汽車的通過性汽車理論西南大學冀杰解析學習教案

1、會計學1汽車汽車(qch)的通過性汽車的通過性汽車(qch)理論西理論西南大學冀杰解析南大學冀杰解析第一頁，共77頁。第七章汽車(qch)的通過性通過性取決于地面的物理和力學性質(zhì)及汽車的結構參數(shù)通過性取決于地面的物理和力學性質(zhì)及汽車的結構參數(shù)和幾何參數(shù)。和幾何參數(shù)。返回目錄返回目錄第1頁/共77頁第二頁，共77頁。第一節(jié)汽車通過(tnggu)性評價指標及幾何參數(shù)第七章 汽車(qch)的通過性 本節(jié)將主要介紹汽車支承通過本節(jié)將主要介紹汽車支承通過(tnggu)性的性的評價指標和影響通過評價指標和影響通過(tnggu)性的汽車幾何參數(shù)性的汽車幾何參數(shù)。返回目錄返回目錄第2頁/共77頁第三頁，共77

2、頁。一、汽車支承(zh chn)通過性評價指標汽車汽車(qch)支承通過性的指標評價：牽引系數(shù)、牽引效率及支承通過性的指標評價：牽引系數(shù)、牽引效率及燃油利用指數(shù)。燃油利用指數(shù)。單位車重的掛鉤牽引力（凈牽引力）。表明汽車在松軟地面單位車重的掛鉤牽引力（凈牽引力）。表明汽車在松軟地面(dmin)上加速、爬坡及牽引其他車輛的能力。上加速、爬坡及牽引其他車輛的能力。汽車的掛鉤牽引力；汽車的掛鉤牽引力；G汽車重力。汽車重力。第七章 汽車的通過性1.牽引系數(shù)牽引系數(shù)TCdFd/TCFG第3頁/共77頁第四頁，共77頁。驅(qū)動輪輸出功率與輸入功率之比。反映了車輪功率傳遞驅(qū)動輪輸出功率與輸入功率之比。反映了車輪

3、功率傳遞過程過程(guchng)中的能量損失。中的能量損失。單位單位(dnwi)燃油消耗所輸出的功，燃油消耗所輸出的功， 。式中，式中，Qt為單位為單位(dnwi)時間內(nèi)的燃油消耗量。時間內(nèi)的燃油消耗量。第一節(jié) 汽車通過性評價(pngji)指標及幾何參數(shù)wrdawd1TsrFuTFTE2.牽引效率（驅(qū)動效率）TE 3.燃油利用指數(shù)Ef式中，式中， 為汽車行駛速度；為汽車行駛速度；TW為驅(qū)動輪輸入轉(zhuǎn)矩；為驅(qū)動輪輸入轉(zhuǎn)矩；為驅(qū)動輪為驅(qū)動輪角速度；角速度；r為驅(qū)動輪動力半徑；為驅(qū)動輪動力半徑； 為滑轉(zhuǎn)率。為滑轉(zhuǎn)率。tadf/QuFE aurs第4頁/共77頁第五頁，共77頁。二、汽車(qch)通過性

4、幾何參數(shù) 間隙失效：汽車間隙失效：汽車(qch)與地面間的與地面間的間隙不足而被地面托間隙不足而被地面托住，無法通過的情況住，無法通過的情況。 頂起失效：當車輛中間底部的頂起失效：當車輛中間底部的零件碰到地面零件碰到地面(dmin)而被頂住而被頂住的情況。的情況。 觸頭失效觸頭失效：當車輛前端觸及地面：當車輛前端觸及地面而不能通過的情況。而不能通過的情況。 托尾失效托尾失效：當車輛尾部觸及地：當車輛尾部觸及地面而不能通過的情況。面而不能通過的情況。 與間隙失效有關的汽車整車幾何尺寸，稱為與間隙失效有關的汽車整車幾何尺寸，稱為汽車通過性幾何參汽車通過性幾何參數(shù)，數(shù)，包括最小離地間隙、縱向通過角、

5、接近角、離去角、最小包括最小離地間隙、縱向通過角、接近角、離去角、最小轉(zhuǎn)彎直徑等。轉(zhuǎn)彎直徑等。第一節(jié) 汽車通過性評價指標及幾何參數(shù)第5頁/共77頁第六頁，共77頁。（1）最小離地間隙h 汽車滿載、靜止時，支承平面與汽車上的中間區(qū)域(qy)最低點之間的距離。 它反映了汽車無碰撞地通過地面凸起的能力。第一節(jié) 汽車通過性評價指標及幾何(j h)參數(shù)第6頁/共77頁第七頁，共77頁。（2）縱向通過角 汽車滿載、靜止時，分別通過前、后車輪(ch ln)外緣作垂直于汽車縱向?qū)ΨQ平面的切平面，兩切平面交于車體下部較低部位時所夾的最小銳角。 它表示汽車能夠無碰撞地通過小丘、拱橋等障礙物的輪廓尺寸。第一節(jié) 汽車

