一种基于车轮系统结构设计车辆的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102700651A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102700651A(43)申请公布日2012.10.03(21)申请号201210191825.7(22)申请日2012.06.12(71)申请人尚久駜地址410011湖南省长沙市芙蓉区韶山北路179号1栋308申请人陈化雨(72)发明人尚久駜陈化雨(74)专利代理机构长沙正奇专利事务所有限责任公司43113代理人郭立中(51)Int.Cl.B62D65/00(2006.01)B60B11/00(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书66页页附图附图66页(54)发明名称一种基于车轮系统结构设计车辆的方法(57)摘要本发明公开了一种基于车轮系统结构设计车辆的方法，为了解决现有的车轮系统为同等半径，造成车辆从动轮费力、驱动轮乏力及动力配置过剩的问题，所述基于车轮系统结构设计车辆的方法包括如下步骤：1）根据从动轮滚动阻力平衡公式Fp1=Fz初步设定荷载轮半径及推动力；2）根据车轮地面制动力公式Fxb=Tu/r拟定荷载轮半径r1，核定车辆制动力矩是否安全可靠；3）确定荷载轮结构车辆所需驱动力Ft=Ff+Fw+Fi；4）将驱动轮以设置在荷载轮车辆驱动部位的荷载轮的一侧或两侧；5）驱动轮的半径r2小于或等于荷载轮半径r1一半确定r2，确定车辆动力系合理配置。本发明实现了在不增加车辆原动力条件下大幅增强车辆驱动力，达到了大幅节能的目标。CN102765ACN102700651A权利要求书1/1页1.一种基于车轮系统结构设计车辆的方法，其特征在于，车辆车轮系统由若干个安装在车架上的荷载轮（1）构成，该车架上还装有驱动轮（2）；所述荷载轮（1）与驱动轮（2）构成复合车轮（3）；具体设计步骤为：1）根据从动轮滚动阻力平衡公式Fp1=Fz初步设定荷载轮（1）半径r1及荷载轮（1）中心推力Fp1和车轮滚动阻力Ff，Ff=Fp1，式中Fp1为荷载轮（1）中心推力、a为车轮作用力前移距离、r为车轮半径、Fz为荷载的反作用力、Ff为车轮滚动阻力；2）根据车轮地面制动力公式Fxb=Tu/r拟定荷载轮（1）半径r1，核定车辆制动力矩是否安全可靠，式中Fxb为制动力、Tu为制动器摩擦力矩；3）根据车辆驱动条件式确定荷载轮结构车辆所需驱动力Ft，其中车辆所需驱动力Ft=Ff+Fw+Fi，式中Fw为空气阻力、Fi为坡度阻力、Ff为滚动阻力；4）将驱动轮设置在荷载轮车辆驱动部位的荷载轮的一侧或两侧；5）按照驱动轮（2）的半径r2小于或等于荷载轮半径r1一半的原则，确定驱动轮（2）的半径r2，根据驱动轮（2）驱动力矩Tt及发动机输出转矩经传动系传到驱动轮（2）的力矩相等来确定车辆动力系的配置；6）确定驱动轮附着力F，使驱动轮附着力F﹥驱动力Ft。2.根据权利要求1所述的基于车轮系统结构设计车辆的方法，其特征在于，所述复合车轮（3）由荷载轮（1）、驱动轮（2）、活动支架（5）及与车身连接的连接支架（4）组成；所述连接支架（4）与荷载轮（1）固定连接，该连接支架（4）与一活动支架（5）柔性连接，该活动支架（5）上装有驱动轮（2）；所述活动支架（5）的一端与压力调节器（6）的一端相连，该压力调节器（6）的另一端与连接支架（4）相连，活动支架（5）的另一端通过活动接头（7）固定在连接支架（4）上。3.根据权利要求2所述的基于车轮系统结构设计车辆的方法，其特征在于，所述连接支架（4）通过纵向梁与车辆车桥相连，该纵向梁固定连接车辆动力输出端，所述车辆动力输出端与驱动接头（8）相连，该驱动接头（8）与所述驱动轮（2）固定相连。2CN102700651A说明书1/6页一种基于车轮系统结构设计车辆的方法技术领域[0001]本发明属于车辆技术设计领域，尤其涉及一种基于车轮系统结构设计车辆的方法，具体是指将道路车辆车轮系统的从动轮与驱动轮结构概念，变革为以荷载轮为基本结构的概念，由此，根据车轮运动特性优势进行车辆设计，实现车辆大幅节能的目标。背景技术[0002]车辆车轮系统结构的研究长期以来不为人重视，在车辆技术设计时，人们习惯于按照车辆发动机的转速特性、变速器的传动比、主变速比、传动效率、车轮半径、空气阻力系数、迎风面积和车辆质量等条件顺序思考问题。这种思路与方法是否妥当，人们从未置疑。但是，从车辆的行驶情况看，特别是汽车技术一百年历程看，至今车辆仍然普遍存在效率不高的缺陷，无论是摩托车、电动车还是汽车都是如此。以汽车为例，其经济效能是十分低下的，有研究表明“在实际使用中，大部分使用时间内发动机的负荷率都达不到经济范围，试验证明，一般汽车在水平良好路面上以常用速度行驶时，克服各种阻力所需的功率仅为发动机相应转速下最大功率的50﹪-60﹪，相当于发动机最大功率的