第四章第课转向方式与转向原理

1汽车拖拉机学第四章汽车拖拉机转向系统第1课转向方式与转向原理luzx@QQ：1607357229鲁植雄教授第四章汽车拖拉机转向系统本章内容安排*《汽车拖拉机学》课件2第1课转向方式与转向原理

第2课轮式车辆转向系（1）第3课轮式车辆转向系（2）第4课履带拖拉机和手扶拖拉机转向系2023年5月24日《汽车拖拉机学》课件*《汽车拖拉机学》课件3本节课的主要内容一、转向方式二、轮式车辆转向理论分析三、履带车辆转向理论分析四、手扶拖拉机转向理论分析第四章汽车拖拉机转向系统2023年5月24日《汽车拖拉机学》课件一转向方式2023/5/244转向方式：1、靠车辆的轮子相对车身偏转一个角度来实现2、靠改变行走装置两侧的驱动力来实现3、既改变两侧行走装置的驱动力又使轮子偏转偏转车轮转向的实现方式：

前轮偏转后轮偏转前后轮偏转折腰偏转第四章汽车拖拉机的转向系统第1课转向方式与转向原理2023年5月24日《汽车拖拉机学》课件二轮式车辆转向理论分析2023/5/245（一）运动学分析：转向瞬心

前轮转向四轮转向RROOLLMM第四章汽车拖拉机的转向系统第1课转向方式与转向原理2023年5月24日《汽车拖拉机学》课件二轮式车辆转向理论分析2023/5/246

为了满足各车轮作纯滚动，车辆在转向时各车轮轴心线应通过同一瞬心轴线，此轴线垂直于地面，其投影点如图中O点，水平投影车辆转向时车身绕瞬心O点转动。因车辆转向时的转弯半径R随前轮偏转角的变化而变化，所以称O点为瞬时转向中心。第四章汽车拖拉机的转向系统第1课转向方式与转向原理2023年5月24日《汽车拖拉机学》课件二轮式车辆转向理论分析2023/5/247转向时必须满足三个条件：通过驾驶人员的操纵来实现前轮的偏转，车轮的偏转的程度决定了车辆的转弯半径。两前轮作纯滚动，要求内侧前轮偏转角α比外侧前轮偏转角β要大，且两偏转角满足阿克曼公式。转向时两驱动轮应具有不同的转速，且内侧驱动轮转速慢，外侧驱动轮转速快，即差速行驶。第四章汽车拖拉机的转向系统第1课转向方式与转向原理2023年5月24日《汽车拖拉机学》课件二轮式车辆转向理论分析2023/5/248重要几何参数：转弯半径R：转向中心O到外转向轮与地面接触点之间的距离。

R=L／sinβ阿克曼公式：前轮转向时四轮转向时

式中：M——两转向节立轴与前轮轴心线交点之间距离；

L——车辆前后轴距。差速公式：

式中：n1、

n2——分别为慢、快速侧驱动轮转速；

R——转弯半径；

B——后轴轮距。第四章汽车拖拉机的转向系统第1课转向方式与转向原理2023年5月24日《汽车拖拉机学》课件二轮式车辆转向理论分析2023/5/249（二）动力学分析：

车辆在转向时的受力比较复杂。为便于分析做以下假设：四轮车辆的两前轮直接装在同一前轴上，前轴中间与机体铰接；车辆是低速转向，这样可以不考虑离心惯性力的影响。第四章汽车拖拉机的转向系统第1课转向方式与转向原理2023年5月24日《汽车拖拉机学》课件二轮式车辆转向理论分析2023/5/2410轮式车辆在水平地面上直行：

其牵引平衡方程为：

式中：Pq—驱动轮的总推动力，即两侧驱动轮推力

Pq1与

Pq2之和

Pfc——前轮滚动阻力，每侧前轮滚动阻力为0.5PfcPfq——驱动轮滚动阻力，每侧驱动轮滚动阻力为0.5Pfq；

PT——挂钩牵引阻力。第四章汽车拖拉机的转向系统第1课转向方式与转向原理2023年5月24日《汽车拖拉机学》课件二轮式车辆转向理论分析2023/5/2411轮式拖拉机在等速转向行驶受力：

转向时牵引平衡方程为：

式中：

——转向时驱动轮的总推力，

为两侧驱动轮推力

与

之和；

——转向时挂勾牵引力；

——作用线与车辆纵向对称

轴线间的夹角。第四章汽车拖拉机的转向系统第1课转向方式与转向原理土壤对前轮产生的反作用力分解为轴向分力PB（侧向反作用力）和切向分力，即为Pfc2023年5月24日《汽车拖拉机学》课件二轮式车辆转向理论分析2023/5/2412总转向阻力矩的计算：车辆转向时，土壤作用于车辆、并相对于O2点的总转向阻力矩为各项阻力矩之和，即第四章汽车拖拉机的转向系统第1课转向方式与转向原理式中：――分别为前、后轮的转向阻力矩；

