制动时轮胎受力

汽车制动的基本原理
汽车制动的基本原理是通过摩擦力将车轮的动能转化为热能，从而减缓或停止汽车运动。

制动系统由刹车踏板、刹车片、刹车盘（或鼓）、刹车油管路等组成。

当驾驶员踩下刹车踏板时，刹车液通过油管传递到刹车片上。

刹车片被推向刹车盘（或鼓），从而形成摩擦。

由于刹车盘（或鼓）与车轮相连，车轮受到阻力而减速。

刹车片与刹车盘或刹车鼓之间的摩擦力产生的热量会散发到周围空气中，形成制动效果。

制动时，撞击刹车片和刹车盘（或鼓）之间的压力会引起摩擦磨损，因此刹车片需要定期更换。

刹车油也是制动系统的重要组成部分，因为它在传递刹车踏板力量时可以提供高压力。

制动系统还包括防抱死刹车系统（ABS），它通过电子控制单元感知车轮的阻滞情况，在急刹车时阻止车轮锁死，保持车辆的稳定性。

在车辆行驶中，制动的最佳效果取决于多重因素，包括车辆的重量、速度、路况和刹车片与刹车盘（或鼓）之间的接触面积。

不正确的制动操作可能导致刹车片过热、刹车片和刹车盘（或鼓）过度磨损、刹车失灵甚至事故。

因此，正确的制动使用和维护对驾驶安全至关重要。

【导语】学院前⾝可追溯⾄上世纪五⼗年代成⽴的⼭东农业机械化学院拖拉机专业，历经50多年的建设与发展，已经从当时单⼀的拖拉机专业发展成为以车辆⼯程学科为龙头，以道路交通运输⼯程和能源与动⼒⼯程学科为两翼，以⼒学学科为⽀撑的道路交通运输系统学科群。

以下是⽆忧考为⼤家整理的《2019⼭东理⼯⼤学交通与车辆⼯程学院考研⼤纲》供您查阅。

科⽬代码：911科⽬名称：理论⼒学 考试范围 ⼀、静⼒学基本概念和物体的受⼒分析 静⼒学公理，⼯程中⼏种常见的约束与约束反⼒，物体的受⼒分析。

⼆、⼒学简化和⼒系平衡 平⾯汇交⼒系的合成与平衡；平⾯⼒偶系的合成与平衡；平⾯任意⼒系的简化与平衡；物体系统的平衡；⼒在空间直⾓坐标轴上的投影和⼒对坐标轴的矩；摩擦⾓和⾃锁，考虑滑动摩擦时物体的平衡问题；平⾯简单桁架的内⼒计算。

三、点的运动学和点的合成运动 质点的运动及其数学描述；点的三种速度和加速度，点的科⽒加速度；点的速度和加速度的合成定理。

四、刚体的简单运动和刚体的平⾯运动 刚体的平⾏移动和转动；刚体的平⾯运动。

五、质点运动学的基本⽅程 ⽜顿三定律，质点运动微分⽅程和质点动⼒学问题的求解，质⼼和刚体转动惯量的计算。

六、动量定理 动量和冲量的概念，动量定理和动量守恒。

质⼼运动定理和质⼼运动守恒定律。

七、动量矩定理 动量矩和动量矩定理，刚体绕定轴转动的微分⽅程，质点系相对于质⼼的动量矩定理，刚体平⾯运动微分⽅程。

⼋、动能定理 ⼒的功，质点和质点系的动能，质点和质点系的动能定理，功率和功率⽅程，势⼒场，势能和机械能守恒定律。

九、达朗贝尔原理 惯性⼒的概念和计算，刚体惯性⼒系的简化结果，质点和质点系的达朗贝尔原理。

科⽬代码：912科⽬名称：材料⼒学 考核范围 ⼀、材料⼒学概述：（熟练掌握） 材料⼒学的任务和研究对象、基本假设，应⼒、应变等概念，杆件变形的基本形式。

⼆、轴向拉伸与压缩：（熟练掌握） 轴向拉压杆的内⼒、轴⼒图，横截⾯和斜截⾯上的应⼒，轴向拉压的应⼒、变形，轴向拉压的强度计算，轴向拉压的超静定问题，装配应⼒和热应⼒问题；轴向拉压时材料的⼒学性质；剪切和挤压的实⽤计算。

