离心力:汽车在弯道上,由于惯性产生离心力。作用点:汽车重心方向:水平背离圆心大小:F=GvgR离心力的影响:对汽车在平曲线上行驶的稳定性影响很大,可能产生横向滑移或横向倾覆。减小离心力方法:在曲线上设置超高。超高:为了减少离心力的作用,保证汽车在平曲线上稳定行驶,必须使平曲线上的路面做成外侧高、内侧低呈单向横披的形式,称为横向超高。FcoGsinaFsinN:N.2.曲线上汽车的受力分析设置了超高后,车重的水平分力GSina可以抵消一部分离心力,其余部分由汽车轮胎与路面之间的摩阻力平衡。如图所示,将离心力F和车重分解为平行于路面的横向力和垂直于路面的竖向力,即:横向力:XFcosa一GSina竖向力:Y=FSina+Gcosa由于路面横坡不大,即很小,可以认为sina~tga=in,cosa~l,i,称为横向超高坡度从而得:X=F-Gi,=CFVGi,=GgR(gR横向力X是汽车行驶的不稳定因素,竖向力是稳定因素。就横向力而言,只从其值的大小是无法反映不同重量汽车的稳定程度。例如5kN的横向力若作用在小汽车上,可能使其产生横向倾覆的
离心力:汽车在弯道上,由于惯性产生离心力。 作用点:汽车重心 方向:水平背离圆心 大小: gR Gv F 2 = 离心力的影响:对汽车在平曲线上行驶的稳定性影响很大,可能产生横向滑移或横向倾覆。 减小离心力方法:在曲线上设置超高。 超高:为了减少离心力的作用,保证汽车在平曲线上稳定行驶,必须使平曲线上的路面做成外 侧高、内侧低呈单向横披的形式,称为横向超高。 2.曲线上汽车的受力分析 设置了超高后,车重的水平分力 GSinα可以抵消一部分离心力,其余部分由汽车轮胎与路 面之间的摩阻力平衡。 如图所示,将离心力 F 和车重分解为平行于路面的横向力和垂直于路面的竖向力,即: 横向力: X=Fcosα-GSinα 竖向力: Y=FSinα+Gcosα 由于路面横坡不大,即α很小,可以认为 sinα≈tgα= h i ,cosα≈1 , h i 称为横向超高坡度 从而得: = − h = − h = − h i gR v Gi G gR Gv X F Gi 2 2 横向力 X 是汽车行驶的不稳定因素,竖向力是稳定因素。就横向力而言,只从其值的大小是无 法反映不同重量汽车的稳定程度。例如 5kN 的横向力若作用在小汽车上,可能使其产生横向倾覆的
危险,而作用在重型载重汽车上则可能是安全的。于是采用横向力系数来衡量稳定性程度,其意义为单位车重的横向力,即PiGgRV2用V(km/h)表达上述公式,则3-in127R上式表达了横向力系数与车速、曲线半径和超高之间的关系。值愈大,汽车在曲线上的稳定性就越差。3.横向倾覆条件分析横向倾覆:汽车在横向力的作用下,可能产生绕外侧车轮触地点向外倾覆的危险。稳定条件:倾覆力矩小于或等于稳定力矩。即:Xh.≤Yb/2=(Fi.+G)*b/2h.为汽车重心高度因i通常比较小,因此Fi比G要小的多,从而得μ=X/G≤b/2hV2又R=V/127(u+i),从而得R≥btin)127(2hg利用上式可得到汽车在平曲线上不产生横向倾覆的最小平曲线半径和最大允许速度。4.横向滑移条件分析横向滑移:汽车在横向力的作用下,可能产生沿横向力方向的侧向滑移。稳定条件:横向力小于或等于轮胎与路面之间的横向附着力。X≤YG中h为横向附着系数V2从而=X/G≤,得R≥127(+i)利用上式可得到汽车在平曲线上不产生横向滑移的最小平曲线半径和最大允许速度。5.横向稳定性的保证现代汽车制造:b~2h而<0.5从而Φ<b/2hg
危险,而作用在重型载重汽车上则可能是安全的。于是采用横向力系数来衡量稳定性程度,其意义 为单位车重的横向力,即 h i gR v G X = = − 2 用 V(km/h)表达上述公式,则 h i R V = − 127 2 上式表达了横向力系数与车速、曲线半径和超高之间的关系。μ值愈大,汽车在曲线上的稳定 性就越差。 3.横向倾覆条件分析 横向倾覆:汽车在横向力的作用下,可能产生绕外侧车轮触地点向外倾覆的危险。 稳定条件:倾覆力矩小于或等于稳定力矩。 即: Xhg≤Yb/2=(Fih+G)*b/2 hg 为汽车重心高度 因 ih 通常比较小,因此 Fih 比 G 要小的多,从而得 μ=X/G≤b/2hg 又 R= V2 /127(μ+ih),从而得 ) 2 127( 2 h g i h b V R + 利用上式可得到汽车在平曲线上不产生横向倾覆的最小平曲线半径和最大允许速度。 4.横向滑移条件分析 横向滑移:汽车在横向力的作用下,可能产生沿横向力方向的侧向滑移。 稳定条件:横向力小于或等于轮胎与路面之间的横向附着力。 X≤Yψh≈Gψh ψh 为横向附着系数 从而μ=X/G≤ψh ,得 127( ) 2 h h i V R + 利用上式可得到汽车在平曲线上不产生横向滑移的最小平曲线半径和最大允许速度。 5.横向稳定性的保证 现代汽车制造: b≈2hg 而ψh<0.5 从而 ψh<b/2hg