轮胎滚动阻力计算公式
轮胎滚动阻力计算公式:
滚动阻力系数是车轮在一定条件下滚动时所需之推力与车轮负荷之比,其计算公式如下所示:
f= Fp1/W
其中,Fp1为滚动阻力,W为汽车的重力,即单位汽车重力所需之推力。
轮胎的滚动阻力是摩擦力么?在高速公路上匀速行驶的轿车滚动阻力有多大?
滚动阻力不是摩擦力。滚动阻力尽管叫做力,但实际上是一种能量损失。轮胎滚动阻力产生的主要原因是轮胎橡胶具有粘性。
具体来说,轮胎橡胶不但具有弹性,而且也有粘性。轮胎因承受车辆的重量而变形,并使轮胎局部的材料(特别是橡胶材料)产生弯曲、压缩和剪切变形;轮胎每滚动一圈,这种变形就交替一次。由于橡胶具有粘性,这些变形必定要消耗能量(参考粘弹性力学的相关知识),同时其中一部分能量将转换为热能,使胎温升高。这种能量损失过程就是轮胎滚动阻力的原理。
随着环境保护的不断加强和轮胎技术的不断进步,轮胎的滚动阻力正不断降低。现在轿车轮胎的滚动阻力系数(轮胎滚动阻力与载荷的比例)通常在千分之十左右。例如,轿车重量约1.5吨,千分之十就是15kg,换算成力是150N,每个轮胎的滚动阻力约40N。
汽车轮胎与地面的滚动摩擦系数是多少?
在车速为50千米每小时的速度跑的路面类型滚动阻力系数:滚动阻力系数良好的沥青或混凝土路面0.010-0.018。
首先在车辆行驶前要知道车辆的重量m G=mg,再让车辆在低速匀速行驶(速度越低越好且要匀速)这个时候观察扭矩表的数值。摩擦力F=驱动力=(扭矩×变速箱齿比×最终齿轮比×机械效率)/(轮胎半径)这里半径单位为米,摩擦系数=F/G。
滚动摩擦副在工程技术中与滑动摩擦副一样被大量地采用,滚动摩擦能减少阻力这一原理早在史前古埃及金字塔的建造图像中已见使用,随着车轮的发明,人们已比较朴素地理解到它与滑动摩擦有着本质的区别。滚动摩擦不仅动摩擦系数小,静摩擦系数也小。
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钢管混凝土滚轴平均滚动摩擦系数在2%~4%之间,随着荷载增大,滚动摩擦系数略有减小。采用不同直径的实心钢滚轴进行了对比试验,结果表明摩擦系数随滚轴直径增大而减小,随着荷载增大而增大。试验研究也表明启动摩擦系数比匀速运动摩擦系数大。
采用长200mm的140×5mm空心钢管滚轴进行试验,测得均布荷载时的启动摩擦系数为3%~4%,由于试验方法和试验条件,以及滚轴种类不同而产生的。试验情况和实际工程现场情况差别较大。滚动摩擦系数主要影响因素有材料特性、轨道平整度、滚轴直径、竖向荷载分布情况等。
请问滚动阻力系数是怎么计算的?