汽车的轮子受力原理汽车的轮子受力原理是指轮胎在车辆运行过程中所受到的力学作用原理。

轮子的受力原理对于汽车的行驶安全、操作性能以及轮胎的磨损和使用寿命等方面都有着重要的影响。

下面将从力的作用、颠簸路面力、迎角力和侧向力四个方面进行详细的解析。

首先，轮子的受力原理与力的作用密切相关。

汽车轮胎在行驶过程中受到的主要力包括接触力、阻力和摩擦力等。

接触力是轮胎与地面接触时产生的垂直力，它决定了轮胎与地面之间的摩擦系数，影响着汽车行驶的稳定性和制动效果。

阻力是汽车在行驶过程中所受到的空气阻力和滚动阻力，它消耗了汽车的动力并影响着汽车的速度和燃油经济性。

摩擦力是轮胎与地面之间产生的水平力，它使汽车能够行驶和转弯。

其次，颠簸路面力是轮子受力原理的重要组成部分。

当汽车行驶在不平整的路面上时，轮胎受到的颠簸路面力会使轮胎上下运动。

这种力量由汽车的悬挂系统和轮胎的结构共同分担，避免了车辆过度震动和车轮脱离地面。

同时，颠簸路面力还会使轮胎与地面之间的接触面积增大，提高了轮胎与地面之间的摩擦力，增加了车辆的抓地力和安全性。

这里还有一个重要的原理是迎角力。

迎角力是指轮胎行驶过程中与迎角角度有关的力，它产生的原因是轮胎与地面之间的摩擦力不仅仅是沿着轮胎接触面法线方向产生的，还有一个分力沿着迎角方向。

这个迎角力会使轮胎向前推进，增加汽车的行驶稳定性和操控性能。

最后一个原理是轮胎受到的侧向力。

侧向力是指轮胎在转弯时受到的作用力，它的产生与汽车的转向操作以及侧向加速度有关。

轮胎受到的侧向力决定了车辆在转弯时的稳定性和侧向抓地力。

当侧向力增加时，轮胎与地面的摩擦力也会随之增加，使汽车能够更好地克服侧滑和偏离轨迹。

总结来说，汽车的轮子受力原理包括力的作用、颠簸路面力、迎角力和侧向力等多个方面。

这些原理互相影响，共同决定了汽车的行驶性能和轮胎的使用寿命。

了解和掌握这些原理对于汽车的驾驶安全和运行维护意义重大。

通过合理调节轮胎的气压、行驶速度和悬挂系统的调整，可以最大限度地优化轮子的受力原理，提高汽车的性能和舒适性。

轮胎工作原理
轮胎工作原理是指轮胎在车辆行驶过程中，承受车辆重量、提供牵引力和制动力的机制。

以下是轮胎工作原理的主要方面：
1. 载荷支撑：轮胎通过胎压和结构强度来承受车辆的重量。

胎压使轮胎保持形状和接触地面，结构强度使轮胎能够承受载荷和防止变形。

2. 牵引力和抓地力：轮胎的胎面花纹和胎面橡胶材料可以提供良好的抓地力，使轮胎在不同路面上具有牵引力。

胎面花纹的设计可以让轮胎在湿滑或不平整路面上提供更好的抓地力。

3. 减震和缓冲：轮胎作为车辆和地面之间的连接，可以起到减震和缓冲的作用。

车辆经过不平坦的路面时，轮胎的弹性可以吸收部分冲击力，使车辆和乘客感受到较少的颠簸和震动。

4. 提供侧向稳定性：轮胎的侧壁（sidewall）设计和胎面橡胶的硬度可以提供车辆的侧向稳定性。

侧壁的强度和刚性可以减少侧向变形，而胎面橡胶的硬度可以提供足够的抓地力，使车辆在弯道行驶时保持稳定。

5. 轮胎的制动和转向：轮胎与地面的摩擦力可以提供制动力和转向力。

制动时，轮胎的胎面橡胶与地面摩擦产生阻力，使车辆减速。

转向时，通过调整车辆前后轮胎的转向角度，可以改变车辆的行驶方向。

总的来说，轮胎通过其结构、胎压和胎面设计，在承受载荷、
提供抓地力、减震和提供车辆操控能力等方面发挥着重要作用。

不同类型的轮胎适用于不同的路面和驾驶条件，选择合适的轮胎可以提高车辆的性能和安全性。