LT——PT作用点至O2点的间距。2023年5月24日《汽车拖拉机学》课件二轮式车辆转向理论分析2023/5/2413车辆转向时，地面作用于车轮的转向力矩为第四章汽车拖拉机的转向系统第1课转向方式与转向原理因轮式车辆后桥（驱动桥）装有差速器，能将中央传动传来的力矩近似平均地分配给两则驱动轮，所以可以假定因而式上式可写成：2023年5月24日《汽车拖拉机学》课件二轮式车辆转向理论分析2023/5/2414根据稳定转向的条件，转向力矩与转向阻力矩相平衡，即第四章汽车拖拉机的转向系统第1课转向方式与转向原理由此可得转向力PB为转向力PB是土壤对偏转的前轮产生的轴向反力，因而PB的大小取决于前轮和土壤间的侧向附着性能。2023年5月24日《汽车拖拉机学》课件二轮式车辆转向理论分析2023/5/2415讨论：拖拉机在抗压、抗剪强度弱的地面上（如水田土壤、沙滩及松软地面）转向时，因附着性能变差、转向力PB不足而转向困难．对于轮式拖拉机而言，这时可以采用慢速侧驱动轮的适当制动以协助转向汽车、拖拉机等车辆转向会使发动机的负荷增大。假定直线行驶时挂钩牵引力PT，比较车辆转向与直线行驶时的牵引平衡方程式可知，转向时内侧驱动轮推力需增大，即第四章汽车拖拉机的转向系统第1课转向方式与转向原理车辆转向时，因驱动轮的驱动力增大而需要发动机的功率相应增大。2023年5月24日《汽车拖拉机学》课件三、吓履带子式车刊辆转际向理权论分钩析20鞠23军/5吴/1傻816（一认）运仿动学里分析履带献两侧劲驱动偷轮角委速度粉差：若两脂侧驱绢动轮础的角踏速度邀分别奸是段，驱损动轮吧的节须圆半制径为r，则预线速改度分阳别是当：第四章汽车拖拉机的转向系统第1课转向方式与转向原理履带炉车辆钢的转日向角岁速度W为结论供：拖拉荐机两农侧驱恢轮的贝角速沾度差伴值（）越纽奉大，拖拉搜机的商转向免角速舍度W越大狂，转映向半践径R小。20使23头年5口月1赚8日《汽车粮拖拉千机学》课件三、猫履带说式车丢辆转铁向理育论分股析20石23蚀/5唐/1市817（一敌）运焦动学蜂分析转向膛原理歼：履带街拖拉终机两姐侧驱跌动轮招的驱缘瑞动力德矩不太相等饭时两贼侧履坟带所是产生页的驱蠢动力逆也不叛同，强这就砍会产蛮生转美向力幅矩MB。当贸其大临于所惩有转碗向阻寸力矩没，拖裁拉机凡便能童绕转喊向瞬他心轴魄线O转向碧。快、纵慢侧份履带困的线碎速度间：第四章汽车拖拉机的转向系统第1课转向方式与转向原理车辆液纵向叼对称面平面掉中心设处的裤平均守线速史度V为20浸23属年5蚁月1忆8日《汽车倒拖拉辈机学》课件三、圣履带让式车鸣辆转巩向理峰论分语析20轻23贼/5嫩/1汇818（二吩）动辅力学恒分析现：履带族拖拉翠机转杏向时睬的阻染力矩Mz可以臭认为茫由两霞部分湿组成朴：一是炎履带腿在地安面上出相对研转动稠时由状摩擦赢作用相产生躲的阻饰力矩Mz粘1；二是价由牵拨引力的对图相对容转动殿中心揭形成与的转洲向阻询力矩Mz慎2。即爽：Mz萌=M阿z1核+M供z2第四章汽车拖拉机的转向系统第1课转向方式与转向原理20浩23汽年5表月1喘8日《汽车物拖拉尖机学》课件三尊履带点式车丧辆转甜向理盘论分津析20印23浮/5港/1贵819第四章汽车拖拉机的转向系统第1课转向方式与转向原理1．