穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向PPT課件

1、1極限側(cè)向加速度抗側(cè)翻能力極限車速 回至原來路徑所需時(shí)間評(píng)價(jià)參量評(píng)價(jià)參量評(píng)價(jià)參量 圓周行駛極限側(cè)向加速度極限行駛能力 發(fā)生側(cè)滑時(shí)的控制能力操縱穩(wěn)定性包含的內(nèi)容第1頁(yè)/共34頁(yè)21.車輛坐標(biāo)系第2頁(yè)/共34頁(yè)3 汽車直線行駛時(shí)，急速轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤至某一轉(zhuǎn)角時(shí)，停止轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤并維持此轉(zhuǎn)角不變，即給汽車以轉(zhuǎn)向盤角階躍輸入。時(shí)間 t轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角2.穩(wěn)態(tài)響應(yīng)特性 轉(zhuǎn)向盤角階躍輸入經(jīng)短暫時(shí)間后，汽車進(jìn)入等速圓周行駛，稱為轉(zhuǎn)向盤角階躍輸入下進(jìn)入的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)。sw0轉(zhuǎn)向盤角階躍輸入下進(jìn)入的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)sw第3頁(yè)/共34頁(yè)4 轉(zhuǎn)向盤角階躍輸入前后，直線行駛與等速圓周行駛這兩個(gè)穩(wěn)態(tài)運(yùn)動(dòng)之間的過渡過程是一種瞬態(tài)，相應(yīng)的瞬態(tài)運(yùn)動(dòng)

2、響應(yīng)稱為轉(zhuǎn)向盤角階躍輸入下的瞬態(tài)響應(yīng)。3.瞬態(tài)響應(yīng)特性第4頁(yè)/共34頁(yè)5不足轉(zhuǎn)向 ；中性轉(zhuǎn)向 不變；過多轉(zhuǎn)向 。穩(wěn)態(tài)響應(yīng)特性有三種類型auRauRauR第5頁(yè)/共34頁(yè)6低速轉(zhuǎn)向（忽略側(cè)向力）第6頁(yè)/共34頁(yè)7阿克曼角,偏離輪跡距離/2/2oiLRtLRtLR 阿克曼角轉(zhuǎn)角很小時(shí)內(nèi)外轉(zhuǎn)角的平均值)cos(1 RLR 第7頁(yè)/共34頁(yè)8 主要研究輪胎的側(cè)偏現(xiàn)象和側(cè)偏特性。 側(cè)偏特性是指?jìng)?cè)偏力與側(cè)偏角的關(guān)系。高速轉(zhuǎn)向時(shí)的輪胎的側(cè)偏特性第8頁(yè)/共34頁(yè)OXY車輪平面車輪行駛方向正地面切向反作用力FX正翻轉(zhuǎn)力矩 TX正地面法向反作用力FZ正地面?zhèn)认蚍醋饔昧Y車輪旋轉(zhuǎn)軸線正側(cè)偏角正回正力矩TZ正TY正

3、外傾角Z側(cè)偏角輪胎接地印跡中心的位移方向與X軸的夾角外傾角過輪胎坐標(biāo)系原點(diǎn)的垂線與車輪平面的夾角一、輪胎的坐標(biāo)系第9頁(yè)/共34頁(yè)地面作用于車輪的側(cè)向反作用力。二、輪胎的側(cè)偏現(xiàn)象和側(cè)偏力側(cè)偏角曲線1.側(cè)偏力FY第10頁(yè)/共34頁(yè)11NoImagelyZFFuccucclyZFFu u 只有當(dāng)側(cè)向力 大于（或等于）車輪與路面間的側(cè)向附著力時(shí)，車輪的運(yùn)動(dòng)方向才會(huì)改變。1）在剛性輪上作用側(cè)向力yFyF第11頁(yè)/共34頁(yè)12FY俯視圖車輪靜止2）在彈性輪上作用側(cè)向力yFyF第12頁(yè)/共34頁(yè)13FY2）在彈性輪上作用側(cè)向力車輪滾動(dòng)yFyF第13頁(yè)/共34頁(yè)140XYFY側(cè)偏力為正時(shí)，產(chǎn)生負(fù)側(cè)偏角。u-+