滚动阻力系数,是用来计算滚动阻力的一个系数,是概括轮变形道路变心、道路变形以及接触面的摩擦等损失的系数。它是车轮滚动时所需的推力(即滚动阻力)与车轮载荷的比值,即单位叉车重力所需之推力。它的数值,是由试验测定的。实践表明,它与路面的种类、轮胎的构造、材料、轮胎压力及行驶车速都有密切的关系。 关键词 滚动阻力系数 滚动阻力 车轮载荷 一.引言1.叉车阻力与整车滚动阻力(1). 叉车阻力 叉车在水平道路上等速行驶时,必须克服来自地面的滚动阻力和来自空气的空气阻力。滚动阻力以符号FW 表示。当叉车在坡道上上坡行驶时,还必须克服重力沿坡道的分力。称为坡道阻力,以符号Fi 表示。叉车加速行驶时还需要克服加速阻力,以符号Fj 表示,因此叉车行驶的总阻力为 ΣF=Ff+Fw+Fj+Fi 上述阻力中,滚动阻力和空气阻力是在任何行驶条件下均存在的,坡度阻力和加速阻力在一定行驶条件下存在。在水平道路上等速行驶时就没有坡度阻力和加速阻力。 (2).整车滚动阻力 车轮滚动时,轮胎与路面的接触区域产生相互作用力,轮胎和支承路面发生相应的变形。由于轮胎和支承面的相对刚度不同,它们的变形特点也不同。 当弹性轮胎在混凝土路、沥青路等硬路面上滚动时,轮胎的变形是主要的。这时,轮胎由于有内部摩擦产生弹性迟滞损失,使轮胎变形时,损耗了一部分能量。图为轮胎在硬路面上受径向载荷时的变形曲线。图中OCA为加载变形曲线,面积OCABO为加载过程中对轮胎作的功。ADE为卸载变形曲线,面积ADEBA为卸载过程中轮胎恢复变形时放出的能量。两面积之差OCADEO就是加载与卸载过程中由于轮胎变形而引起的能量损失。这部分能量消耗在轮胎各组成部分相互间的摩擦以及橡胶、帘线等物质的分子间的摩擦,最后转化为热能而散失在大气中。这种损失称为弹性物质的迟滞损失 2.叉车滚动阻力系数滚动阻力系数,是用来计算滚动阻力的一个系数,是概括轮变形道路变心、道路变形以及接触面的摩擦等损失的系数。它是车轮滚动时所需的推力(即滚动阻力)与车轮载荷的比值,即单位叉车重力所需之推力。 3.车滚动阻力系数道路试验测试方法简介从叉车从叉车滑行运动微分方程人手, 经过积分推导出滚动阻力系数与滑行初速度、滑行总时问和滑行总距离之间的关系, 用滑行过程中个瞬时点的记录参数组成方程组, 再用求方程组的数值解, 即可求出叉车的滚动阻力系数。本方法只需一次滑行试验, 既方便易行, 又比较准确。 二.叉车整车滚动阻力系数道路试验系统汽 从叉车滑行运动微分方程人手, 推导出含有滑行阻力系数和滑行运动参数的代数方程, 按GB/12536-90(叉车滑行试验方法)在道路上做一次往返滑行试验, 将五轮仪记录的叉车滑行过程中3个瞬时的运动参数初速度、滑行时间和滑行距离代入组成方程组,解此方程组即可获得较为准确的滚动阻力系数。 1 主题内容与适用范围本标准规定了叉车滑行试验方法。2 引用标准GB/T 12534 叉车道路试验方法通则3 试验条件3.1 测量仪器第五轮仪或相应的车速、行程记录装置,精度不低于0.5%。3.2 关闭叉车门窗。3.3 其余试验条件及试验车辆的准备按GB/T 12534的规定。4 试验方法4.1 在长约1000 m的试验路段两端立上标杆作为滑行区段,叉车在进入滑行区段前车速应稍大于50 km/h。4.2 叉车驶入滑行区段前,驾驶员将变速器排档放入空档(松开离合器踏板),叉车开始滑行。当车速为50km/h时(叉车应进入滑行区段),用第五轮仪进行记录,直至叉车完全停住为止。在滑行过程中,驾驶员不得转动方向盘。4.3 记录滑行初速度(应为50±0.3 km/h)和滑行距离。