6、通過性評價指標(zhbio)及幾何參數(shù)第7頁/共77頁第八頁，共77頁。（3）接近角1 汽車滿載、靜止時，前端突出點向前輪所引切線與地面(dmin)間的夾角。 1越大，越不容易發(fā)生觸頭失效。第一節(jié) 汽車通過性評價(pngji)指標及幾何參數(shù)第8頁/共77頁第九頁，共77頁。（4）離去角2 汽車滿載、靜止時，后端突出點向后輪所引切線與地面間的夾角(ji jio)。 2越大，越不容易發(fā)生托尾失效。第一節(jié) 汽車(qch)通過性評價指標及幾何參數(shù)第9頁/共77頁第十頁，共77頁。（5）最小轉(zhuǎn)彎直徑 轉(zhuǎn)向(zhunxing)盤轉(zhuǎn)到極限位置、汽車以最低穩(wěn)定車速轉(zhuǎn)向(zhunxing)行駛時，外側轉(zhuǎn)向(zh

7、unxing)輪的中心平面在支承平面上滾過的軌跡圓直徑。 它表征了汽車能夠通過狹窄彎曲地帶或繞過不可越過的障礙物的能力。第一節(jié) 汽車通過性評價(pngji)指標及幾何參數(shù)mind第10頁/共77頁第十一頁，共77頁。（6）轉(zhuǎn)彎通道圓 轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)到極限位置、汽車以最低穩(wěn)定車速轉(zhuǎn)向行駛時，車體上所有點在支承平面上的投影均位于圓周以外(ywi)的最大內(nèi)圓，稱為轉(zhuǎn)彎通道內(nèi)圓；車體上所有點在支承平面上的投影均位于圓周以內(nèi)的最小外圓，稱為轉(zhuǎn)彎通道外圓。第一節(jié) 汽車通過性評價(pngji)指標及幾何參數(shù)第11頁/共77頁第十二頁，共77頁。第一節(jié) 汽車通過性評價指標(zhbio)及幾何參數(shù)本節(jié)內(nèi)容本節(jié)內(nèi)容(n

8、irng)結束結束下一節(jié)第12頁/共77頁第十三頁，共77頁。第二節(jié)松軟(sngrun)地面的物理性質(zhì)第七章 汽車(qch)的通過性 本節(jié)將主要介紹土壤本節(jié)將主要介紹土壤(trng)的物理性質(zhì)，包括土壤的物理性質(zhì)，包括土壤(trng)的的抗壓性和抗剪性?？箟盒院涂辜粜浴?抗壓性直接影響到車輛通過時的滾動阻力；抗剪性直接影響到抗壓性直接影響到車輛通過時的滾動阻力；抗剪性直接影響到在土壤在土壤(trng)條件下驅(qū)動輪所能產(chǎn)生的最大驅(qū)動力，即附著力。條件下驅(qū)動輪所能產(chǎn)生的最大驅(qū)動力，即附著力。返回目錄返回目錄第13頁/共77頁第十四頁，共77頁。一、土壤(trng)切應力與剪切變形的關系 對于粘性土

9、壤對于粘性土壤(trng)或雪，最大切應力僅與土壤或雪，最大切應力僅與土壤(trng)或雪的粘聚性和輪胎與地面的接地面積有關或雪的粘聚性和輪胎與地面的接地面積有關AcFX式中，式中，A為驅(qū)動輪的接地為驅(qū)動輪的接地(jid)面積；面積；c為土壤或雪的粘聚系數(shù)。為土壤或雪的粘聚系數(shù)。第七章 汽車的通過性1.粘性土壤的最大土壤推力第14頁/共77頁第十五頁，共77頁。 對于摩擦性土壤（干沙、凍結的粒狀雪），按照庫侖摩擦定律對于摩擦性土壤（干沙、凍結的粒狀雪），按照庫侖摩擦定律，最大切應力，最大切應力(yngl)與負荷與負荷W成正比地增加成正比地增加式中，式中，W為作用在驅(qū)動輪上的垂直為作用在驅(qū)動輪上

