穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向?qū)W習(xí)教案

1、會計學(xué)1穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向(zhunxing)第一頁，共34頁。21.車輛(chling)坐標(biāo)系第2頁/共34頁第二頁，共34頁。3 汽車直線行駛時，急速轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤至某一轉(zhuǎn)角汽車直線行駛時，急速轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤至某一轉(zhuǎn)角(zhunjio)時時，停止轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤并維持此轉(zhuǎn)角，停止轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤并維持此轉(zhuǎn)角(zhunjio)不變，即給汽車以轉(zhuǎn)不變，即給汽車以轉(zhuǎn)向盤角階躍輸入。向盤角階躍輸入。時間時間(shjin) t轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)向(zhunxing)盤轉(zhuǎn)角盤轉(zhuǎn)角2.穩(wěn)態(tài)響應(yīng)特性 轉(zhuǎn)向盤角階躍輸入經(jīng)短暫時間后，汽車進入等速圓周行駛，稱為轉(zhuǎn)向盤角階躍輸入經(jīng)短暫時間后，汽車進入等速圓周行駛，稱為轉(zhuǎn)向盤角階躍輸入下進入的穩(wěn)態(tài)

2、響應(yīng)轉(zhuǎn)向盤角階躍輸入下進入的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)。sw0轉(zhuǎn)向盤角階躍輸入下進入的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)轉(zhuǎn)向盤角階躍輸入下進入的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)sw第3頁/共34頁第三頁，共34頁。4 轉(zhuǎn)向盤角階躍輸轉(zhuǎn)向盤角階躍輸入前后，直線行駛與入前后，直線行駛與等速圓周行駛這兩個等速圓周行駛這兩個穩(wěn)態(tài)運動之間的過渡穩(wěn)態(tài)運動之間的過渡過程是一種過程是一種(y zhn)瞬態(tài)，相應(yīng)的瞬態(tài)，相應(yīng)的瞬態(tài)運動響應(yīng)稱為轉(zhuǎn)瞬態(tài)運動響應(yīng)稱為轉(zhuǎn)向盤角階躍輸入下的向盤角階躍輸入下的瞬態(tài)響應(yīng)。瞬態(tài)響應(yīng)。3.瞬態(tài)響應(yīng)(xingyng)特性第4頁/共34頁第四頁，共34頁。5不足轉(zhuǎn)向不足轉(zhuǎn)向(zhunxing) ；中性轉(zhuǎn)向；中性轉(zhuǎn)向(zhunxing) 不變；不變；過

3、多轉(zhuǎn)向過多轉(zhuǎn)向(zhunxing) 。穩(wěn)態(tài)響應(yīng)特性有三種穩(wěn)態(tài)響應(yīng)特性有三種(sn zhn)類型類型auRauRauR第5頁/共34頁第五頁，共34頁。6第6頁/共34頁第六頁，共34頁。7/2/2oiLRtLRtLR 阿克曼角轉(zhuǎn)角很小時(xiosh)內(nèi)外轉(zhuǎn)角的平均值)cos(1 RLR第7頁/共34頁第七頁，共34頁。8 主要研究輪胎主要研究輪胎(lnti)的側(cè)偏現(xiàn)象和側(cè)偏特性。的側(cè)偏現(xiàn)象和側(cè)偏特性。 側(cè)偏特性是指側(cè)偏力與側(cè)偏角的關(guān)系。側(cè)偏特性是指側(cè)偏力與側(cè)偏角的關(guān)系。高速轉(zhuǎn)向(zhunxing)時的輪胎的側(cè)偏特性第8頁/共34頁第八頁，共34頁。OXY車輪車輪(ch ln)平面平面車輪行駛車

4、輪行駛(xngsh)方向方向正地面正地面(dmin)切向切向反作用力反作用力FX正翻轉(zhuǎn)力矩正翻轉(zhuǎn)力矩 TX正地面法向正地面法向反作用力反作用力FZ正地面?zhèn)认蚍醋饔昧φ孛鎮(zhèn)认蚍醋饔昧Y車輪旋轉(zhuǎn)軸線車輪旋轉(zhuǎn)軸線正側(cè)偏角正側(cè)偏角正回正力矩正回正力矩TZ正正TY正外傾角正外傾角Z側(cè)偏角側(cè)偏角輪胎接地印跡中心的位移方向與輪胎接地印跡中心的位移方向與X軸的夾角軸的夾角外傾角外傾角過輪胎坐標(biāo)系原點的垂線與車輪平面的夾角過輪胎坐標(biāo)系原點的垂線與車輪平面的夾角一、輪胎的坐標(biāo)系第9頁/共34頁第九頁，共34頁。地面地面(dmin)作用于車輪的側(cè)向反作用力作用于車輪的側(cè)向反作用力。二、輪胎(lnti)的側(cè)偏現(xiàn)象

5、和側(cè)偏力側(cè)偏角曲線1.側(cè)偏力FY第10頁/共34頁第十頁，共34頁。11NoImagelyZFFuccucclyZFFu u 只有只有(zhyu)當(dāng)側(cè)向力當(dāng)側(cè)向力 大于（或等于）車輪與路大于（或等于）車輪與路面間的側(cè)向附著力時，車輪的運動方向才會改變。面間的側(cè)向附著力時，車輪的運動方向才會改變。1）在剛性輪上作用(zuyng)側(cè)向力yFyF第11頁/共34頁第十一頁，共34頁。12FY俯視圖俯視圖車輪車輪(ch ln)靜止靜止2）在彈性(tnxng)輪上作用側(cè)向力yFyF第12頁/共34頁第十二頁，共34頁。13FY2）在彈性(tnxng)輪上作用側(cè)向力車輪車輪(ch ln)滾動滾動yFyF第

