1第七章汽車的通過性汽車的通過性（越野性）是指它能以足夠高的平均汽車的通過性（越野性）是指它能以足夠高的平均車速通過各種壞路和無路地帶（如松軟地面、凹凸不平車速通過各種壞路和無路地帶（如松軟地面、凹凸不平地面等）及各種障礙（如陡坡、側(cè)坡、壕溝、臺階、灌地面等）及各種障礙（如陡坡、側(cè)坡、壕溝、臺階、灌木叢、水障等）的能力。木叢、水障等）的能力。通過性又分為支承通過性和幾何通過性。通過性又分為支承通過性和幾何通過性。通過性取決于地面的物理和力學(xué)性質(zhì)及汽車的結(jié)構(gòu)通過性取決于地面的物理和力學(xué)性質(zhì)及汽車的結(jié)構(gòu)參數(shù)和幾何參數(shù)。參數(shù)和幾何參數(shù)。返回目錄返回目錄2第一節(jié)汽車通過性評價指標及幾何參數(shù)第七章 汽車的通過性 本節(jié)將主要介紹汽車支承通過性的評價指標本節(jié)將主要介紹汽車支承通過性的評價指標和影響通過性的汽車幾何參數(shù)。和影響通過性的汽車幾何參數(shù)。返回目錄返回目錄3一、汽車支承通過性評價指標汽車支承通過性的指標評價：牽引系數(shù)、牽引效率及燃汽車支承通過性的指標評價：牽引系數(shù)、牽引效率及燃油利用指數(shù)。油利用指數(shù)。單位車重的掛鉤牽引力（凈牽引力）。表明汽車在松軟單位車重的掛鉤牽引力（凈牽引力）。表明汽車在松軟地面上加速、爬坡及牽引其他車輛的能力。地面上加速、爬坡及牽引其他車輛的能力。汽車的掛鉤牽引力；汽車的掛鉤牽引力；G汽車重力。汽車重力。第七章 汽車的通過性1.牽引系數(shù)牽引系數(shù)TCdFd/TCFG4驅(qū)動輪輸出功率與輸入功率之比。反映了車輪功率傳遞過驅(qū)動輪輸出功率與輸入功率之比。反映了車輪功率傳遞過程中的能量損失。程中的能量損失。單位燃油消耗所輸出的功，單位燃油消耗所輸出的功， 。式中，式中，Qt為單位時間內(nèi)的燃油消耗量。為單位時間內(nèi)的燃油消耗量。第一節(jié) 汽車通過性評價指標及幾何參數(shù)wrdawd1TsrFuTFTE2.牽引效率（驅(qū)動效率）TE 3.燃油利用指數(shù)Ef式中，式中， 為汽車行駛速度；為汽車行駛速度；TW為驅(qū)動輪輸入轉(zhuǎn)矩；為驅(qū)動輪輸入轉(zhuǎn)矩；為驅(qū)為驅(qū)動輪角速度；動輪角速度；r為驅(qū)動輪動力半徑；為驅(qū)動輪動力半徑； 為滑轉(zhuǎn)率。為滑轉(zhuǎn)率。tadf/QuFE aurs5二、汽車通過性幾何參數(shù) 間隙失效間隙失效：汽車與：汽車與地面間的間隙不足而地面間的間隙不足而被地面托住，無法通被地面托住，無法通過的情況。過的情況。 頂起失效頂起失效：當(dāng)車輛中間底部的：當(dāng)車輛中間底部的零件碰到地面而被頂住的情況。零件碰到地面而被頂住的情況。 觸頭失效觸頭失效：當(dāng)車輛前端觸及地：當(dāng)車輛前端觸及地面而不能通過的情況。面而不能通過的情況。 托尾失效托尾失效：當(dāng)車輛尾部觸及地：當(dāng)車輛尾部觸及地面而不能通過的情況。面而不能通過的情況。 與間隙失效有關(guān)的汽車整車幾何尺寸，稱為與間隙失效有關(guān)的汽車整車幾何尺寸，稱為汽車通過性汽車通過性幾何參數(shù)，幾何參數(shù)，包括最小離地間隙、縱向通過角、接近角、離去包括最小離地間隙、縱向通過角、接近角、離去角、最小轉(zhuǎn)彎直徑等。角、最小轉(zhuǎn)彎直徑等。第一節(jié) 汽車通過性評價指標及幾何參數(shù)6（1）最小離地間隙h 汽車滿載、靜止時，支承平面與汽車上的中間區(qū)汽車滿載、靜止時，支承平面與汽車上的中間區(qū)域最低點之間的距離。域最低點之間的距離。 它反映了汽車無碰撞地通過地面凸起的能力。它反映了汽車無碰撞地通過地面凸起的能力。