4.4 试验至少往返各滑行一次,往返区段尽量重合。将结果记入表1中。5 数据校工方法 用实测初速度和实测滑行距离,按式(1)算出标准初速度V0=50km/h的滑行距离。 a = ……….............(2)式中: S0——初速度为50km/h的滑行距离,m。 a——计算系数,1/s2. ——实测滑行初速度,m/s. B——常数,m/s (b=0.2;当车重 40000N且滑行距离 600m时,b=0.3). ——实测滑行距离,m. C——常数,m2/s2(c=771.6).数据处理结果记入下表中 滑 行 方 向 往 返实测滑行初速度 , m/s实测滑行距离 ,m.V0=50km/h时滑行距离S,m.实测滑行初速度 , m/s实测滑行距离 ,m.V0=50km/h时滑行距离S,m. S的算术平均值 说 S1= mS的算术平均值 说 S2= m初速度为V0=50km/h时往返两个方向滑行距离的平均值 S = = m. 三.叉车整车滚动阻力系数计算原理 1.叉车滑行运动微分方程 叉车在平直良好的路面上滑行时,若忽略摩擦,则行驶阻力只有滚动阻力Ff、空气阻力Fw和加速阻力Fj, 力平衡方程为 Ff+Fw+ Fj,=0 (1) 其中Ff = Gf = G(a+bv) (2) Fw = CD Av2 (3) Fj = (4) 式中G为叉车总质量(N);f滚动阻力系数;a为滚动阻力系数中的常数项;b为滚动阻力系数的一次项系数;v为叉车速度(m/s); CD为空气阻力系数; 为空气密度 =1.2258N s2 m4;A为叉车迎面积(m2); 为叉车旋转质量转换系数。 将式(2)、式(3)和式(4)带入式(1),并领c=CDA /2a得 (5) 式(5)即为叉车滑行运动微分方程 2.微分方程的积分 将式(5)分离变量、并积分得 即 (6) 式中v0 为滑行初速度。 式(5)两边也可以同时乘以滑行距离S的微分ds,并带入v=ds/dt,积分得 = 积分 将式(6)代入上式得 (7) 在滑行终了时v=0,s=S,t=T . S为滑行总距离(m),T滑行总时间(s). 则有: (8)即 (9)亦即 (10) 式中 K= 为常数。 式(10)表明了滑行初速度v0、滑行总距离S和滑行总时间T之间的关系,它是一个以阿 a 、b、c为待定系数的代数方程。 f(v0, S,T, ,b,c)= (11) 若以一次滑行所测得3个不同时刻参数v0i、Si、Ti(i=1,2,3)代入式(11)并令其等于零,便可以得到一个关于 、b、c方程组。 f(v0i, Si, Ti, ,b,c)= i=1,2, 3 (12) 对方程组(12)求数值解,便可得 、b、c. 3.方程组求解式 (12)可以用MATALAB可以用最优化工具箱求解,该工具箱中的函数语句fsolve(‘fun’,x0)可以将上述方程简便解决,该函数语句中的‘fun’表示方程表达式,x0是方程的解的初始值。解方程组时‘fun’是表达式组,x0是初始矢量,它们的维数与方程组相同。在平直的水平路面上进行滑行试验时,用五轮仪记录各不同瞬时的时间、速度和距离三个数组。构成时间数组T(n)、速度数组V(n)和距离数组S(n).其中n为滑行试验的采样点数。取这三个数组中的同时刻三组数据代入式(12)中,即可构成一个以 、b、c为未知数的方程组。应用最优化工具箱中的函数语句fsolve(‘fun’,x0)解此方程组时,‘fun’和x0都是三维数数组,设‘fun’的三个元素分别是f1、f2和f3. 