非充氣機(jī)械彈性安全車輪理論與方法

目錄
序言
前言
第1章 緒論 1
1.1 輪胎的功能及使用性能要求 1
1.1.1 輪胎的功能 1
1.1.2 使用性能要求 2
1.2 安全輪胎簡介 6
1.2.1 安全輪胎的泄氣保用技術(shù) 7
1.2.2 安全輪胎的非充氣結(jié)構(gòu)技術(shù) 11
1.2.3 安全輪胎的發(fā)展趨勢(shì) 14
參考文獻(xiàn) 17
第2章 機(jī)械彈性安全車輪的承載特性及滾動(dòng)機(jī)理 22
2.1 機(jī)械彈性安全車輪的結(jié)構(gòu)性能及設(shè)計(jì)流程 22
2.1.1 結(jié)構(gòu)組成 22
2.1.2 性能特點(diǎn) 23
2.1.3 設(shè)計(jì)流程 24
2.2 機(jī)械彈性安全車輪的承載方式及工作原理 24
2.2.1 承載方式 24
2.2.2 工作原理 26
2.3 機(jī)械彈性安全車輪的滾動(dòng)機(jī)理 27
2.3.1 驅(qū)動(dòng)力學(xué)模型 27
2.3.2 制動(dòng)力學(xué)模型 29
2.3.3 滾動(dòng)阻力模型 31
參考文獻(xiàn) 32
第3章 機(jī)械彈性安全車輪的接地特性 34
3.1 輪胎接地特性 34
3.1.1 接地印跡 34
3.1.2 接地壓力分布測(cè)量 35
3.1.3 接地壓力分布評(píng)價(jià) 38
3.2 接地特性仿真 39
3.2.1 仿真模型 39
3.2.2 充氣輪胎接地壓力仿真 41
3.2.3 機(jī)械彈性安全車輪接地壓力仿真 44
3.3 接地壓力試驗(yàn)與驗(yàn)證 46
3.3.1 試驗(yàn)設(shè)備與試驗(yàn)步驟 46
3.3.2 充氣輪胎接地壓力試驗(yàn)與驗(yàn)證 48
3.3.3 機(jī)械彈性安全車輪接地壓力試驗(yàn)與驗(yàn)證 49
3.3.4 接地壓力試驗(yàn)評(píng)價(jià) 51
參考文獻(xiàn) 54
第4章 機(jī)械彈性安全車輪滾動(dòng)阻力特性 57
4.1 滾動(dòng)阻力理論 57
4.1.1 彈性遲滯損失原理 57
4.1.2 彈性遲滯力理論模型 58
4.2 滾動(dòng)阻力影響因素 60
4.2.1 內(nèi)部因素 60
4.2.2 外部因素 60
4.3 滾動(dòng)阻力測(cè)量方法 60
4.3.1 室內(nèi)試驗(yàn)方法 61
4.3.2 道路試驗(yàn)方法 61
4.3.3 經(jīng)驗(yàn)方法 62
4.4 機(jī)械彈性安全車輪滾動(dòng)阻力模型 63
4.4.1 基本原理 63
4.4.2 復(fù)合恢復(fù)力 64
4.4.3 復(fù)合恢復(fù)力參數(shù)辨識(shí) 66
4.4.4 滾動(dòng)阻力模型構(gòu)建 67
4.5 滾動(dòng)阻力試驗(yàn) 68
4.5.1 試驗(yàn)原理 68
4.5.2 裝車試驗(yàn) 69
參考文獻(xiàn) 70
第5章 機(jī)械彈性安全車輪側(cè)向特性 73
5.1 機(jī)械彈性安全車輪的側(cè)向靜力學(xué)特性 73
5.1.1 靜態(tài)側(cè)向特性試驗(yàn) 73
5.1.2 車輪側(cè)向剛度特性 74
5.2 機(jī)械彈性安全車輪側(cè)偏特性產(chǎn)生機(jī)理 76
5.3 機(jī)械彈性安全車輪的側(cè)偏特性試驗(yàn)及分析 78
5.3.1 試驗(yàn)臺(tái)架 78
5.3.2 試驗(yàn)步驟及內(nèi)容 79
5.3.3 穩(wěn)態(tài)側(cè)偏特性分析 81
5.4 機(jī)械彈性安全車輪與充氣輪胎車輪側(cè)偏特性對(duì)比分析 82