10、的垂直(chuzh)載荷，載荷， 為摩擦角。為摩擦角。tanWFX第二節(jié) 松軟(sngrun)地面的物理性質(zhì)2.摩擦性土壤的最大土壤推力第15頁/共77頁第十六頁，共77頁。 大部分土壤既不是純粘性大部分土壤既不是純粘性(zhn xn)土壤，也不是純摩土壤，也不是純摩擦性壤，而是這兩種土壤的混合物，此時最大土壤推力為擦性壤，而是這兩種土壤的混合物，此時最大土壤推力為tanWAcFX第二節(jié) 松軟(sngrun)地面的物理性質(zhì)3.中性(zhngxng)土壤的最大土壤推力思考：在什么樣思考：在什么樣的土壤條件下，的土壤條件下，增加驅(qū)動輪上的增加驅(qū)動輪上的垂直載荷有利于垂直載荷有利于提高車輛的通過提高

11、車輛的通過性？性？第16頁/共77頁第十七頁，共77頁。4.剪切強度(qingd)maxtanWAcFX兩邊兩邊(lingbin)同除以面積同除以面積Atanmax c式中，式中，max為剪切強度為剪切強度(qingd)；為剪切面法向壓力。為剪切面法向壓力。 第二節(jié) 松軟地面的物理性質(zhì)第17頁/共77頁第十八頁，共77頁。5.土壤(trng)的切應力與剪切變形的關系jKKKjKKKyc12221222max1exp1exptan對于對于(duy)“脆性脆性”土壤土壤第二節(jié) 松軟(sngrun)地面的物理性質(zhì)式中，式中，K1、K2為系數(shù)，為系數(shù)，j為剪切變形量，為剪切變形量， 為為 中的最大值。

12、中的最大值。土壤的切應力與剪切變形的關系曲線土壤的切應力與剪切變形的關系曲線maxy第18頁/共77頁第十九頁，共77頁。5.土壤的切應力與剪切變形(bin xng)的關系對于對于“塑性塑性(sxng)”土壤土壤Kjc/exp1tanKj/exp1max第二節(jié) 松軟(sngrun)地面的物理性質(zhì)KKjKjjjmax0max0/expdd式中，式中，K為土壤剪切變形模數(shù)。為土壤剪切變形模數(shù)。土壤的切應力與剪切變形的關系曲線土壤的切應力與剪切變形的關系曲線第19頁/共77頁第二十頁，共77頁。二、土壤(trng)法向負荷與沉陷的關系kbkkzkbkkzpcncn 如果將一塊表示充氣輪胎或履帶接地面

13、積的平板用均如果將一塊表示充氣輪胎或履帶接地面積的平板用均勻負荷壓入地面土壤，靜止沉陷量勻負荷壓入地面土壤，靜止沉陷量 z 和單位壓力和單位壓力 p 之間的之間的關系關系(gun x)如下。如下。式中，式中， 為土壤的為土壤的“粘聚粘聚”變形模數(shù)；變形模數(shù)； 為土為土壤的壤的“摩擦摩擦”變形模數(shù)；變形模數(shù)；b 為承載面積為承載面積(min j)的短邊長；的短邊長；z 為土壤沉陷量；為土壤沉陷量；n 為沉陷指數(shù)為沉陷指數(shù)。第二節(jié) 松軟地面的物理性質(zhì)ckk第20頁/共77頁第二十一頁，共77頁。三、半流體泥漿及雪的密度對通過(tnggu)性的影響 車輛在半流體泥漿中所受到的阻力除與其行駛速度車輛在

14、半流體泥漿中所受到的阻力除與其行駛速度(sd)、浸入面、浸入面積等有關外，還與泥漿的密度積等有關外，還與泥漿的密度及阻力系數(shù)及阻力系數(shù)CD有關，有關，及及CD越大，阻越大，阻力也越大。力也越大。 車輛在雪地的通過性，與雪的密度及厚度有關。如果雪層厚度車輛在雪地的通過性，與雪的密度及厚度有關。如果雪層厚度小于汽車的離地間隙，車輛可以通過，與雪的密度無關小于汽車的離地間隙，車輛可以通過，與雪的密度無關(wgun)。如果雪的厚度大于汽車離地間隙的如果雪的厚度大于汽車離地間隙的150%時，輕型汽車可在密度大時，輕型汽車可在密度大于于350kg/m3的雪地上通過，重型汽車可在密度大于的雪地上通過，重型汽

15、車可在密度大于500kg/m3的雪地的雪地上通過。這里均指沒有滲過水的雪，滲有水的雪密度大，但強度卻上通過。這里均指沒有滲過水的雪，滲有水的雪密度大，但強度卻很低。很低。 第二節(jié) 松軟地面的物理性質(zhì)第21頁/共77頁第二十二頁，共77頁。本節(jié)內(nèi)容本節(jié)內(nèi)容(nirng)結束結束下一節(jié)第二節(jié) 松軟地面(dmin)的物理性質(zhì)第22頁/共77頁第二十三頁，共77頁。第三節(jié)車輛(chling)的掛鉤牽引力第七章 汽車(qch)的通過性 本節(jié)將分析本節(jié)將分析(fnx)車輛在松軟土壤條件下行駛時所遇到車輛在松軟土壤條件下行駛時所遇到的各種滾動阻力；分析的各種滾動阻力；分析(fnx)松軟地面給履帶和驅(qū)動輪的土

