧滑的最大坡角,
? 式中,φz -车向附着系数,轮式车辆 φz ≈ φ,
履带车辆 φz = 0.15~ 0.60。
? ?
h
eBtg
m
??? ? 5.01β
zz tg φβ
1??
(二 )等速转向行驶时横向稳定性
? 在横向坡道上转向时,不致产生倾翻的最
大坡角
? βmj 小于转向时的倾翻角 βm,所以在坡道
上转向时,应特别注意降低车速,以免发
生翻车事故
mj
mmj Rg
vtgtg
βββ c os
2
????
? 转向时不产生横向滑移的条件是,
? 不产生横向滑移的最大坡角,
ββ < φ co s
2
??? Rg
vtg
z
zj
zzj Rg
vtgtg
βββ c os
2
????
§ 8-2车辆的动稳定性
? 车辆动态失稳而发生事故的原因主要有下列几种:
? 1.车辆以高速向前行驶时突然制动而翻车,特别
是车辆质心较高且下坡行驶时,上述情况则更趋
严重。
? 2.一个前轮落入凹坑又未冲出凹坑,使车辆产生
横向滑移;或凹坑较深引起车辆倾翻。 3.一侧车
轮 (或履带 )落入凹坑,引起车辆横向倾翻。
? 4.一侧车轮驶上凸台,由于轮胎的弹性将使
车轮跳离地面,若跳离地面最高点时车辆的横
向倾角已达 βm,车辆将发生横向翻车事故。若
此种情况下的横向坡角为 βd,显然当凸台高度
一定时,车速越高 βd越小,轮胎的刚度越大 βd
越小。
? 5.两侧车轮 (或履带 )同时越过障碍物后,车
辆在重力作用下撞击地面时翻车。对重心较高
且靠前的车辆,发生此类翻车的可能性就越大。
参看图 8-6及 P193~ 195
结论
? 车辆的静稳定性基本上是由车辆的结构参数所决
定的。虽然按这些结构参数计算的失稳条件未必
都能实现 (如滑移角小于倾翻角 ),但总可以作为
车辆稳定性的评价指标写入产品说明书内。动稳
定性虽与车辆的结构参数有着密切关系,但使用
条件与司机操作对车辆的动稳定性有重大的影响。
事实表明,大部分车辆失稳事故都与惯性力有关。
因此,为防止车辆失稳,发生翻车事故,提高司
机操作技术水平更具有现实意义。
? 车辆的稳定性是指车辆行驶或工作时不发
生侧滑和失稳倾翻而保持正常工作的性能。
车辆的稳定性是滑移和失稳角来评价。
? 车辆的稳定性可分为静稳定性和动稳定性
两种情况。
? § 8-1车辆的静稳定性
? § 8-2车辆的动稳定性
§ 8-1车辆的静稳定性
? 一、车辆上坡行驶时的纵向稳定性
? 二、车辆下坡行驶时的纵向稳定性
? 三、车辆在坡道上横向行驶的稳定性
一、车辆上坡行驶时的纵向稳定性
? (一 )轮式车辆
? (二 )履带式车辆
(一 )轮式车辆
? 参看图 8-1
车辆不倾翻应满足条件
? 前轮驱动时应满足条件, b> 0
? 后轮驱动时应满足条件,
? 全轮驱动时应满足条件,
> φ
h
b
> φ
h
b
(二 )履带式车辆
? 参看图 8-2
? 车辆不倾翻应满足条件:
> φ
h
b
二、车辆下坡行驶时的纵向稳定性
? (一 )轮式车辆
? (二 )履带式车辆
(一 )轮式车辆
? 参看图 8-3
车辆不倾翻应满足条件
? 前轮制动时应满足条件,
? 后轮制动时应满足条件, a> 0
? 全轮制动时应满足条件,
> φ
h
a
> φ
h
a
(二 )履带式车辆
? 参看图 8-4
? 车辆不倾翻应满足条件:
> φ
h
a
三、车辆在坡道上横向行驶的稳
定性
? (一 )等速直线行驶
? (二 )等速转向行驶时横向稳定性
(一 )等速直线行驶
? 参看图 8-5
? 不能倾翻的最大坡角,
? 不产生侧滑的最大坡角,
? 式中,φz -车向附着系数,轮式车辆 φz ≈ φ,
履带车辆 φz = 0.15~ 0.60。
? ?
h
eBtg
m
??? ? 5.01β
zz tg φβ
1??
(二 )等速转向行驶时横向稳定性
? 在横向坡道上转向时,不致产生倾翻的最
大坡角
? βmj 小于转向时的倾翻角 βm,所以在坡道
上转向时,应特别注意降低车速,以免发
生翻车事故
mj
mmj Rg
vtgtg
βββ c os
2
????
? 转向时不产生横向滑移的条件是,
? 不产生横向滑移的最大坡角,
ββ < φ co s
2
??? Rg
vtg
z
zj
zzj Rg
vtgtg
βββ c os
2
????
§ 8-2车辆的动稳定性
? 车辆动态失稳而发生事故的原因主要有下列几种:
? 1.车辆以高速向前行驶时突然制动而翻车,特别
是车辆质心较高且下坡行驶时,上述情况则更趋
严重。
? 2.一个前轮落入凹坑又未冲出凹坑,使车辆产生
横向滑移;或凹坑较深引起车辆倾翻。 3.一侧车
轮 (或履带 )落入凹坑,引起车辆横向倾翻。
? 4.一侧车轮驶上凸台,由于轮胎的弹性将使
车轮跳离地面,若跳离地面最高点时车辆的横
向倾角已达 βm,车辆将发生横向翻车事故。若
此种情况下的横向坡角为 βd,显然当凸台高度
一定时,车速越高 βd越小,轮胎的刚度越大 βd
越小。
? 5.两侧车轮 (或履带 )同时越过障碍物后,车
辆在重力作用下撞击地面时翻车。对重心较高
且靠前的车辆,发生此类翻车的可能性就越大。
参看图 8-6及 P193~ 195
结论
? 车辆的静稳定性基本上是由车辆的结构参数所决
定的。虽然按这些结构参数计算的失稳条件未必
都能实现 (如滑移角小于倾翻角 ),但总可以作为
车辆稳定性的评价指标写入产品说明书内。动稳
定性虽与车辆的结构参数有着密切关系,但使用
条件与司机操作对车辆的动稳定性有重大的影响。
事实表明,大部分车辆失稳事故都与惯性力有关。
因此,为防止车辆失稳,发生翻车事故,提高司
机操作技术水平更具有现实意义。