冰雪路面上轮胎摩擦特性的控制方法研究.pdf

冰雪路面上轮胎摩擦特性的控制方法研究ee彭旭东雷毅郭孔辉等

文章编号IFWWJ‘FXVaYVWWFZFF‘FVXF‘WJ
冰雪路面上轮胎摩擦特性的控制方法研究

彭旭东雷毅郭孔辉谢友柏

摘要I依据轮胎摩擦学_材料学和控制学等学科理论+首次较系统地提出
了轮胎摩擦牵引力及其控制方法的分类形式+分析了冰雪路面上轮胎摩擦牵
引力的各种控制方法及其对摩擦牵引力的作用机理+为轮胎制造业和公路建
设的发展及轮胎摩擦特性的有效控制提供了必需的知识^
关键词I轮胎b牵引力b控制方法b冰雪路面b机理
中图分类号I\cFFHb?J#X1X文献标识码I0彭旭东教授

随着公路建设的发展+车辆行驶速度越来越求改善冰雪面上轮胎的摩擦牵引力^为此+依据摩
高+交通事故发生的潜在危险性也越来越大^特别擦学原理+给出符合所有路面状态的摩擦牵引力
是在积雪_结冰和积水的路面上+由于轮胎摩擦牵总表达式如下I
引力的急剧下降车辆的操纵稳定性和安全性受
+f-gf&8hfC4hfA)hfT.7hf-)6YFZ
到严重威胁为此研究上述路面上轮胎摩擦特性式中为轮胎的总摩擦牵引力为滑动粘着摩擦力
^++f-bf&8b
为滞后或变形产生的摩擦力为包括表面尖锐微
的控制方法成为迫切需要^fC4bfA)
凸体产生的犁削或挖掘引起冰面及胎面磨损而产生的机
轮胎摩擦牵引力及其控制方法的分类械摩擦力为流体膜产生的粘性阻力为表面张力
FbfT.7bf-)6
效应产生的阻力
轮胎摩擦牵引力新的分类形式^
d1d对滑动轮胎很小可以忽略不计实际
+fC4+^
行走在冰雪路面上的车辆+过去常用带钉轮
上+结冰路面与通常的路面相比+由于表面的凹凸
胎或缠绕防滑链轮胎依靠硬度高于冰或硬雪地
+小所以的作用相对很小
+fC4^
的金属突起物扎入冰雪面所产生的破坏阻力来提
由式右边各分力的定义可知除外其
YFZ+fC4
高轮胎的摩擦牵引力^但是+由于使用这类轮胎会
余J个分力都同摩擦界面上的流体膜Y产生润滑
造成路面的破坏+同时路面破坏生成的灰尘将污
作用Z有一定联系^如果考虑轮胎表面沟槽的排
染空气+所以受到越来越严格的限制+于是便出现
水效应+引进系数i+则对胎表面具有粗细花纹的
了仅仅依靠胎面胶和冰雪面间的摩擦力便能在冰
轮胎+其表面摩擦牵引力的表达式可写成
雪面上行驶的无钉链全天候轮胎Y&//‘7)&756
f-gfC4hiYf&8hfA)hfT.7hf-)6ZYVZ
如今国内外对全天候轮胎的需求在不断增
-.’)Z^+将式YVZ两边同时除以轮胎负荷+得到总摩擦系
长+并在强调对轮胎高抗湿滑阻力要求的同时+要数的表达式
j-I

j-gjC4hiYj&8hjA)hjT.7hj-)6ZYXZ
收稿日期
IVWWWeWFeF[lmF
基金项目国家自然科学基金资助项目汽车动态模j&8gk&8o-&6rgk&8olsYJZ
IYLGJHLWXXZbpn&Tqpn&Tq
拟国家重点实验室开放基金资助项目YVWWWWFFZt
n&Tls
jC4gkC4-&6rgkC4YLZ
plmqYluZV
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
"#$%&’()’*+,’)-.//&’%012)/.&3./.-4*567.8)’&9FGGH+FVYJZI1GFLKGVV
-.567:5’;/)<-’57-&-.<=5/47./.<560<->&-5’7?7.6@Y编辑卢湘帆Z
&7&6;(&AB/)-C)2;%D*5AB56)6-1E)675’7&68
0<->&-5’7+FGGH+0#FIJJGKJLJ作者简介I丁建宁+男+FG##年生^江苏大学Y江苏省镇江市
"H$MNO,PO+%;O,Q,+R;OES1%)<C&6.<&/VFVWFXZ机械工程学院微米纳米科学技术研究中心主任_副教授^
研究方向为微米纳米科学技术摩擦学发表论文余篇孟永
M):/)<-.565:=5/47./.<56%.<’5<&6-./)T)’U)&A7_^JW^
钢男年生清华大学北京市摩擦学国家重点
?7.6@O&65.68)6-&-.561*C.6)7)P5>’6&/5:%)9++FG#F^YFWWW[JZ
实验室教授温诗铸男年生清华大学北京市
<C&6.<&/;6@.6))’.6@+VWWW+FXYJZI[KFJ^++FGXV^Y
FWWW[JZ摩擦学国家重点实验室教授_博士研究生导师+中国科学
"[$U&//&’.6.21\C)]’&<->’)\5>@C6)775:=5/47./.<56
院院士^
%.<’5万方数据8)T.<)7I0].’7-2)B5’-1P1%&-)’12)71+
vXFv
中国机械工程第&G卷第&&期GEE&年&&月

.路面上车辆的操纵稳定性和安全性都