16、松軟地面給履帶和驅(qū)動輪的土壤推力，從而確定車輛的掛鉤牽引力。壤推力，從而確定車輛的掛鉤牽引力。返回目錄返回目錄第23頁/共77頁第二十四頁，共77頁。一、車輛在松軟地面(dmin)上的土壤阻力土壤土壤(trng)的的壓實阻力壓實阻力推土阻力推土阻力(zl)輪胎的彈滯損耗阻力輪胎的彈滯損耗阻力 當車輛在松軟地面當車輛在松軟地面上行駛時，滾動阻力上行駛時，滾動阻力由三部分構成：由三部分構成：第七章 汽車的通過性第24頁/共77頁第二十五頁，共77頁。1.剛性車輪滾動時的土壤(trng)阻力nczkbkp 假設土壤對車輪假設土壤對車輪(ch ln)的反力沿徑向的反力沿徑向車輪車輪(ch ln)的受力

17、平衡方程為的受力平衡方程為0dsinrc0rbF0dcos0rbW 土壤壓實阻力；土壤壓實阻力；W 垂直載荷；垂直載荷；b 車輪寬度。車輪寬度。zprddsinxprddcosckknzzzkbkbFnnzc100crc1d0第三節(jié) 車輛的掛鉤牽引力xzkbkbxpbWnrrdd00sin0sin0c，rcF第25頁/共77頁第二十六頁，共77頁。 200202222zzzzDzzDDxzzzDxzDx02d2dd20tzzttzd2dttzDbkkWnzd0020c122c033nnDbkkWz第三節(jié) 車輛(chling)的掛鉤牽引力當沉陷當沉陷(chnxin)量較小時量較小時zzDx021

18、.剛性(n xn)車輪滾動時的土壤阻力第26頁/共77頁第二十七頁，共77頁。1222121c1222rc3131nnnnnDWbkknnF將將z0代入代入 表達式，得到壓實土壤表達式，得到壓實土壤(trng)阻力阻力 增加車輪直徑和寬度都能降低壓實土壤阻力，但增加車輪直增加車輪直徑和寬度都能降低壓實土壤阻力，但增加車輪直徑比增加寬度更有效徑比增加寬度更有效(yuxio)，即直徑越大，沉陷量越小。，即直徑越大，沉陷量越小。思考：思考：SUV越野汽車和轎車相比，哪種車型的輪胎直徑越野汽車和轎車相比，哪種車型的輪胎直徑(zhjng)應該更大？為什么？如果汽車在松軟地面上行駛應該更大？為什么？如果汽

19、車在松軟地面上行駛，降低壓實阻力的有效措施有哪些？，降低壓實阻力的有效措施有哪些？第三節(jié) 車輛的掛鉤牽引力rcFrcF1.剛性車輪滾動時的土壤阻力第27頁/共77頁第二十八頁，共77頁。式中，式中，z0 為沉陷量；為沉陷量；s 為單位體積土壤為單位體積土壤(trng)重量；重量；c為粘聚系數(shù)為粘聚系數(shù)；b為輪胎寬度。為輪胎寬度。 在松軟地面上，除了壓實土壤阻力外，滾動著的車輪前緣將推在松軟地面上，除了壓實土壤阻力外，滾動著的車輪前緣將推動土壤形成隆起動土壤形成隆起(ln q)的前緣波，產(chǎn)生推土阻力的前緣波，產(chǎn)生推土阻力 ：prs20pc0rb5 . 0KzKczbF2cpccostan NK2

20、rprcos1tan2NK式中，式中， 及及 Nr 是土壤是土壤(trng)承載能力系數(shù)；承載能力系數(shù)； 為摩擦角。為摩擦角。第三節(jié) 車輛的掛鉤牽引力rbFcN第28頁/共77頁第二十九頁，共77頁。式中式中 在很松軟的地面上，推土阻力在很松軟的地面上，推土阻力(zl) 可用下式估算可用下式估算 及及 是局部剪切失效時土壤是局部剪切失效時土壤(trng)承載能力系數(shù)；承載能力系數(shù)；prs20pc0rb5 . 067. 0KzKczbF2cpccostanNK2rprcos1tan2NKtan32tan第三節(jié) 車輛(chling)的掛鉤牽引力cNrNrbF第29頁/共77頁第三十頁，共77頁。