第一節(jié) 汽車通過性評價指標及幾何參數(shù)7（2）縱向通過角 汽車滿載、靜止時，分別通過前、后車輪外緣作汽車滿載、靜止時，分別通過前、后車輪外緣作垂直于汽車縱向?qū)ΨQ平面的切平面，兩切平面交于車垂直于汽車縱向?qū)ΨQ平面的切平面，兩切平面交于車體下部較低部位時所夾的最小銳角。體下部較低部位時所夾的最小銳角。 它表示汽車能夠無碰撞地通過小丘、拱橋等障礙它表示汽車能夠無碰撞地通過小丘、拱橋等障礙物的輪廓尺寸。物的輪廓尺寸。第一節(jié) 汽車通過性評價指標及幾何參數(shù)8（3）接近角1 汽車滿載、靜止時，前端突出點向前輪所引切線汽車滿載、靜止時，前端突出點向前輪所引切線與地面間的夾角。與地面間的夾角。 1越大，越不容易發(fā)生觸頭失效。越大，越不容易發(fā)生觸頭失效。第一節(jié) 汽車通過性評價指標及幾何參數(shù)9（4）離去角2 汽車滿載、靜止時，后端突出點向后輪所引切線與汽車滿載、靜止時，后端突出點向后輪所引切線與地面間的夾角。地面間的夾角。 2越大，越不容易發(fā)生托尾失效。越大，越不容易發(fā)生托尾失效。第一節(jié) 汽車通過性評價指標及幾何參數(shù)10（5）最小轉(zhuǎn)彎直徑 轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)到極限位置、汽車以最低穩(wěn)定車速轉(zhuǎn)向行駛時，轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)到極限位置、汽車以最低穩(wěn)定車速轉(zhuǎn)向行駛時，外側(cè)轉(zhuǎn)向輪的中心平面在支承平面上滾過的軌跡圓直徑。外側(cè)轉(zhuǎn)向輪的中心平面在支承平面上滾過的軌跡圓直徑。 它表征了汽車能夠通過狹窄彎曲地帶或繞過不可越過的障它表征了汽車能夠通過狹窄彎曲地帶或繞過不可越過的障礙物的能力。礙物的能力。第一節(jié) 汽車通過性評價指標及幾何參數(shù)mind11（6）轉(zhuǎn)彎通道圓 轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)到極限位置、汽車以最低穩(wěn)定車速轉(zhuǎn)向行駛時，轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)到極限位置、汽車以最低穩(wěn)定車速轉(zhuǎn)向行駛時，車體上所有點在支承平面上的投影均位于圓周以外的最大內(nèi)車體上所有點在支承平面上的投影均位于圓周以外的最大內(nèi)圓，稱為圓，稱為轉(zhuǎn)彎通道內(nèi)圓轉(zhuǎn)彎通道內(nèi)圓；車體上所有點在支承平面上的投影車體上所有點在支承平面上的投影均位于圓周以內(nèi)的最小外圓，稱為均位于圓周以內(nèi)的最小外圓，稱為轉(zhuǎn)彎通道外圓轉(zhuǎn)彎通道外圓。第一節(jié) 汽車通過性評價指標及幾何參數(shù)12第一節(jié) 汽車通過性評價指標及幾何參數(shù)本節(jié)內(nèi)容結(jié)束本節(jié)內(nèi)容結(jié)束下一節(jié)13第二節(jié)松軟地面的物理性質(zhì)第七章 汽車的通過性 本節(jié)將主要介紹土壤的物理性質(zhì)，包括土壤的抗壓性本節(jié)將主要介紹土壤的物理性質(zhì)，包括土壤的抗壓性和抗剪性。和抗剪性。 抗壓性直接影響到車輛通過時的滾動阻力；抗剪性直抗壓性直接影響到車輛通過時的滾動阻力；抗剪性直接影響到在土壤條件下驅(qū)動輪所能產(chǎn)生的最大驅(qū)動力，即接影響到在土壤條件下驅(qū)動輪所能產(chǎn)生的最大驅(qū)動力，即附著力。附著力。返回目錄返回目錄14一、土壤切應(yīng)力與剪切變形的關(guān)系 對于粘性土壤或雪，最大切應(yīng)力僅與土壤或雪的粘聚對于粘性土壤或雪，最大切應(yīng)力僅與土壤或雪的粘聚性和輪胎與地面的接地面積有關(guān)性和輪胎與地面的接地面積有關(guān)AcFX式中，式中，A為驅(qū)動輪的接地面積；為驅(qū)動輪的接地面積；c為土壤或雪的粘聚系數(shù)。