4、2.側(cè)偏現(xiàn)象當(dāng)車輪有側(cè)向彈性時(shí)，即使FY沒有達(dá)到側(cè)向附著極限，車輪行駛方向也將偏離車輪平面的方向。側(cè)偏角 輪胎接地印跡中心的位移方向與X軸的夾角。u第14頁(yè)/共34頁(yè)15CFY側(cè)偏剛度。 FY一定時(shí)希望側(cè)偏角越小越好，所以 越大越好。3.FY曲線CC第15頁(yè)/共34頁(yè)16三、輪胎結(jié)構(gòu)、工作條件對(duì)側(cè)偏特性的影響大尺寸輪胎子午線輪胎斜交輪胎鋼絲子午線輪胎纖維子午線輪胎輪胎的尺寸、型式和結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)側(cè)偏剛度有顯著影響。側(cè)偏剛度大側(cè)偏剛度小大尺寸輪胎 小尺寸輪胎第16頁(yè)/共34頁(yè)17（1）扁平率小， 大HB扁平率=(H/B)100% C第17頁(yè)/共34頁(yè)18第18頁(yè)/共34頁(yè)19（2）垂直載荷大， 大C

5、但是垂直載荷過大時(shí)，輪胎與地面接觸區(qū)的壓力分布極不均勻，會(huì)使側(cè)偏剛度減小。第19頁(yè)/共34頁(yè)20（3）輪胎氣壓高，k大第20頁(yè)/共34頁(yè)21（5）路面干濕狀態(tài)第21頁(yè)/共34頁(yè)22 路面有薄水層時(shí)，由于滑水現(xiàn)象，會(huì)出現(xiàn)完全喪失側(cè)偏力的情況。輪胎胎面、路面粗糙程度、水層厚度與滑水現(xiàn)象的關(guān)系第22頁(yè)/共34頁(yè)轉(zhuǎn)向方程式23RVMFFFyryfy20cFbFyryfLRbVMFyr2LRcVMFyf2gRVCWCWRLrrsffs2)(3 .57第23頁(yè)/共34頁(yè)24穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向的三種類型是怎樣出現(xiàn)的？ M,Y推導(dǎo)出R的關(guān)系，從而得出。 )tan(tan12RRL第24頁(yè)/共34頁(yè)特征車速和臨界車速 特

6、征車速是針對(duì)具有不足轉(zhuǎn)向特性的車輛； 臨界車速是針對(duì)過多轉(zhuǎn)向時(shí)的車速。 特征車速： 臨界車速：25KLgVchar3 .57KLgVcrit3 .57第25頁(yè)/共34頁(yè)264）汽車的穩(wěn)態(tài)橫擺角速度增益曲線LgKVLVr3 .5712第26頁(yè)/共34頁(yè)27Laa S.M.靜態(tài)儲(chǔ)備系數(shù) S.M.：中性轉(zhuǎn)向點(diǎn)到前輪的距離 與汽車質(zhì)心到前軸距離 a 之差與軸距L之比。中性轉(zhuǎn)向點(diǎn)：使汽車前、后輪產(chǎn)生相等側(cè)偏角的側(cè)向力作用點(diǎn)。3）用靜態(tài)儲(chǔ)備系數(shù)S.M.來表征汽車穩(wěn)態(tài)響應(yīng)a第27頁(yè)/共34頁(yè)281YF2YF21YYFF aa 21中性轉(zhuǎn)向aa 21不足轉(zhuǎn)向aa 21過多轉(zhuǎn)向0S.M. 0S.M. 0S.M.中性轉(zhuǎn)向點(diǎn)汽車質(zhì)心Laa S.M.第28頁(yè)/共34頁(yè)懸架 對(duì)轉(zhuǎn)向特性的影響29RgVhWWhKKRVWhKMffrfff2121第29頁(yè)/共34頁(yè)懸架 對(duì)轉(zhuǎn)向特性的影響 側(cè)傾力矩：30RgVhWWhKKRgVWhKMffrfff2121)(RgVCFbCWCFbCWCWCWRLrzrrrfzfffrrff222)22()(3 .57第30頁(yè)/共34頁(yè)31外傾角、側(cè)傾轉(zhuǎn)向、側(cè)向力柔順轉(zhuǎn)向、回正力矩第31頁(yè)/共34頁(yè)驅(qū)動(dòng)力對(duì)轉(zhuǎn)向的影響32)sin()cos(2fxffyffFFRgVWrxrryrrFFRgVWsinco