21、在泥漿地面，車輛浸入泥漿部分的形狀對運動阻力的影響特別在泥漿地面，車輛浸入泥漿部分的形狀對運動阻力的影響特別明顯，此時推土阻力大于壓實阻力而成為主要矛盾。在有硬底層的明顯，此時推土阻力大于壓實阻力而成為主要矛盾。在有硬底層的粘性泥漿里行駛的車輛，推土阻力的大小決定于泥漿的密度粘性泥漿里行駛的車輛，推土阻力的大小決定于泥漿的密度、粘、粘度度、行駛速度、行駛速度 以及車輛行走以及車輛行走(xngzu)部分浸入泥漿中的尺寸部分浸入泥漿中的尺寸，即，即2rbDa/2FCu A式中，式中，CD為泥漿的阻力系數(shù)為泥漿的阻力系數(shù)(xsh)，是雷諾數(shù)，是雷諾數(shù)Re的函數(shù)，的函數(shù)， ，h為浸入泥漿的深度；為浸入

22、泥漿的深度；A為浸入泥漿中的面積為浸入泥漿中的面積。huRe/a第三節(jié) 車輛(chling)的掛鉤牽引力au第30頁/共77頁第三十一頁，共77頁。2.充氣輪胎的土壤(trng)阻力 當輪胎按照剛性輪一樣維持圓形，輪胎圓周當輪胎按照剛性輪一樣維持圓形，輪胎圓周(yunzhu)上最低點處土壤的支承壓力為上最低點處土壤的支承壓力為212121cg033nnnnckkWpkzkbbn b D 由此式確定由此式確定(qudng)的的pg值稱為充氣輪胎的臨界壓值稱為充氣輪胎的臨界壓力力 。 如果如果 ，輪胎維持圓形。，輪胎維持圓形。第三節(jié) 車輛的掛鉤牽引力gcipppcrp第31頁/共77頁第三十二頁，

23、共77頁。pc可由試驗(shyn)測得。第三節(jié) 車輛(chling)的掛鉤牽引力第32頁/共77頁第三十三頁，共77頁。crcippp部分輪緣將變成平面部分輪緣將變成平面(pngmin)，接地壓，接地壓力為力為nkb/kppz1cci0nnnnbkknppbkbknzbF1c1cic10rc11第三節(jié) 車輛(chling)的掛鉤牽引力icpp第33頁/共77頁第三十四頁，共77頁。 輪胎變形輪胎變形t引起的彈滯損失引起的彈滯損失(snsh)是充氣輪胎滾動是充氣輪胎滾動時的彈滯損耗阻力時的彈滯損耗阻力 。單位負荷單位負荷(fh)彈滯損耗阻力彈滯損耗阻力 WFfrttiartpuWF 式中，式中，

24、為經(jīng)驗為經(jīng)驗(jngyn)(jngyn)系數(shù)。系數(shù)。第三節(jié) 車輛的掛鉤牽引力iatpuf rtF第34頁/共77頁第三十五頁，共77頁。3.履帶(ldi)的土壤阻力 如果如果(rgu)剛性履帶下剛性履帶下的土壤壓力均勻分布，土壤的土壤壓力均勻分布，土壤沉陷量為：沉陷量為：1/1/0/nnccpW lzkbkkbk在地上在地上(d shn)壓出一條長壓出一條長 l、寬、寬 b、深、深 z0 的履帶車轍時所作的的履帶車轍時所作的功為功為01101/0d11nnnzcnckzlWblp zblkbnlnkbk 如果用拉力如果用拉力 將履帶拖行水平將履帶拖行水平距離距離l，所作的功，所作的功 應該等于

25、上應該等于上式的功。式的功。1rc1/11nnncWFlnkbk 在接地壓力不變的條件下，增加履帶接地長度比加寬履帶對減小壓實在接地壓力不變的條件下，增加履帶接地長度比加寬履帶對減小壓實阻力更有效。阻力更有效。第三節(jié) 車輛的掛鉤牽引力rcFrcF l第35頁/共77頁第三十六頁，共77頁。4.前后串聯(lián)車輪和車輪重復通過時的土壤(trng)壓實阻力 當車輪第二次通過松軟的土壤時，土壤阻力會有所減當車輪第二次通過松軟的土壤時，土壤阻力會有所減小。小。 一般越野汽車都是采用前、后輪距相等，并均為單胎一般越野汽車都是采用前、后輪距相等，并均為單胎的形式的形式(xngsh)，以減小在松軟地面上行駛時的阻

