第七章 汽车的通过性 第三节 车辆的挂钩牵引力 口本节将分析车辆在松软土壤条件下行驶时所遇 到的各种滚动阻力；分析松软地面给履带和驱动轮的 土壤推力，从而确定车辆的挂钩牵引力。 返回目录 汽车理论（第5版）教学课件
第三节 车辆的挂钩牵引力 第七章 汽车的通过性 本节将分析车辆在松软土壤条件下行驶时所遇 到的各种滚动阻力；分析松软地面给履带和驱动轮的 土壤推力，从而确定车辆的挂钩牵引力。 返回目录 1
第七章汽车的通过性 一、车辆在松软地面上的土壤阻力 土壤的压实阻力 当车辆在松软地 面上行驶时，滚动阻 推土阻力 力由三部分构成： 轮胎的弹滞损耗阻力 2 汽车理论（第5版）教学课件
一、车辆在松软地面上的土壤阻力 土壤的压实阻力 推土阻力 轮胎的弹滞损耗阻力 当车辆在松软地 面上行驶时，滚动阻 力由三部分构成： 第七章 汽车的通过性 2
第三节车辆的挂钩牵引力 1.刚性车轮滚动时的土壤阻力 假设土壤对车轮的反力沿径向 0=卫= 0 车轮的受力平衡方程为F。=bòosin0d0,W=b0 orcos0d0 0 R 一土壤压实阻力；W-垂直载荷；b一车轮宽度。 s rsingdg pdz s rcosqdg pdx F're 0 &n+1o w-bQ +龙d pdx=bo 7777777 图7-5刚性从动轮与松软土壤的相互作用 汽车理论（第5版）教学课件
1.刚性车轮滚动时的土壤阻力 假设土壤对车轮的反力沿径向 车轮的受力平衡方程为 —土壤压实阻力；W —垂直载荷；b —车轮宽度。 第三节 车辆的挂钩牵引力 ， 3
第三节 车辆的挂钩牵引力 1.刚性车轮滚动时的土壤阻力 820 D(。-2)(6。-z》 = 当沉陷量较小时 Ddz Ddz 2x 2V20-z 20-2=1 dz =2tdt 形=+bk人D。(。-) 2 e 3W ù2nl 20 e u +bkD6-n 图7-5刚性从动轮与松软土壤的相互作用 汽车理论（第5版）教学课件
第三节 车辆的挂钩牵引力 当沉陷量较小时 1.刚性车轮滚动时的土壤阻力 4
第三节 车辆的挂钩牵引力 1.刚性车轮滚动时的土壤阻力 将代入F表达式，得到压实土壤阻力F 2n+2 e3Wù2n+1 6-n6m+1.+k 8D出 口增加车轮直径和宽度都能降低压实土壤阻力，但增加 车轮直径比增加宽度更有效，即直径越大，沉陷量越小。 思考：SUV越野汽车和轿车相比，哪种车型的轮胎直径应 该更大？为什么？如果汽车在松软地面上行驶，降低压实 阻力的有效措施有哪些？ 5 汽车理论（第5版）教学课件
将z0代入 表达式，得到压实土壤阻力 增加车轮直径和宽度都能降低压实土壤阻力，但增加 车轮直径比增加宽度更有效，即直径越大，沉陷量越小。 思考：SUV越野汽车和轿车相比，哪种车型的轮胎直径应 该更大？为什么？如果汽车在松软地面上行驶，降低压实 阻力的有效措施有哪些？ 第三节 车辆的挂钩牵引力 1.刚性车轮滚动时的土壤阻力 5
第三节 车辆的挂钩牵引力 口在松软地面上，除了压实土壤阻力外，滚动着的车轮前缘将推 动土壤形成隆起的前缘波，产生推土阻力F: Fb=blCzoKpe+0.5zi8Kr】 式中，二0为沉陷量y,为单位体积土壤重量；c为粘聚系数；b为轮 胎宽度。 0 Ke=(W。-tanj)cos2j 0 式中，N。及N,是土壤承载能力系数；i 为摩擦角。 40 N N 20 10 000000力000动动10而 N。值 5.7 N值 图7-6Nc、N数值图 6 汽车理论（第5版） 教学课件