為土壤或雪的粘聚系數(shù)。第七章 汽車的通過性1.粘性土壤的最大土壤推力15 對于摩擦性土壤（干沙、凍結(jié)的粒狀雪），按照庫侖對于摩擦性土壤（干沙、凍結(jié)的粒狀雪），按照庫侖摩擦定律，最大切應(yīng)力與負荷摩擦定律，最大切應(yīng)力與負荷W成正比地增加成正比地增加式中，式中，W為作用在驅(qū)動輪上的垂直載荷，為作用在驅(qū)動輪上的垂直載荷， 為摩擦角。為摩擦角。tanWFX第二節(jié) 松軟地面的物理性質(zhì)2.摩擦性土壤的最大土壤推力16 大部分土壤既不是純粘性土壤，也不是純摩擦性壤，大部分土壤既不是純粘性土壤，也不是純摩擦性壤，而是這兩種土壤的混合物，此時最大土壤推力為而是這兩種土壤的混合物，此時最大土壤推力為tanWAcFX第二節(jié) 松軟地面的物理性質(zhì)3.中性土壤的最大土壤推力思考：在什么樣思考：在什么樣的土壤條件下，的土壤條件下，增加驅(qū)動輪上的增加驅(qū)動輪上的垂直載荷有利于垂直載荷有利于提高車輛的通過提高車輛的通過性？性？174.剪切強度maxtanWAcFX兩邊同除以面積兩邊同除以面積Atanmax c式中，式中，max為剪切強度；為剪切強度；為剪切面法向壓力。為剪切面法向壓力。 第二節(jié) 松軟地面的物理性質(zhì)185.土壤的切應(yīng)力與剪切變形的關(guān)系jKKKjKKKyc12221222max1exp1exptan對于對于“脆性脆性”土壤土壤第二節(jié) 松軟地面的物理性質(zhì)式中，式中，K1、K2為系數(shù)，為系數(shù)，j為剪切變形量，為剪切變形量， 為為 中的最大值。中的最大值。土壤的切應(yīng)力與剪切變形的關(guān)系曲線土壤的切應(yīng)力與剪切變形的關(guān)系曲線maxy195.土壤的切應(yīng)力與剪切變形的關(guān)系對于對于“塑性塑性”土壤土壤Kjc/exp1tanKj/exp1max第二節(jié) 松軟地面的物理性質(zhì)KKjKjjjmax0max0/expdd式中，式中，K為土壤剪切變形模數(shù)。為土壤剪切變形模數(shù)。土壤的切應(yīng)力與剪切變形的關(guān)系曲線土壤的切應(yīng)力與剪切變形的關(guān)系曲線20二、土壤法向負荷與沉陷的關(guān)系kbkkzkbkkzpcncn 如果如果將一塊表示充氣輪胎或履帶接地面積的平板用將一塊表示充氣輪胎或履帶接地面積的平板用均勻負荷壓入地面土壤，靜止沉陷量均勻負荷壓入地面土壤，靜止沉陷量 z 和單位壓力和單位壓力 p 之之間的關(guān)系如下。間的關(guān)系如下。式中，式中， 為土壤的為土壤的“粘聚粘聚”變形模數(shù)；變形模數(shù)； 為為土壤的土壤的“摩擦摩擦”變形模數(shù)；變形模數(shù)；b 為承載面積的為承載面積的短邊長；短邊長；z 為土壤沉陷量；為土壤沉陷量；n 為沉陷指數(shù)。為沉陷指數(shù)。第二節(jié) 松軟地面的物理性質(zhì)ckk21三、半流體泥漿及雪的密度對通過性的影響 車輛在半流體泥漿中所受到的阻力除與其行駛速度、浸車輛在半流體泥漿中所受到的阻力除與其行駛速度、浸入面積等有關(guān)外，還與泥漿的密度入面積等有關(guān)外，還與泥漿的密度及阻力系數(shù)及阻力系數(shù)CD有關(guān)，有關(guān)，及及CD越大，阻力也越大。越大，阻力也越大。 車輛在雪地的通過性，與雪的密度及厚度有關(guān)。如果雪車輛在雪地的通過性，與雪的密度及厚度有關(guān)。如果雪層厚度小于汽車的離地間隙，車輛可以通過，與雪的密度無層厚度小于汽車的離地間隙，車輛可以通過，與雪的密度無關(guān)。