制动时的车轮受力
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【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。
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。
汽车制动抱死受力分析一、汽车制动车轮抱死时的特点1、库仑摩擦(刚性材料干摩擦)(1)如果两个相互接触的物体有相对滑动或相对滑动趋势,在接触面之间就产生彼此阻碍滑动的摩擦力。
(2)传统的库仑摩擦理论用于描述刚性材料之间的干摩擦特性。
①若物体静止,则静摩擦力(Fs)由静衡条件确定,它与最大静摩擦力(Fsmax)的关系是:0≤Fs≤Fsmax;②在临界情况下,摩擦力达到最大值,Fsmax=fsN,其中fs为静摩擦因数,N为接触面法向反力;③物体滑动时,动摩擦力(Fk)=fkN,其中fk为动摩擦因数。
(3)动摩擦因数和静摩擦因数与作用在物体上的载荷、两物体间的名义接触面积及相对滑动速度无关,且fk<fs 。
由于存在纵向力,轮胎的侧向附着因数减小。
轮胎的综合附着因数由纵向和侧向附着因数合成得到,并随轮胎侧偏角不同而变化。
不同侧偏角轮胎合成附着因数的包络线接近于椭圆,一般称为摩擦椭圆或附着椭圆,它确定了轮胎综合附着因数的极限值。
在同一侧偏角条件下摩擦圆的特点(1)制动力和牵引力达到最大发生滑动时侧向力减小为很小,接近为零。
(2)制动力和牵引力较小车轮的侧向力大。
二、前、后轮抱死时的稳定性分析1、前轮抱死(1)前轮抱死时车轮与地面侧向附着力减小为零。
(2)前轮因扰动可能会产生偏航角(无侧向力,容易出现这种情况)。
(3)离心力是偏航产生的,偏航消失力即减小为零。
(4)离心力与偏航方向相反,且前轮没有侧向力;所以能自动纠偏。
(5)所以前轮抱死是稳定状态。
要点:①抱死侧向力为零②抱死轮偏航扰动③离心力与航向反2、后轮抱死(1)后轮抱死时车轮与地面侧向附着力减小为零。
(2)后轮因扰动可能会产生偏航角(无侧向力,容易出现这种情况)。
(3)离心力是偏航产生的,偏航角大离心力也增加。
(4)离心力与偏航方向相同,且后轮没有侧向力;所以偏航被放大,直至侧滑。
(5)所以后轮抱死是不稳定状态。
要点:①抱死侧向力为零②抱死轮偏航扰动③离心力与航向同三、车轮抱死的实际影响(1)据试验表明,车速为65km/h时,前轮抱死后汽车纵轴转角不大于10°,基本上维持直线行驶。
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。