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1、吴光强吴光强 汽车理论汽车理论同济大学汽车学院同济大学汽车学院 教授教授东东京大学生京大学生产产技技术术研究所研究所 客客员员教授教授第一章 轮胎力学与汽车空气动力学1.1 轮胎力学 1.1.1 概述 1.1.2 作用在轮上的力和力矩 1.1.3 轮胎纵向动力学特性 1.1.4 轮胎侧偏特性 1.1.5 轮胎侧偏特性的数学模型 1.1.6 轮胎侧倾力学特性 1.1.7 轮胎径向特性及振动特性1.2 汽车空气动力学1.1 轮胎力学1.1.1概述概述1.轮胎的要求 有足够的强度和寿命、气密性好，保持行驶安全；良好的弹性和阻尼特性，噪声小，保证乘坐舒适和安全；胎面花纹要增强与地面的附着性，保证必要的

2、驱动力和制动效能；轮胎边行驶，材料中摩擦损失或迟滞损失要小，保证滚动阻力小；轮胎侧偏特性好，保证转向灵敏和良好的方向稳定性。2.轮胎的种类及规格组成 按结构组成：内胎轮胎和无内胎轮胎；按胎体中帘线排列方式：普通斜线胎、带束斜交帘线胎、子午线轮胎。轮胎规格组成：轮胎宽度（mm）扁平率（%）轮胎结构形式 轮辋直径（in或mm）工作标记（速度标记GSY，负荷指数L1）速度标记速度标记（GSY）最高车速最高车速（km/h）速度标记速度标记（GSY）最高车速最高车速（km/h）F80R170M130S180P150T190Q160H210速度标记负荷指数（L1）L1承载能力（kg）L1承载能力（kg）L

3、1承载能力（kg）L1承载能力（kg）50190652908045095690511956630081462967105220067307824759773053206683158348798750542126932584500997755521870335855151008005622471345865301018255723072355875451028505823673365885601038755924374375895801049006025075387906001059256125776400916151069506226577412926301079756327278425936

4、50108100064280794379467010910301.1.2 作用在轮胎上的力和力矩轮胎六分力符号名 称意 义纵向力地面对轮胎的反作用力眼坐标系x轴的分量测向力地面对轮胎的反作用力沿坐标系y轴的分量法向力地面对轮胎的反作用力沿坐标系z轴的分量翻转力矩地面对轮胎反作用力绕x轴产生的力矩滚动阻力矩地面对轮胎反作用力绕x轴产生的力矩回正力矩地面对轮胎反作用力绕x轴产生的力矩FxFyFzTxTyTz1.1.3 轮胎纵向动力学特性滚动阻力系数地 面 类 型良好的沥青或水泥路0.0100.018一般的沥青或水泥路0.0180.020碎石路0.0200.025压紧土路、干燥路面0.0250.03

5、5潮湿路面0.0500.150结冰路面0.0150.030压紧的雪路0.0300.050卵石路面0.0250.030干砂路0.1000.300湿砂路0.060.15f图1-14轮胎的驻波现象(3-3)The contact stress with caster 30 min.，0.2MPa tyre pressure1,11,naxaaxxnuuusnuuu 滑动率的统一表达式：轮胎侧偏特性是轮胎力学特性的重要部分,它主要是指侧偏力、回正力矩与侧偏角的关系,它是研究汽车操纵稳定性的基础.回正力矩:在轮胎发生侧偏时,还会产生作用于轮胎绕OZ轴的力矩TZ,圆周行驶时,TZ是使转向车轮恢复到直线行驶位置的主要恢复力矩之一.1.2 汽车空气动力学