如果雪的厚度大于汽車離地間隙的關(guān)。如果雪的厚度大于汽車離地間隙的150%時，輕型汽車時，輕型汽車可在密度大于可在密度大于350kg/m3的雪地上通過，重型汽車可在密度大的雪地上通過，重型汽車可在密度大于于500kg/m3的雪地上通過。這里均指沒有滲過水的雪，滲有的雪地上通過。這里均指沒有滲過水的雪，滲有水的雪密度大，但強度卻很低。水的雪密度大，但強度卻很低。 第二節(jié) 松軟地面的物理性質(zhì)22本節(jié)內(nèi)容結(jié)束本節(jié)內(nèi)容結(jié)束下一節(jié)第二節(jié) 松軟地面的物理性質(zhì)23第三節(jié)車輛的掛鉤牽引力第七章 汽車的通過性 本節(jié)將分析車輛在松軟土壤條件下行駛時所遇本節(jié)將分析車輛在松軟土壤條件下行駛時所遇到的各種滾動阻力；分析松軟地面給履帶和驅(qū)動輪到的各種滾動阻力；分析松軟地面給履帶和驅(qū)動輪的土壤推力，從而確定車輛的掛鉤牽引力。的土壤推力，從而確定車輛的掛鉤牽引力。返回目錄返回目錄24一、車輛在松軟地面上的土壤阻力土壤的壓實阻力土壤的壓實阻力推土阻力推土阻力輪胎的彈滯損耗阻力輪胎的彈滯損耗阻力 當(dāng)車輛在松軟地面當(dāng)車輛在松軟地面上行駛時，滾動阻力上行駛時，滾動阻力由三部分構(gòu)成：由三部分構(gòu)成：第七章 汽車的通過性251.剛性車輪滾動時的土壤阻力nczkbkp 假設(shè)土壤對車輪的反力沿徑向假設(shè)土壤對車輪的反力沿徑向車輪的受力平衡方程為車輪的受力平衡方程為0dsinrc0rbF0dcos0rbW 土壤壓實阻力；土壤壓實阻力；W 垂直載荷；垂直載荷；b 車輪寬度。車輪寬度。zprddsinxprddcosckknzzzkbkbFnnzc100crc1d0第三節(jié) 車輛的掛鉤牽引力xzkbkbxpbWnrrdd00sin0sin0c，rcF26 200202222zzzzDzzDDxzzzDxzDx02d2dd20tzzttzd2dttzDbkkWnzd0020c122c033nnDbkkWz第三節(jié) 車輛的掛鉤牽引力當(dāng)沉陷量較小時當(dāng)沉陷量較小時zzDx021.剛性車輪滾動時的土壤阻力271222121c1222rc3131nnnnnDWbkknnF將將z0代入代入 表達式，得到壓實土壤阻力表達式，得到壓實土壤阻力 增加車輪直徑和寬度都能降低壓實土壤阻力，但增加增加車輪直徑和寬度都能降低壓實土壤阻力，但增加車輪直徑比增加寬度更有效，即直徑越大，沉陷量越小。車輪直徑比增加寬度更有效，即直徑越大，沉陷量越小。思考：思考：SUV越野汽車和轎車相比越野汽車和轎車相比，哪種車型的輪胎直徑應(yīng)哪種車型的輪胎直徑應(yīng)該更大？為什么？如果汽車在松軟地面上行駛該更大？為什么？如果汽車在松軟地面上行駛，降低壓實降低壓實阻力的有效措施有哪些？阻力的有效措施有哪些？第三節(jié) 車輛的掛鉤牽引力rcFrcF1.剛性車輪滾動時的土壤阻力28式中，式中，z0 為沉陷量；為沉陷量；s 為單位體積土壤重量；為單位體積土壤重量；c為粘聚系數(shù)；為粘聚系數(shù)；b為輪為輪胎寬度。胎寬度。 在松軟地面上，除了壓實土壤阻力外，滾動著的車輪前緣將推在松軟地面上，除了壓實土壤阻力外，滾動著的車輪前緣將推動土壤形成隆起的前緣波，產(chǎn)生推土阻力動土壤形成隆起的前緣波，產(chǎn)生推土阻力 ：prs20pc0rb5 . 0KzKczbF2cpccostan NK2rprcos1tan2NK式中，式中， 及及 Nr 是土壤承載能力系數(shù)；是土壤承載能力系數(shù)； 為摩擦角。為摩擦角。第三節(jié) 車輛的掛鉤牽引力rbFcN29式中式中 在很松軟的地面上，推土阻力在很松軟的地面上，推土阻力 可用下式估算可用下式估算 及及 是局部剪切失效時土壤承載能力系數(shù)；是局部剪切失效時土壤承載能力系數(shù)；prs20pc0rb5 . 