1-1轮式底盘行驶理论

第二章轮式、履带式机械的行驶理论第一部分轮式机械的行驶理论轮式机械采用充气或实心橡胶轮胎的车轮作为行驶机构。

靠较低充气压力的轮胎的弹性来完成运输过程中的减震作用；在软路上低压充气轮胎还有降低流动阻力提高附着能力的作用。

2.1 轮式机械行驶原理轮式牵引车担负着铲掘作业中的牵引作用和运输作用。

分单轴、双轴和多轴。

轮式牵引车发动机的动力，通过传动装置把驱动力矩传给驱动轮，再通过轮胎与地面的相互作用而获得地面对它的反力推动车轮前进，再通过轮轴推动整个车体前进。

克服作业阻力、滚动阻力、坡道阻力、以及加速过程的惯性力。

从图2-1所示车轮受力关系来分析车轮的行驶条件。

当匀速直线行驶时，由于驱动力矩M k的作用，在轮胎与路面的接触点A处，轮胎给地面一主动力M k/r d,同时地面以反力P k作用于轮胎的A点上。

反力P k定义为驱动轮的切线牵引力，它是个附着性质的力，表示在牵引元件作用下，地面产生的平行于地面并沿着行驶方向的总推力。

直线匀速运动时车轮在未发生全滑转之前，切线牵引力P k用以克服水平作业阻力P k、牵引元件自身滚动阻力P f2、从动轮滚动阻力P f1及其它阻力而处于牵引平衡状态。

我们把牵引元件克服自身滚动输出的平行于地面并沿行驶方向作用的推力定义为牵引力，用符号P表示，把牵引元件克服自身滚动阻力P f2和从动元件的滚动阻力P f1之后输出的平行于地面，并沿行驶方向作用的推力定义为有效牵引力，用符号P kp表示。

上述各力关系如下：P=P k– P f2（2-1）P kp= P –P f1= P k–（P f2+ P f1）= P k–P f（2-2）式中P f= P f1+ P f2为车辆总滚动阻力。

在车轮未发生全滑转情况下，P将随作业阻力的增加而增加，它的最大值发生在全滑转条件下，其大小由土的机械性质和轮胎结构所决定，我们把全滑转情况下P的最大值定义为最大牵引力或附着力。

P=φGφ（2-3）式中φ──附着系数；Gφ──附着重量。

第1章 履带车辆行驶理论1.1 履带车辆行驶原理履带车辆的行驶原理可以通过履带行走机构来进行分析。

履带行走机构主要是指履带车辆两侧的台车，台车由驱动轮、导向轮、支重轮、托链轮、履带（简称四轮一带）和台车架等组成，如图1-1所示。

履带直接和地面接触，并通过支重轮支撑着履带车辆的重量。

在驱动轮的驱动下，履带相对台车架做卷绕运动。

由于台车架和机体相连，所以，台车架的运动就代表履带车辆的运动。

1.1.1 驱动转矩与传动系效率发动机通过传动系传到驱动轮上的转矩M K 称为驱动转矩。

发动机的功率经过传动系传往驱动轮时，有一定的损失.。

对于机械传动的履带车辆，这一功率损失主要由齿轮啮合的摩擦阻力、轴承的摩擦阻力、油封和转轴之间的摩擦阻力以及齿轮搅油阻力等原因所造成。

一般用传动系效率ηm 来考虑上述功率损失。

传动系效率可用车辆等速直线行驶时，传到驱动轮上的功率P K 与经传动系输出的发动机有效功率P ec 之比来表示，即：e ce K K e ce K K ec K m n M n M M M P P ===ωωη (1-1)式中：M ec ——发动机经传动系输出的有效转矩；ωK 、n K ——驱动轮的角速度和转速；ωe 、n e ——发动机曲轴的角速度和转速。

假定离合器不打滑，则上式可表示为：m ec K m i M M =η (1-2)式中：i m ——传动系的总传动比，它是变速箱、中央传动和最终传动各部分传动比的乘积，即：i m = ωe /ωK = n e /n K = i g ⋅ i 0⋅ i s (1-3)式中：i g ——变速箱某挡的传动比；i 0——主减速器的传动比；i s ——轮边减速器的传动比。

由式(1-2)可知，当车辆在水平地面上作等速直线行驶时，其驱动转矩M K 可由下式求得：M K = ηm i m M ec (1-4)对于液力机械传动的履带车辆，将上述公式中的P ec 和M ec 换成涡轮轴上的功率P T 和转矩M T 即可。

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
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：
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：
从动轮的力矩平衡方程■ 参看下图
■ Fc ×rK －R ×a=0■ Fc —机架对从动轮的推力.
■ 从动轮被机架推着前进 ， 其力矩平衡方程
为：
■ 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
■ 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 ;
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。

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