26、力。，以減小在松軟地面上行駛時的阻力。第三節(jié) 車輛(chling)的掛鉤牽引力第36頁/共77頁第三十七頁，共77頁。二、松軟(sngrun)地面給車輛的土壤推力1.履帶(ldi)的土壤推力與滑轉(zhuǎn)率履帶履帶(ldi)獲得的推力是由于地面土壤被履刺推動、剪切而產(chǎn)生的。獲得的推力是由于地面土壤被履刺推動、剪切而產(chǎn)生的。tantanmaxmaxWAccAAFX思考：在純摩擦性土壤條件下思考：在純摩擦性土壤條件下，推力主要與車輛的什么參數(shù)有關推力主要與車輛的什么參數(shù)有關？在粘性土壤條件下？在粘性土壤條件下，推力又受推力又受什么因素的影響？什么因素的影響？第三節(jié) 車輛的掛鉤牽引力第37頁/共77頁第三十

27、八頁，共77頁。 滑轉(zhuǎn)率可以表明滑轉(zhuǎn)率可以表明(biomng)滑轉(zhuǎn)的程度滑轉(zhuǎn)的程度tstatruuuuus式中，式中， 為車輛的實際速度；為車輛的實際速度； 為車輛的理論速度，為車輛的理論速度， =r； r 為為履帶驅(qū)動鏈輪的的節(jié)圓半徑，履帶驅(qū)動鏈輪的的節(jié)圓半徑，為驅(qū)動輪角速度；為驅(qū)動輪角速度；us 為履帶相對為履帶相對(xingdu)地面的滑動速度。地面的滑動速度。履帶某接地點履帶某接地點(ddin)的剪的剪切變形切變形tujst/uxt xsuxujrts第三節(jié) 車輛的掛鉤牽引力aututu第38頁/共77頁第三十九頁，共77頁。 單位履帶寬的土壤單位履帶寬的土壤(trng)推力等于推力等

28、于切應力曲線下包含的面積：切應力曲線下包含的面積：00dtan1 exp/dllXFbxbcj Kx 設履帶設履帶(ldi)給地面的法向壓力均勻分布給地面的法向壓力均勻分布blWKlslsKWAc/exp11tanrrr0tan1 exp/dlXWFbcs x Kxbl 長而窄的履帶比短而寬的履帶的滑轉(zhuǎn)率小，這有利長而窄的履帶比短而寬的履帶的滑轉(zhuǎn)率小，這有利于通過于通過(tnggu)性，但履帶過長會使轉(zhuǎn)向困難。性，但履帶過長會使轉(zhuǎn)向困難。第三節(jié) 車輛的掛鉤牽引力第39頁/共77頁第四十頁，共77頁。2.驅(qū)動輪的土壤(trng)推力與滑轉(zhuǎn)率 驅(qū)動輪的運動情況比履帶復雜，一般采用驅(qū)動輪的運動情況比

29、履帶復雜，一般采用(ciyng)履帶的履帶的土壤推力公式來估算。土壤推力公式來估算。srtujtdcos11dr00s0 sinsin10r0sr第三節(jié) 車輛(chling)的掛鉤牽引力第40頁/共77頁第四十一頁，共77頁。 Kjc/exp1tan sinsin1exp1tan00rsKrc其中，法向正壓力其中，法向正壓力(yl) 由由 確定確定nnzkbkkzpc 00dcosbrFX第三節(jié) 車輛(chling)的掛鉤牽引力2.驅(qū)動輪的土壤(trng)推力與滑轉(zhuǎn)率第41頁/共77頁第四十二頁，共77頁。車輛的土壤推力車輛的土壤推力FX與土與土壤阻力壤阻力 Fr 之差，稱為之差，稱為(chn

30、 wi)掛鉤牽引力掛鉤牽引力三、掛鉤(gugu)牽引力rdFFFX第三節(jié) 車輛(chling)的掛鉤牽引力土壤條件、接地面積和產(chǎn)生的驅(qū)動力相同的土壤條件、接地面積和產(chǎn)生的驅(qū)動力相同的條件下，不同行走機構的滑動率條件下，不同行走機構的滑動率類型類型滑動率滑動率(%)直徑大寬度小的輪胎直徑大寬度小的輪胎40直徑小寬度大的輪胎直徑小寬度大的輪胎100履帶履帶10 在松軟土壤條件下，相對于運動方向窄長的接地面積比較理想。在松軟土壤條件下，相對于運動方向窄長的接地面積比較理想。第42頁/共77頁第四十三頁，共77頁。第三節(jié) 車輛(chling)的掛鉤牽引力本節(jié)內(nèi)容本節(jié)內(nèi)容(nirng)結束結束下一節(jié)下一