067. 0KzKczbF2cpccostanNK2rprcos1tan2NKtan32tan第三節(jié) 車輛的掛鉤牽引力cNrNrbF30 在在泥漿地面泥漿地面，車輛浸入泥漿部分的形狀對運動阻力，車輛浸入泥漿部分的形狀對運動阻力的影響特別明顯，此時的影響特別明顯，此時推土阻力大于壓實阻力推土阻力大于壓實阻力而成為主而成為主要矛盾。在有硬底層的粘性泥漿里行駛的車輛，推土阻要矛盾。在有硬底層的粘性泥漿里行駛的車輛，推土阻力的大小決定于泥漿的密度力的大小決定于泥漿的密度、粘度、粘度、行駛速度、行駛速度 以以及車輛行走部分浸入泥漿中的尺寸，即及車輛行走部分浸入泥漿中的尺寸，即2rbDa/2FCu A式中，式中，CD為泥漿的阻力系數(shù)，是雷諾數(shù)為泥漿的阻力系數(shù)，是雷諾數(shù)Re的函數(shù)，的函數(shù)， ，h為浸入泥漿的深度；為浸入泥漿的深度；A為浸入泥漿中為浸入泥漿中的面積。的面積。huRe/a第三節(jié) 車輛的掛鉤牽引力au312.充氣輪胎的土壤阻力 當(dāng)輪胎按照剛性輪一樣維持圓形，輪胎圓周上最當(dāng)輪胎按照剛性輪一樣維持圓形，輪胎圓周上最低點處土壤的支承壓力為低點處土壤的支承壓力為212121cg033nnnnckkWpkzkbbn b D 由由此式確定的此式確定的pg值稱為充氣輪胎的臨界壓力值稱為充氣輪胎的臨界壓力 。 如果如果 ，輪胎維持圓形。，輪胎維持圓形。第三節(jié) 車輛的掛鉤牽引力gcipppcrp32pc可由試驗測得?？捎稍囼灉y得。第三節(jié) 車輛的掛鉤牽引力33crcippp部分輪緣將變成平面，接地壓力為部分輪緣將變成平面，接地壓力為nkb/kppz1cci0nnnnbkknppbkbknzbF1c1cic10rc11第三節(jié) 車輛的掛鉤牽引力icpp34 輪胎變形輪胎變形t引起的彈滯損失是充氣輪胎滾動時的彈引起的彈滯損失是充氣輪胎滾動時的彈滯損耗阻力滯損耗阻力 。單位負荷彈滯損單位負荷彈滯損耗阻力耗阻力 WFfrttiartpuWF 式中，式中，為經(jīng)驗系數(shù)。為經(jīng)驗系數(shù)。第三節(jié) 車輛的掛鉤牽引力iatpuf rtF353.履帶的土壤阻力 如果剛性履帶下的土壤壓如果剛性履帶下的土壤壓力均勻分布，土壤沉陷量為：力均勻分布，土壤沉陷量為：1/1/0/nnccpW lzkbkkbk在地上壓出一條長在地上壓出一條長 l、寬、寬 b、深、深 z0 的履帶車轍時所作的功為的履帶車轍時所作的功為01101/0d11nnnzcnckzlWblp zblkbnlnkbk 如果用拉力如果用拉力 將履帶拖行水將履帶拖行水平距離平距離l，所作的功，所作的功 應(yīng)該等應(yīng)該等于上式的功。于上式的功。1rc1/11nnncWFlnkbk 在接地壓力不變的條件下，增加履帶接地長度比加寬履帶對減小壓在接地壓力不變的條件下，增加履帶接地長度比加寬履帶對減小壓實阻力更有效。實阻力更有效。第三節(jié) 車輛的掛鉤牽引力rcFrcF l364.前后串聯(lián)車輪和車輪重復(fù)通過時的土壤壓實阻力 當(dāng)車輪第二次通過松軟的土壤時，土壤阻力會有所當(dāng)車輪第二次通過松軟的土壤時，土壤阻力會有所減小。減小。 一般越野汽車都是采用前、后輪距相等，并均為單一般越野汽車都是采用前、后輪距相等，并均為單胎的形式，以減小在松軟地面上行駛時的阻力。胎的形式，以減小在松軟地面上行駛時的阻力。第三節(jié) 車輛的掛鉤牽引力37二、松軟地面給車輛的土壤推力1.履帶的土壤推力與滑轉(zhuǎn)率履帶獲得的推力是由于地面土壤被履刺推動、剪切而產(chǎn)生的。履帶獲得的推力是由于地面土壤被履刺推動、剪切而產(chǎn)生的。tantanmaxmaxWAccAAFX思考：在純摩擦性土壤條件下思考：在純摩擦性土壤條件下，推力主要與車輛的什么參數(shù)有推力主要與車輛的什么參數(shù)有關(guān)？