輪胎滾動受力模型 輪胎滾動摩擦力怎么計算

首先說驅(qū)動輪,車輪是受發(fā)動機的動能轉(zhuǎn)動,而輪胎的轉(zhuǎn)動使輪胎表面對地面有相對運動的趨勢,但接觸的輪胎面和接觸的地面之間沒有產(chǎn)生滑動,從而使地面對輪胎施加了向前的靜摩擦力.

至于從動輪話,只是有滾動上的摩擦,摩擦力向后的.

樓上抄寫答案,也太快了吧汽車簡述輪胎滾動阻力的形成原因及影響因素

滾動阻力是汽車在任何條件下行駛時都需克服的阻力。汽車行駛時，輪胎 或地面的變形過程所伴隨的能量損失是車輪轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生滾動阻力的根本原因。本 文主要通過對滾動阻力進行簡單的理論分析，加深對汽車理論基礎(chǔ)課程學習中這 一概念的理解。首先，闡述了滾動阻力的產(chǎn)生機理及其作用形式。然后，介紹了 滾動阻力系數(shù)的概念，分析了部分影響阻力系數(shù)大小的因素，包括路面種類，車 速，驅(qū)動力系數(shù)，輪胎充氣壓力等。

關(guān)鍵詞：滾動阻力，成因分析，滾動阻力系數(shù)，影響因素

引言

汽車在水平道路上行駛時，有多種阻力需要克服。滾動阻力是汽車在任何行 駛條件下都需要克服的一種阻力，是行駛阻力的重要組成部分。本文主要對滾動 阻力進行簡單理論分析，以加深汽車理論基礎(chǔ)課程學習中對這一概念的理解。由 于彈性輪胎在硬路面上滾動時以輪胎變形為主，為簡單起見，本文僅討論這種情 況下滾動阻力的成因及其影響因素。

1 滾動阻力成因分析

1.1 產(chǎn)生機理

車輪滾動時，車輪與地面在接觸區(qū)域的法向、切向和側(cè)向均產(chǎn)生相互作用力， 輪胎與地面亦存在相應的變形。圖 1 中左圖是輪胎在硬支承路面上受徑向載荷的 變形曲線，其加載變形曲線和卸載變形曲線并不重合。

圖 1-彈性車輪在硬路面上的滾動

當彈性輪胎在硬路面（混凝土地、瀝青路）上滾動時，輪胎的變形是主要的。 由于輪胎有內(nèi)部摩擦，產(chǎn)生彈性遲滯損失，使輪胎變形時對它做的功不能全部回 收。如圖所示，從輪胎的徑向變形曲線上可以看出， OA過程為加載過程， AO 過 程為卸載過程，兩曲線并不重合，即在加載和卸載過程中存在能量損失，此能量 消耗在輪胎各組成部分相互間的摩擦以及橡膠、簾線等物質(zhì)的分子間的摩擦，最

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后轉(zhuǎn)化為熱能而消失在大氣中。這種損失稱為彈性物質(zhì)的遲滯損失。

進一步分析，便可知這種遲滯損失表現(xiàn)為阻礙車輪滾動的一種阻力偶。當車輪 不滾動，地面對車輪的法向反作用力的分布是前后對稱的：但當車輪滾動時，在 法線 n m 前后相對應點 d 和 e變形雖然相同，但由于遲滯現(xiàn)象，處于壓縮過程的 前的 d 點的地面法向反作用力就會大于處于恢復過程的后部 e 點的地面法向反作 用力。

1.2作用形式

1. 2. 1 地面法向反作用力前后分布

由靜力學知識易知，當車輪處于靜止時，路面對車輪的法向反作用力的分布 是前后對稱的。但當車輪滾動時，其受力情況將會發(fā)生變化。

圖 2 彈性車輪在硬路面上的滾動

由圖 2所示，在關(guān)于法線n-n1對稱的d和d1 兩點處，在車輪滾動時其變形 量是相同的，但由圖 1 可知，取相同壓縮量δ時，處于加載過程的 d 點受的力 CF 大于處于卸載過程的 d1 點受的力 DF。因此當車輪滾動時，其前后法向反作用 力不相等。

1.2. 2滾動阻力偶矩

地面法向反作用力的合力 FZ與法向載荷W相等，方向相反，但由 2.2.1 的 分析可知，汽車行駛時前后分布的法向反作用力不相等，則其合力 FZ 會相對法 線向前進方向移動一個距離 a （如圖 2所示）。

圖 3 從動輪在硬路面滾動時的受力情況

假設(shè)將法向反作用力的合力 FZ移至與法線 n-n1重合，則從動輪在硬路面上 滾動時的受力情況可畫為圖 3 所示的形式。即滾動時有滾動阻力偶矩Tf ? FZa 。

滾動阻力偶矩 Tf阻礙車輪滾動，這正是所分析的遲滯損失的表現(xiàn)。輪胎與地面之間的受力分析？（從靜止開始滾動時） 多謝。

靜止時，有兩種情況

一種是車沒有運動趨勢，則輪胎與地面之間的力為輪胎對地面的壓力和地面對輪胎的支持力，是一對作用力與反作用力，這兩個力無論何時都存在的

第二種是車有運動趨勢，那除了壓力和支持力以外，輪胎還受一個地面對輪胎的與運動趨勢方向相反的靜摩擦力，同時地面也受到一個與靜摩擦力相對應的反作用力

運動時，除了壓力和支持力，輪胎還受一個地面對輪胎的動摩擦力，值得注意的是，這個動摩擦力的方向是與汽車運動方向相同的，汽車運動實際上就是靠摩擦力運動的。當然，這個動摩擦力也有一個輪胎對地面的相反方向的反作用力試說明輪胎滾動阻力產(chǎn)生機理和作用形式

輪胎在松軟路面上滾動時,由于車輪使地面變形下陷,在車輪前方實際形成了具有一定坡度的斜面,對車輪前進產(chǎn)生阻力.

輪胎在松軟地面滾動時,輪轍摩擦會引起附加阻力.

車輪行駛在不平路面上時,引起車身振蕩、減振器壓縮和伸長時做功,也是滾動阻力的作用形式.