则 i = 1、2、3 (13) 四、道路试验研究数据…值解, 即可从叉车滑行运动微分方程人手, 经过从叉车滑行运动微分方程人手, 经过积分推导出滚动阻力系数和空气阻力系数与滑行初速度、滑行从叉车滑行运动微从叉车滑行运动微分方程人手, 经过积分推导出滚动阻力系数和空气阻力系数与滑行初速度、滑行总时问和滑行总距离之间的关系, 用滑行过程中个瞬时点的记录参数组成方程组, 再用求方程组的数值解, 即可求出叉车的滚动阻力系数和空气阻力系数。本方法只需一次滑行试验, 既方便易行, 又比较准确分方程人手, 经过积分推导出滚动阻力系数和空气阻力系数与滑行初速度、滑行总时问和滑行总距离之间的关系, 用滑行过程中个瞬时点的记录参数组成方程组, 再用求方程组的数值解, 即可求出叉车的滚动阻力系数和空气阻力系数。本方法只需一次滑行试验, 既方便易行, 又比较准确总时问和滑行总距离之间的关系, 用滑行过程中个瞬时点的记录参数组成方程组, 再用求方程组的数值解, 即可求出叉车的滚动阻力系数和空气阻力系数。本方法只需一次滑行试验, 既方便易行, 又比较准确积分推导出滚动阻力系数和空从叉车滑行运动微分方程人手, 经过积分推导出滚动阻力系数和空气阻力系数与滑行初速度、滑行总时问和滑行总距离之间的关系, 用滑行过程中个瞬时点的记录参数组成方程组, 再用求方程组的数值解, 即可求出叉车的滚动阻力系数和空气阻力系数。本方法只需一次滑行试验, 既方便易行, 又比较准确气阻力系数与滑行初速度、滑行总时问和滑行总距离之间的关系, 用滑行过程中个瞬时点的记录参数组成方程组, 再用求方程组的数值解, 即可求出叉车的滚动阻力系数和空气阻力系数。本方法只需一次滑行试验, 既方便易行, 又比较准确求出叉车的滚动阻力系数和空气阻力系数。本方法只需一次滑行试验, 既方便易行, 又比较准确
能不能查的到某特定轮胎的滚动阻力系数与侧偏刚度??急等
楼主你好。
针对目前轮胎的部分信息。再轮胎胎侧有相应的数据。您所问的目前从产品介绍,及胎侧都没有标注。滚动阻力系数是可以通过公式计算出来的。如:汽车在水平平坦路面上,以一定的初速稳定行驶,然后将变速箱置于空挡,车辆依靠惯性进行滑行,由于轮胎的滚动阻力、传动系内部的动能损耗以及车身受空气阻力等影响、滑行开始后车速逐渐降低,行驶一段距离后,最后停止,因此滑行实验能作为研究行驶阻力的一种手段。假定滑行中减速度为a’,可得出作用在滑行汽车上的行车减速阻力Fj及阻力系数f之间的关系式如下:
Fj=(W+ΔW’)a’/g
其中:W汽车总重量(N),g为重力加速度(9.8m/s2),ΔW’汽车各转动部分(不包括发动机)的等效重量(N),一般载重车可取ΔW’=0.07We ,小型车可取ΔW’=0.05We(We为汽车空车自重)。滑行减速度a’可用实验结果以及以下公式求得:
其中:t1及t2为汽车滑行中通过前50米及100米的滑行时间(控制滑行初速,使通过100米的滑行时间在20±2秒以内),此外,滑行平均车速V=360/t2公里/小时。
具体试验方法及说明可见国家标准“载重汽车和越野汽车道路试验方法”(GB1334-77)中滑行试验方法一章。
当车速较低及无风时,风阻可以忽略不计,因此采用滑行求得a’后,就可按下式计算f,f=a’/9.8。
当然,采用滑行试验求得的阻力系数f是最可信的,但必须具备一定的汽车测试条件和手段,并需要反复进行,以保证其正确性,因此并不常采用,一般情况就采用上述经验推荐的概值。
楼主所说的侧偏刚度是不是指的胎侧刚度?这个问题需要楼主注明。胎侧刚度数据是由厂家针对轮胎实验时所做的测试。如果楼主一定要知道这个数据,建议找到轮胎的品牌店,让厂家的技术人员去做鉴定。
希望我的回答能帮到你,希望采纳。