31、節(jié)第43頁/共77頁第四十四頁，共77頁。第四節(jié)牽引(qinyn)通過性計算第七章 汽車(qch)的通過性 計算車輛牽引通過性時，首先要確定計算車輛牽引通過性時，首先要確定(qudng)輪胎與輪胎與土壤接觸面的形狀及接觸面上的應力分布，然后列出車輪受土壤接觸面的形狀及接觸面上的應力分布，然后列出車輪受力平衡方程并求解，從而得到車輛牽引通過性參數(shù)。力平衡方程并求解，從而得到車輛牽引通過性參數(shù)。返回目錄返回目錄第44頁/共77頁第四十五頁，共77頁。第四節(jié) 牽引通過(tnggu)性計算假設輪胎假設輪胎(lnti)與土壤接觸界面為一段平面加一段圓與土壤接觸界面為一段平面加一段圓弧面?；∶?。Kj/ex

32、p1maxccnnkpkzkzbkkkb切應力的分布切應力的分布(fnb)滿足滿足壓力的分布滿足壓力的分布滿足第45頁/共77頁第四十六頁，共77頁。2211sin2dsincos12rbpprbWxbprbFlddsincos0211d121212dtan1cosdsincos22211rbprb1212dcosd2212wrbbrTdtan1cosd12122222212brbr式中，式中，p1、1為接觸圓弧面上的法向及為接觸圓弧面上的法向及切向應力；切向應力；p2、2為接觸平面上的法向為接觸平面上的法向及切向應力；及切向應力；l為接地平面部分為接地平面部分(b fen)長度；長度；b為輪

33、胎寬度。為輪胎寬度。第四節(jié) 牽引(qinyn)通過性計算第46頁/共77頁第四十七頁，共77頁。接地圓弧面上接地圓弧面上(min shn)各點的沉陷為各點的沉陷為1coscos rzc1nkpkrb圓弧面上圓弧面上(min shn)各點的法向應力為各點的法向應力為 p2為輪胎為輪胎(lnti)接地壓力接地壓力icg2pppp在在B 點，點，21pp rkpn/coscos1g12第四節(jié) 牽引通過性計算1coscosn第47頁/共77頁第四十八頁，共77頁。Kjpc/exp1tan111Kjpc/exp1tan222 sinsin1111rsrj xsjjr12 12211tantancossi

34、nsin1rssrrr第四節(jié) 牽引(qinyn)通過性計算 求出求出 和和牽引系數(shù)牽引系數(shù)(xsh)TC和牽引和牽引效率效率TE通過通過(tnggu)計算機計算機程序可迭代求解出程序可迭代求解出1 和和2dFwT第48頁/共77頁第四十九頁，共77頁。本節(jié)內(nèi)容本節(jié)內(nèi)容(nirng)結束結束下一節(jié)第四節(jié) 牽引(qinyn)通過性計算第49頁/共77頁第五十頁，共77頁。第五節(jié)間隙失效的障礙(zhng i)條件第七章 汽車(qch)的通過性 本節(jié)將介紹頂起失效和觸頭失效兩種間本節(jié)將介紹頂起失效和觸頭失效兩種間隙隙(jin x)失效情況下的障礙條件。失效情況下的障礙條件。返回目錄返回目錄第50頁/共

35、77頁第五十一頁，共77頁。一、頂起失效(sh xio)的障礙條件第七章 汽車(qch)的通過性汽車通過由兩個相汽車通過由兩個相交平面形成的凸起障交平面形成的凸起障礙時，障礙頂點礙時，障礙頂點A的的軌跡軌跡(guj)為直徑等為直徑等于于Dr的圓，的圓，Dr稱為地稱為地隙直徑。隙直徑。第51頁/共77頁第五十二頁，共77頁。一、頂起失效(sh xio)的障礙條件第七章 汽車(qch)的通過性 當當hb，后，后輪是限制汽車越過臺階的輪是限制汽車越過臺階的因素。因素。第六節(jié) 汽車越過臺階、壕溝(hogu)的能力將將代入代入02/2/0cossin0sincos112221221DfFGbLFDFGF

36、FFFFfF22w11121Dh第59頁/共77頁第六十頁，共77頁。當前輪與臺階當前輪與臺階(tiji)相碰時，相碰時，02sin21cos2112LDLDLDLa 以以 代入，可以求出代入，可以求出 (hw/D)1 。(hw/D)1隨隨L/D的增加而降的增加而降低；增加低；增加a/L時，可以使時，可以使44汽車前輪越過臺階的能力汽車前輪越過臺階的能力(nngl)顯著提高，甚至顯著提高，甚至可使車輪爬上高度大于其半徑的臺階?？墒管囕喤郎细叨却笥谄浒霃降呐_階。Dh /21sinw第六節(jié) 汽車越過臺階、壕溝(hogu)的能力第60頁/共77頁第六十一頁，共77頁。當后輪與臺階當后輪與臺階(tij