驱动车轮受力分析小
1、驱动车轮受力地面制动力；在踩制动踏板对汽车实施制动时，经过制动系统的作用使制动蹄压向旋转着的制动鼓。

制动鼓和与之相连的车轮受到制动器的摩擦力矩称为制动器摩擦力矩。

其作用方向与车轮旋转方向相反。

同时，地面就给车轮一个方向与汽车行驶相反的作用力Fr，该力便是地面制动力。

在各轮地面制动力的作用下，汽车减速直至停车。

2、驱动车轮受力制动器制动力；制动器制动力表示在轮胎周缘克服制动器摩擦力矩所需要的力，相当于把汽车支离地面、踩制动踏板并使制动器产，生摩擦力矩T。

时，在轮胎周缘沿切线方向推动车轮直至转动所需施加的力。

制动器的制动力首先取决于制动器的结构参数。

在车轮和制动器结构一定时，制动器制动力与制动系的液压或气压成正比。

3、驱动车轮受力地面制动力、制动器制动力及附着力之间的关系；汽车制动时，随着制动器摩擦力矩Tu由小到大，车轮运动状态有滚动到抱死拖滑。

当制动踏板力较小时，制动器摩擦力矩不大，地面与车轮之间的摩擦力即地面制动力足以克服摩擦力矩而使车轮滚动。

此时，地面制动力等于制动器制动力，且随踏板力的增长成比例增加。

当地面制动力Ft达到极限值，车轮抱死不转而出现拖滑现象。

当制动系压力p时，制动器制动力Fu随制动器摩擦力矩的增长扔按直线关系继续上升，但若作用在车轮上的法向载荷不变而使附着力
Fa不变，地面制动力Ft就不再增加，想使地面制动力增大，只有提高路面附着系数而使Ft Fa增大。

第四章 汽车制动性第二节 制动时车轮受力分析制动时的汽车行驶方程式为)(i w f j F F F F F b ++-=(4-1)式中：b F 为汽车地面制动力。

由制动性的定义可知，滚动阻力0f ≈F ；制动时车速较低且迅速降低，即0w ≈F ；坡道阻力0i ＝F 。

所以，汽车行驶方程式可近似表达为jF F b ＝(4-2)一、地面制动力、制动器制动力和附着力假设滚动阻力偶矩、车轮惯性力和惯性力偶矩均可忽略图，则车轮在平直良好路面上制动时的受力情况如图4-1所示。

图4－1 制动时车轮受力条件制动器制动力μF 等于为了克服制动器摩擦力矩而在轮胎轮缘作用的力。

其大小为rT F /μμ＝(4-3)式中：μT 是车轮制动器摩擦副的摩擦力矩。

制动器制动力μF 是由制动器结构参数所决定的。

它与制动器的型式、结构尺寸、摩擦副的而摩擦系数和车轮半径以及踏板力有关。

从力矩平衡可得地面制动力b F 为rT F /μb ＝(4-4)地面制动力b F 是使汽车减速的外力。

它不但与制动器制动力μF 有关，受地面附着力ϕF 的制约。

图4-2 地面制动力、车轮制动力及附着力的关系图4-2给出了地面制动力、车轮制动力及附着力三者之间的关系。

当踩下制动踏板时，首先消除制动系间隙后，制动器制动力开始增加。

开始时踏板力较小，制动器制动力μF 也较小，地面制动力b F 足以克服制动器制动力μF ，而使得车轮滚动。

此时，μb F F ＝，且随踏ϕFμxb =板力增加成线性增加。

但是地面制动力是地面摩擦阻力的约束反力，其值不能大于地面附着力ϕF 或最大地面制动力bmax F ，即⎩⎨⎧==≤zz F F F F F ϕϕϕmax b b (4-5)当制动踏板力上升到一定值时，地面制动力b F 达到最大地面制动力ϕF F ＝max b ,车轮开始抱死不转而出现拖滑现象。

随着制动踏板力以及制动管路压力的继续升高，制动器制动力μF 继续增加，直至踏板最大行程，但是地面制动力b F 不再增加。