无异牵引头负荷在水齿平地溪面上熄稳定马转向讯时，锻履带添的转顷向阻顶力矩:猴Mz旋=M先z1无牵根引负脏荷时某，履援带的暖相对弊转动案中心泥在履竹带支惨持面墓中间列，履否带车腰辆转市向时奋的阻巡寿力矩熔是由辫履带辽与地辛面之暴间的把摩擦踩、侧显向挤晓压、缩慧剪切探以及乡丰履带吗滑转云、土决壤推桃力作绒用线虎的横篇向偏调移等须诸多津因素翼引起伪的阻取力矩魔的合聪成，锻单独族分析哪和计垄算它踏们对篇转向忍阻力雅矩的违影响欠比较搁困难胶。一般己是通腿过实傍验，晋测取贷转向俩阻力轨系数壁值颈，用亡转向艘摩擦为阻力棍矩Mz馋1的形暂式来司反映针无牵严引负事荷时锋履带略拖拉且机转陵向阻飞力矩疏，使框分析柜简化泰。20洗23印年5乔月1枕8日《汽车帝拖拉券机学》课件三步履带作式车海辆转棍向理定论分烈析20匆23才/5次/1讨820第四章汽车拖拉机的转向系统第1课转向方式与转向原理无牵被引负拒荷设履等带的抹接地桑压力塘均匀算分布计，其近值为偶：0.加5Gs／bL0Gs为车泉辆使册用重胡量，b为单晚侧履袄带宽简度，L0为履袖带接待地长挤度微小欢面积bd诊x上重少量产烈生的纱摩擦秃力对尘转动扒极线O1O2（履馒带接宁地长讯度的娱中心替连线谜）的阶力矩dM为两条悲履带胞转向貌阻力废矩之掏和Mz为结论：拖拉商机越局重，绳履带记接地此长度L0越大瞒，越裂向阻没力矩Mz也越挎大。20柴23束年5污月1灶8日《汽车叨拖拉奖机学》课件三逆履带茫式车攻辆转懒向理坚论分凡析20庙23桶/5臂/1嘱821第四章汽车拖拉机的转向系统第1课转向方式与转向原理2．有瞎牵引格阻力在水掌平地乘面稳典定转术向，决履带幅拖拉镰机的简转向调阻力鉴矩为掩，甜由于许牵引晶阻力彻的影哈响，胁履带赏的相纵对转锤动极肠线位遵置由飘原来袭在接坏地长野度的恰中心骡，即0.月5L0处向拔后移盾动距疤离为X0摩擦例阻力洁引起拌的转节向阻车力矩Mz功1为去掉杂较小户项时小，则碰得20吴23具年5粥月1哲8日《汽车眠拖拉何机学》课件三跪履带殖式车全辆转纵向理哗论分除析20销23扔/5穿/1惯822第四章汽车拖拉机的转向系统第1课转向方式与转向原理2．有庭牵引才阻力牵引们负荷撞的横娘向分纳力引谎起的吹转向柱阻力泡矩Mz藏2为讨论欢：转脸向力良矩MB是由污两侧已履带体土壤间推力狗不相蜜等而丸形成丑的，须当它挪足以创克服举转向行阻力推矩时原，即总转碌向阻储力矩Mz为：则，芳履带括拖拉直机便皱能转六向。20嘉23省年5瞒月1晓8日《汽车冤拖拉字机学》课件四炭手扶滴拖拉锦机转幸向理孤论分茧析20晴23谁/5舅/1陈823直行暗时，两侧拳驱动酬轮的舅土壤扁推力乎相等生，即Pq1=Pq2。转向裙时，麦内侧则驱动争轮动璃力被初停止巧传递益，驱赴动力凭矩为乓零，细即Pq1＝0，但融驱动右轮的仍滚动辆阻力阔仍为0.陆5Pf。此时匹拖拉撤机的筝全部筐动力缓传递俘给外灰侧驱雅动轮但，其踢驱动陵轮驱妹动力交矩为M0，驱匆动半案径为rq，其驱动橡力Pq2为：第四章汽车拖拉机的转向系统第1课转向方式与转向原理转向群力矩MB：20雄23邪年5尽月1烟8日《汽车旱拖拉锻机学》课件四肝手扶传拖拉种机转鸡向理奴论分锄析20昂23申/5喉/1醒824尾轮育偏转霞角摩时，及土壤毕对尾价轮作熄用一侧向萄力PB，该限力对愚驱动娱桥中叮心的妥作用墙力臂节为Lc辩osα、力挣矩PBLc控osα有助悔于拖柏拉机踪蝶转向肉。总休转向含力矩胳为第四章汽车拖拉机的转向系统第1课转向方式与转向原理总转厕向阻收力矩20钻23东年5靠月1询8日《汽车霉拖拉鬼机学》课件小结20某