37、i)相相碰時碰時 a/L比值的影響正好與前輪越過臺階的情況相反。長軸距、前軸負荷大比值的影響正好與前輪越過臺階的情況相反。長軸距、前軸負荷大的汽車（即的汽車（即a/L較小），其后輪越過臺階的能力較?。?，其后輪越過臺階的能力(nngl)要比前輪大。較大要比前輪大。較大的的L/D比值時，不論汽車總質(zhì)量如何在軸間分配，總會改善后輪的越障能比值時，不論汽車總質(zhì)量如何在軸間分配，總會改善后輪的越障能力力(nngl)。0cos2sin11cos12sin2sincos022LDLhLaLDLD第六節(jié) 汽車(qch)越過臺階、壕溝的能力第61頁/共77頁第六十二頁，共77頁。第六節(jié) 汽車越過(yu gu)臺

38、階、壕溝的能力 42汽車的汽車的越障越障(yu zhn)能力要能力要比比44差很多差很多。 44汽車的越汽車的越障能力障能力(nngl)與與a/L的比值有關，的比值有關，基本取值如圖中的基本取值如圖中的陰影所示。陰影所示。第62頁/共77頁第六十三頁，共77頁。2wwd2DhDhDl第六節(jié) 汽車越過(yu gu)臺階、壕溝的能力 只要已知車輪越過只要已知車輪越過(yu gu)垂直障礙的能力垂直障礙的能力hw/D，就可用上式確定越過，就可用上式確定越過(yu gu)溝壕的寬度溝壕的寬度ld。 用同樣的方法解汽車越過壕溝的問題時，溝寬與車用同樣的方法解汽車越過壕溝的問題時，溝寬與車輪輪(ch ln

39、)直徑之比直徑之比ld/D與上面求得的與上面求得的hw/D值用下式換值用下式換算。算。第63頁/共77頁第六十四頁，共77頁。本節(jié)內(nèi)容本節(jié)內(nèi)容(nirng)結結束束下一節(jié)第六節(jié) 汽車(qch)越過臺階、壕溝的能力第64頁/共77頁第六十五頁，共77頁。第七節(jié)汽車的通過(tnggu)性試驗第七章 汽車(qch)的通過性返回返回(fnhu)目錄目錄第65頁/共77頁第六十六頁，共77頁。第七章 汽車(qch)的通過性一、通過性試驗(shyn)的主要內(nèi)容汽車幾何汽車幾何(j h)參數(shù)的參數(shù)的測定測定掛鉤牽引性能的測定掛鉤牽引性能的測定通過性試驗通過性試驗的內(nèi)容包括的內(nèi)容包括：第66頁/共77頁第六十

40、七頁，共77頁。 通過性幾何參數(shù)在滿載情況下測定，也可在按比例畫通過性幾何參數(shù)在滿載情況下測定，也可在按比例畫出并經(jīng)實踐校正出并經(jīng)實踐校正(jiozhng)的汽車外形圖上用作圖法求得的汽車外形圖上用作圖法求得。 汽車越野行駛的掛鉤牽引性能應在各種典型的壞路汽車越野行駛的掛鉤牽引性能應在各種典型的壞路下，尤其應在各種典型的無路地區(qū)進行測定，如泥濘、下，尤其應在各種典型的無路地區(qū)進行測定，如泥濘、沼澤、水田、松軟土壤、沙漠、草原、雪地等。所測定沼澤、水田、松軟土壤、沙漠、草原、雪地等。所測定的參數(shù)包括土壤阻力、汽車的掛鉤牽引力、汽車行駛的的參數(shù)包括土壤阻力、汽車的掛鉤牽引力、汽車行駛的滑轉(zhuǎn)率以及輪

41、胎在給定胎壓下的接地面積滑轉(zhuǎn)率以及輪胎在給定胎壓下的接地面積(min j)與接與接地比壓、驅(qū)動車輪上的轉(zhuǎn)矩等。地比壓、驅(qū)動車輪上的轉(zhuǎn)矩等。 還應進行越障性能的試驗，以檢驗汽車通過還應進行越障性能的試驗，以檢驗汽車通過(tnggu)某些典型障礙的能力，如陡坡、側坡、凸嶺某些典型障礙的能力，如陡坡、側坡、凸嶺、路溝、壕溝、彈坑、灌木叢、河流、土坎、田埂及臺、路溝、壕溝、彈坑、灌木叢、河流、土坎、田埂及臺階等。階等。第七節(jié) 汽車的通過性試驗第67頁/共77頁第六十八頁，共77頁。二、土壤(trng)參數(shù)的測定 測量土壤參數(shù)測量土壤參數(shù)(cnsh)常用貝氏儀，由加載裝置、測試常用貝氏儀，由加載裝置、測試裝置和數(shù)據(jù)采集及處理裝置三部分組成。裝置和數(shù)據(jù)采集及處理裝置三部分組成。第七節(jié) 汽車(