6、13頁/共34頁第十三頁，共34頁。140XYFY側(cè)偏力為正時側(cè)偏力為正時(zhn sh)，產(chǎn)生負(fù)側(cè)偏角。產(chǎn)生負(fù)側(cè)偏角。u-+2.側(cè)偏現(xiàn)象(xinxing)當(dāng)車輪有側(cè)向彈性時，即使當(dāng)車輪有側(cè)向彈性時，即使FY沒沒有達(dá)到側(cè)向附著有達(dá)到側(cè)向附著(fzhu)極限，車輪極限，車輪行駛方向也將偏離車輪平面的方向。行駛方向也將偏離車輪平面的方向。側(cè)偏角側(cè)偏角 輪胎接地印跡輪胎接地印跡中心的位移方向中心的位移方向與與X軸的夾角。軸的夾角。u第14頁/共34頁第十四頁，共34頁。15CFY側(cè)偏剛度側(cè)偏剛度(n (n d)d)。 FY一定時希望一定時希望(xwng)側(cè)偏角越小側(cè)偏角越小越好，所以越好，所以 越大

7、越大越好。越好。3.FY曲線(qxin)CC第15頁/共34頁第十五頁，共34頁。16三、輪胎結(jié)構(gòu)、工作條件(tiojin)對側(cè)偏特性的影響大尺寸大尺寸(ch cun)輪胎輪胎子午線輪胎子午線輪胎(lnti)斜交輪胎斜交輪胎鋼絲子午線輪胎鋼絲子午線輪胎纖維子午線輪胎纖維子午線輪胎輪胎的尺寸、型式和結(jié)構(gòu)參數(shù)對側(cè)偏剛度有顯著影響。輪胎的尺寸、型式和結(jié)構(gòu)參數(shù)對側(cè)偏剛度有顯著影響。側(cè)偏剛度大側(cè)偏剛度大側(cè)偏剛度小側(cè)偏剛度小大尺寸輪胎大尺寸輪胎 小尺寸輪胎小尺寸輪胎第16頁/共34頁第十六頁，共34頁。17（1）扁平率小， 大HB扁平率扁平率=(H/B)100% C第17頁/共34頁第十七頁，共34頁。1

8、8第18頁/共34頁第十八頁，共34頁。19（2）垂直(chuzh)載荷大， 大C但是垂直載荷過大時，輪胎與地面(dmin)接觸區(qū)的壓力分布極不均勻，會使側(cè)偏剛度減小。第19頁/共34頁第十九頁，共34頁。20（3）輪胎氣壓高，k大第20頁/共34頁第二十頁，共34頁。21（5）路面(lmin)干濕狀態(tài)第21頁/共34頁第二十一頁，共34頁。22 路面有薄水路面有薄水層時，由于滑水層時，由于滑水現(xiàn)象，會出現(xiàn)完現(xiàn)象，會出現(xiàn)完全喪失全喪失(sngsh)側(cè)偏力的情況。側(cè)偏力的情況。輪胎輪胎(lnti)胎面、路面粗糙程度、水層厚度與滑水現(xiàn)象的關(guān)系胎面、路面粗糙程度、水層厚度與滑水現(xiàn)象的關(guān)系第22頁/共

9、34頁第二十二頁，共34頁。23RVMFFFyryfy20cFbFyryfLRbVMFyr2LRcVMFyf2gRVCWCWRLrrsffs2)(3 .57第23頁/共34頁第二十三頁，共34頁。24 M,Y推導(dǎo)出R的關(guān)系(gun x)，從而得出。 )tan(tan12RRL第24頁/共34頁第二十四頁，共34頁。25KLgVchar3 .57KLgVcrit3 .57第25頁/共34頁第二十五頁，共34頁。264）汽車的穩(wěn)態(tài)橫擺角速度增益(zngy)曲線LgKVLVr3 .5712第26頁/共34頁第二十六頁，共34頁。27Laa S.M.靜態(tài)儲備系數(shù)靜態(tài)儲備系數(shù) S.M.：中性：中性(zh

10、ngxng)轉(zhuǎn)向點到前輪轉(zhuǎn)向點到前輪的距離的距離 與汽車質(zhì)心到前軸距離與汽車質(zhì)心到前軸距離 a 之差與軸距之差與軸距L之比。之比。中性轉(zhuǎn)向點：使汽車前、后輪產(chǎn)生相等中性轉(zhuǎn)向點：使汽車前、后輪產(chǎn)生相等(xingdng)側(cè)偏角的側(cè)向側(cè)偏角的側(cè)向力作用點。力作用點。3）用靜態(tài)(jngti)儲備系數(shù)S.M.來表征汽車穩(wěn)態(tài)響應(yīng)a第27頁/共34頁第二十七頁，共34頁。281YF2YF21YYFF aa 21中性中性(zhngxng)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)向aa 21不足不足(bz)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向向aa 21過多過多(u du)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)向0S.M. 0S.M. 0S.M.中性轉(zhuǎn)向點中性轉(zhuǎn)向點汽車質(zhì)心汽車質(zhì)心Laa S.M.第28頁/共34頁第二十八頁，共34頁。29RgVhWWhKKRVWhKMffrfff2121第29頁/共34頁第二十九頁，共34頁。30RgVhWWhKKRgVWhKMffrfff2121)(RgVCFbCWCFbCWCWCWRLrzrrrfzfffrrff222)22()(3 .57第30頁/共34頁第三十頁，共34頁。31第31頁/共34頁第三十一頁，共34頁。32)sin()cos(2fxff