式中，z0为沉陷量；γs为单位体积土壤重量；c为粘聚系数；b为轮 胎宽度。 在松软地面上，除了压实土壤阻力外，滚动着的车轮前缘将推 动土壤形成隆起的前缘波，产生推土阻力 ： 式中， 及 Nr 是土壤承载能力系数；为摩擦角。 第三节 车辆的挂钩牵引力 6
第三节 车辆的挂钩牵引力 口在很松软的地面上，推土阻灰可用下式估 算 F=b0.67c2K+0.5zi8Kg) 式中 (Ne-tanj cos2jc K w2Ne +1cos21 NS及N是局部剪切失效时土壤承载能力系数； tani c= 3 % N 30 Ne 20 10 000动4种动办巾0力40前动10而 Nc,N值 5.7 Nr,N值 图7-6N、N、N、N数值图 7 汽车理论（第5版）教学课件
式中 在很松软的地面上，推土阻力 可用下式估 算 及 是局部剪切失效时土壤承载能力系数； 第三节 车辆的挂钩牵引力 7
第三节 车辆的挂钩牵引力 口在泥浆地面，车辆浸入泥浆部分的形状对运动阻力 的影响特别明显，此时推土阻力大于压实阻力而成为主 要矛盾。在有硬底层的粘性泥浆里行驶的车辆，推土阻 力的大小决定于泥浆的密度P、粘度μ、行驶速度 以 及车辆行走部分浸入泥浆中的尺寸，即 Fo =CpruA/2 式中，CD为泥浆的阻力系数，是雷诺数Re的函数， Re=pughl u ,h为浸入泥浆的深度；A为浸入泥浆 中的面积。 8 汽车理论（第5版）教学课件
在泥浆地面，车辆浸入泥浆部分的形状对运动阻力 的影响特别明显，此时推土阻力大于压实阻力而成为主 要矛盾。在有硬底层的粘性泥浆里行驶的车辆，推土阻 力的大小决定于泥浆的密度ρ、粘度μ、行驶速度 以 及车辆行走部分浸入泥浆中的尺寸，即 式中，CD为泥浆的阻力系数，是雷诺数Re的函数， ，h为浸入泥浆的深度；A为浸入泥浆 中的面积。 第三节 车辆的挂钩牵引力 8
第三节车辆的挂钩牵引力 2.充气轮胎的土壤阻力 口当轮胎按照刚性轮一样维持圆形，轮胎圆周上最 低点处土壤的支承压力为 22 62n+1e 3W 62n+1 b 。6 8b%8 6-n)D。 口如果pP:+P。>Pg ，轮胎维持圆形。 口由此式确定的值称为充气轮胎的临界压柳 20=21 沉陷 Pi+pe>Per 9 汽车理论（第5版）教学课件
2.充气轮胎的土壤阻力 当轮胎按照刚性轮一样维持圆形，轮胎圆周上最 低点处土壤的支承压力为 由此式确定的pg值称为充气轮胎的临界压力 。 如果，轮胎维持圆形。 第三节 车辆的挂钩牵引力 9
第三节 车辆的挂钩牵引力 p可由试验测得。 轮胎负荷：-1.336kN ×-2.226kN o-3.117kN 120 W=3.117kN W=2.226kN 90 0 Pg=P线 W=1.336kN Pe=13.76 kPa 60 Pe=22.0 kPa 0 30 Pe=27.6 kPa 700-16轮胎 20 40 60 80 充气压力P;/kPa 图7-8胎体刚度产生的压力p值的确定 10 汽车理论（第5版）教学课件
pc可由试验测得。 第三节 车辆的挂钩牵引力 10