在粘性土壤條件下關(guān)？在粘性土壤條件下，推力推力又受什么因素的影響？又受什么因素的影響？第三節(jié) 車輛的掛鉤牽引力38 滑轉(zhuǎn)率可以表明滑轉(zhuǎn)的程度滑轉(zhuǎn)率可以表明滑轉(zhuǎn)的程度tstatruuuuus式中，式中， 為車輛的實際速度；為車輛的實際速度； 為車輛的理論速度為車輛的理論速度， =r； r 為履帶驅(qū)動鏈輪的的節(jié)圓半徑，為履帶驅(qū)動鏈輪的的節(jié)圓半徑，為驅(qū)動輪角速度；為驅(qū)動輪角速度；us 為為履帶相對地面的滑動速度。履帶相對地面的滑動速度。履帶某接地點的剪切變形履帶某接地點的剪切變形tujst/uxt xsuxujrts第三節(jié) 車輛的掛鉤牽引力aututu39 單位履帶寬的土壤推力等于切應(yīng)力曲單位履帶寬的土壤推力等于切應(yīng)力曲線下包含的面積：線下包含的面積：00dtan1 exp/dllXFbxbcj Kx 設(shè)履帶給地面的法向壓力均勻分布設(shè)履帶給地面的法向壓力均勻分布blWKlslsKWAc/exp11tanrrr0tan1 exp/dlXWFbcs x Kxbl 長而窄的履帶比短而寬的履帶的滑轉(zhuǎn)率小，長而窄的履帶比短而寬的履帶的滑轉(zhuǎn)率小，這有利于通過性，但履帶過長會使轉(zhuǎn)向困難。這有利于通過性，但履帶過長會使轉(zhuǎn)向困難。第三節(jié) 車輛的掛鉤牽引力402.驅(qū)動輪的土壤推力與滑轉(zhuǎn)率 驅(qū)動輪的運動情況比履帶復(fù)雜，一般采用履帶的土壤驅(qū)動輪的運動情況比履帶復(fù)雜，一般采用履帶的土壤推力公式來估算。推力公式來估算。srtujtdcos11dr00s0 sinsin10r0sr第三節(jié) 車輛的掛鉤牽引力41 Kjc/exp1tan sinsin1exp1tan00rsKrc其中，法向正壓力其中，法向正壓力 由由 確定確定nnzkbkkzpc 00dcosbrFX第三節(jié) 車輛的掛鉤牽引力2.驅(qū)動輪的土壤推力與滑轉(zhuǎn)率42車輛的土壤推力車輛的土壤推力FX與土與土壤阻力壤阻力 Fr 之差，稱為掛鉤之差，稱為掛鉤牽引力牽引力三、掛鉤牽引力rdFFFX第三節(jié) 車輛的掛鉤牽引力土壤條件、接地面積和產(chǎn)生的驅(qū)動力相土壤條件、接地面積和產(chǎn)生的驅(qū)動力相同的條件下，不同行走機構(gòu)的滑動率同的條件下，不同行走機構(gòu)的滑動率類型類型滑動率滑動率(%)直徑大寬度小的輪胎直徑大寬度小的輪胎40直徑小寬度大的輪胎直徑小寬度大的輪胎100履帶履帶10 在松軟土壤條件下，相對于運動方向窄長的接地面積比較理想。在松軟土壤條件下，相對于運動方向窄長的接地面積比較理想。43第三節(jié) 車輛的掛鉤牽引力本節(jié)內(nèi)容結(jié)束本節(jié)內(nèi)容結(jié)束下一節(jié)下一節(jié)44第五節(jié)間隙失效的障礙條件第七章 汽車的通過性 本節(jié)將介紹頂起失效和觸頭失效兩種間本節(jié)將介紹頂起失效和觸頭失效兩種間隙失效情況下的障礙條件。隙失效情況下的障礙條件。返回目錄返回目錄45一、頂起失效的障礙條件第七章 汽車的通過性汽車通過由兩個汽車通過由兩個相交平面形成的凸相交平面形成的凸起障礙時，障礙頂起障礙時，障礙頂點點A的軌跡為直徑的軌跡為直徑等于等于Dr的圓，的圓，Dr稱稱為為地隙直徑地隙直徑。46一、頂起失效的障礙條件第七章 汽車的通過性 當(dāng)當(dāng)hb，后輪是限制汽車，后輪是限制汽車越過臺階的因素。越過臺階的因素。第六節(jié) 汽車越過臺階、壕溝的能力將將代入代入02/2/0cossin0sincos112221221DfFGbLFDFGFFFFFfF22w11121Dh60當(dāng)前輪與臺階相碰時，當(dāng)前輪與臺階相碰時，02sin21cos2112LDLDLDLa 以以 代入，可以求出代入，可以求出 (hw/D)1 。(hw/D)1隨隨L/D的增加而的增加而降低；增加降低；增加a/L時，可以使時，可以使44汽車前輪越過臺階的能力顯著提高，甚至汽車前輪越過臺階的能力顯著提高，甚至可使車輪爬上高度大于其半徑的臺階?？墒管囕喤郎细叨却笥谄浒霃降呐_階。Dh /21sinw第六節(jié) 汽車越過臺階、壕溝的能力61當(dāng)后輪與臺階相碰時當(dāng)后輪與臺階相碰時 a/L比值的影響正好與比值的影響正好與前輪越過臺階的情況相反。長軸距、前軸負荷大前輪越過臺階的情況相反。長軸距、前軸負荷大的汽車（即的汽車（即a/L較?。?，其后輪越過臺階的能力要比前輪大。較大的較?。?，其后輪越過臺階的能力要比前輪大。較大的L/D比比值時，不論汽車總質(zhì)量如何在軸間分配，總會改善后輪的越障能力。值時，不論汽車總質(zhì)量如何在軸間分配，總會改善后輪的越障能力。0cos2sin11cos12sin2sincos022LDLhLaLDLD第六節(jié) 汽車越過臺階、壕溝的能力62第六節(jié) 汽車越過臺階、壕溝的能力 42汽車汽車的越障能力要的越障能力要比比44差很多。差很多。 44汽車的汽車的越障能力與越障能力與a/L的的比值有關(guān)，基本比值有關(guān)，基本取值如圖中的陰取值如圖中的陰影所示。影所示。632wwd2DhDhDl第六節(jié) 汽車越過臺階、壕溝的能力 只要已知車輪越過垂直障礙的能力只要已知車輪越過垂直障礙的能力hw/D，就可，就可用上式確定越過溝壕的寬度用上式確定越過溝壕的寬度ld。 用同樣的方法解汽車越過壕溝的問題時，溝寬與用同樣的方法解汽車越過壕溝的問題時，溝寬與車輪直徑之比車輪直徑之比ld/D與上面求得的與上面求得的hw/D值用下式換算。值用下式換算。64本節(jié)內(nèi)容結(jié)束本節(jié)內(nèi)容結(jié)束下一節(jié)第六節(jié) 汽車越過臺階、壕溝的能力65第七節(jié)汽車的通過性試驗第七章 汽車的通過性返回目錄返回目錄66第七章 汽車的通過性一、通過性試驗的主要內(nèi)容汽車幾何參數(shù)的測定汽車幾何參數(shù)的測定掛鉤牽引性能的測定掛鉤牽引性能的測定通過性試驗通過性試驗的內(nèi)容包括：的內(nèi)容包括：67 通過性幾何參數(shù)在滿載情況下測定，也可在按比例通過性幾何參數(shù)在滿載情況下測定，也可在按比例畫出并經(jīng)實踐校正的汽車外形圖上用作圖法求得。畫出并經(jīng)實踐校正的汽車外形圖上用作圖法求得。 汽車越野行駛的掛鉤牽引性能應(yīng)在各種典型的壞路汽車越野行駛的掛鉤牽引性能應(yīng)在各種典型的壞路下，尤其應(yīng)在各種典型的無路地區(qū)進行測定，如泥濘、下，尤其應(yīng)在各種典型的無路地區(qū)進行測定，如泥濘、沼澤、水田、松軟土壤、沙漠、草原、雪地等。所測定沼澤、水田、松軟土壤、沙漠、草原、雪地等。所測定的參數(shù)包括土壤阻力、汽車的掛鉤牽引力、汽車行駛的的參數(shù)包括土壤阻力、汽車的掛鉤牽引力、汽車行駛的滑轉(zhuǎn)率以及輪胎在給定胎壓下的接地面積與接地比壓、滑轉(zhuǎn)率以及輪胎在給定胎壓下的接地面積與接地比壓、驅(qū)動車輪上的轉(zhuǎn)矩等。驅(qū)動車輪上的轉(zhuǎn)矩等。 還應(yīng)進行越障性能的試驗，以檢驗汽車通過某些典還應(yīng)進行越障性能的試驗，以檢驗汽車通過某些典型障礙的能力，如陡坡、側(cè)坡、凸嶺、路溝、壕溝、彈型障礙的能力，如陡坡、側(cè)坡、凸嶺、路溝、壕溝、彈坑、灌木叢、河流、土坎、田埂及臺階等?？?、灌木叢、河流、土坎、田埂及臺階等。第七節(jié) 汽車的通過性試驗68二、土壤參數(shù)的測定 測量土壤參數(shù)常用貝氏儀，由加載裝置、測試裝置和測量土壤參數(shù)常用貝氏儀，由加載裝置、測試裝置和數(shù)據(jù)采集及處理裝置三部分組成。數(shù)據(jù)采集及處理裝置三部分組成。第七節(jié) 汽車的通過性試驗69二、土壤參數(shù)的測定 加載裝置加載裝置包括壓力及轉(zhuǎn)矩加載裝置，分別用來進行土包括壓力及轉(zhuǎn)矩加載裝置，分別用來進行土壤的承壓及剪切特性試驗。壤的承壓及剪切特性試驗。第七節(jié) 汽車的通過性試驗70二、土壤參數(shù)的測定 測試裝置測試裝置包括不同寬度的壓板、壓力傳感器、位移傳包括不同寬度的壓板、壓力傳感器、位移傳感器、剪切環(huán)、轉(zhuǎn)矩傳感器、角位移傳感器。感器、剪切環(huán)、轉(zhuǎn)矩傳感器、角位移傳感器。第七節(jié) 汽車的通過性試驗71二、土壤參數(shù)的測定 數(shù)據(jù)采集及處理裝置數(shù)據(jù)采集及處理裝置可采用磁帶機、可采用磁帶機、A/D板、微型計板、微型計算機等。算機等。第七節(jié) 汽車的通過性試驗72 假定剪切環(huán)產(chǎn)生某一角位移時，底面及側(cè)面上的平假定剪切環(huán)產(chǎn)生某一角位移時，底面及側(cè)面上的平均切應(yīng)力分別為均切應(yīng)力分別為b b、s s ， 則則3322bsoibois223TTTrrhrr3i3o32rr 式中，式中，T、Tb、Ts為作用在剪切環(huán)上的總轉(zhuǎn)矩、底面及側(cè)面為作用在剪切環(huán)上的總轉(zhuǎn)矩、底面及側(cè)面上的轉(zhuǎn)矩；上的轉(zhuǎn)矩；為等效切應(yīng)力，為等效切應(yīng)力， ， ； sbQh3i3o2i2o3rrrrQ 為剪切環(huán)的內(nèi)、外徑；為剪切環(huán)的內(nèi)、外徑；h為剪切齒片高；為剪切齒片高；為系數(shù)，當(dāng)為系數(shù)，當(dāng)剪切環(huán)沉陷剪切環(huán)沉陷 z h/2 時，時， 。2/45sin22第七節(jié) 汽車的通過性試驗iorr、73剪切環(huán)轉(zhuǎn)動時，底面上的平均剪切位移為剪切環(huán)轉(zhuǎn)動時，底面上的平均剪切位移為360iorrj式中，式中，為剪切環(huán)的轉(zhuǎn)角為剪切環(huán)的轉(zhuǎn)角( () )。由由 3i3o32rrT360iorrj可將可將 M 與與的關(guān)系轉(zhuǎn)的關(guān)系轉(zhuǎn)換為換為與與 j 的關(guān)系。的關(guān)系。第七節(jié) 汽車的通過性試驗74tanmaxpcee1/Qcc由由Coulomb定律，最大切應(yīng)力隨法向應(yīng)力而變化定律，最大切應(yīng)力隨法向應(yīng)力而變化式中，式中，c為土壤內(nèi)聚力，又稱為土壤的內(nèi)粘聚指數(shù)；為土壤內(nèi)聚力，又稱為土壤的內(nèi)粘聚指數(shù)； 為土為土壤的內(nèi)摩擦角。壤的內(nèi)摩擦角。 由于剪切環(huán)側(cè)面存在剪切作用，上式求得的內(nèi)聚力及由于剪切環(huán)側(cè)面存在剪切作用，上式求得的內(nèi)聚力及摩擦力為摩擦力為“表觀表觀”內(nèi)聚力內(nèi)聚力及內(nèi)摩擦角，其與及內(nèi)摩擦角，其與“真實真實”的的內(nèi)內(nèi)聚力和內(nèi)摩擦力之間存在如下關(guān)系聚力和內(nèi)摩擦力之間存在如下關(guān)系式中，式中， 為為“表觀表觀”內(nèi)聚力內(nèi)聚力及內(nèi)摩擦角。及內(nèi)摩擦角。第七節(jié) 汽車的通過性試驗eec、75本章內(nèi)容結(jié)束本章內(nèi)容結(jié)束第七節(jié) 汽車的通過性試驗全書內(nèi)容結(jié)束全書內(nèi)容結(jié)束謝謝使用！謝謝使用！