5.5 機(jī)械彈性安全車輪的側(cè)傾特性 84
5.5.1 簡化刷子模型 84
5.5.2 忽略輪體寬度的側(cè)傾刷子模型 85
5.5.3 包含輪體寬度的側(cè)傾刷子模型 86
5.5.4 側(cè)傾角對(duì)側(cè)向力和回正力矩的影響 88
5.6 機(jī)械彈性安全車輪側(cè)傾角對(duì)側(cè)偏特性的影響 89
5.6.1 側(cè)傾側(cè)偏特性試驗(yàn) 89
5.6.2 側(cè)向力特性分析 90
5.6.3 回正力矩特性分析 91
5.6.4 載荷對(duì)側(cè)傾側(cè)偏特性的影響 92
參考文獻(xiàn) 93
第6章 機(jī)械彈性安全車輪垂向振動(dòng)特性 96
6.1 REF模型和有限元仿真 96
6.1.1 REF模型 96
6.1.2 運(yùn)動(dòng)方程 97
6.1.3 REF模型參數(shù)確定 102
6.1.4 基于REF的有限元模型 103
6.1.5 仿真分析 103
6.2 試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析 104
6.2.1 模態(tài)試驗(yàn)理論模型 104
6.2.2 模態(tài)測(cè)試系統(tǒng) 105
6.2.3 試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析 107
6.3 振動(dòng)傳遞特性分析 108
6.3.1 路徑傳遞率分析 109
6.3.2 路徑介入損失分析 111
6.4 機(jī)械彈性安全車輪與充氣輪胎車輪模態(tài)參數(shù)對(duì)比分析 115
6.4.1 充氣輪胎模態(tài)試驗(yàn)與分析 115
6.4.2 機(jī)械彈性安全車輪與充氣輪胎車輪模態(tài)參數(shù)的對(duì)比 117
6.5 機(jī)械彈性安全車輪垂向振動(dòng)特性的影響因素 117
6.5.1 輪結(jié)構(gòu)的影響 117
6.5.2 鉸鏈組結(jié)構(gòu)的影響 120
6.5.3 不同工況的影響 123
6.5.4 不均勻性的影響 125
參考文獻(xiàn) 126
第7章 機(jī)械彈性安全車輪包容特性及其影響因素 129
7.1 彈性滾子接觸模型及仿真 129
7.1.1 彈性滾子接觸模型 129
7.1.2 有效路形仿真 131
7.2 有限元建模 132
7.3 低速穩(wěn)態(tài)包容特性 133
7.3.1 障礙物截面尺寸對(duì)徑向剛度的影響 134
7.3.2 垂向力特性 137
7.3.3 縱向力特性 138
7.4 包容特性的影響因素 140
7.4.1 載荷的影響 140
7.4.2 徑向剛度的影響 141
7.5 越障性能的實(shí)車試驗(yàn) 142
參考文獻(xiàn) 143
第8章 機(jī)械彈性安全車輪松軟路面牽引通過性 146
8.1 機(jī)械彈性安全車輪通過性評(píng)價(jià)指標(biāo) 146
8.2 機(jī)械彈性安全車輪輪-地作用模型 147
8.2.1 法向載荷與靜態(tài)沉陷 147
8.2.2 滑轉(zhuǎn)與動(dòng)態(tài)沉陷 148
8.2.3 土壤推力與掛鉤牽引力 150
8.3 機(jī)械彈性安全車輪與輪胎掛鉤牽引力對(duì)比 151
8.4 機(jī)械彈性安全車輪結(jié)構(gòu)與使用參數(shù)對(duì)牽引通過性的影響 153
8.4.1 剛度的影響 153
8.4.2 半徑的影響 155
8.4.3 寬度的影響 156
8.4.4 載荷的影響 158
8.5 整車道路試驗(yàn) 159
參考文獻(xiàn) 161
第9章 機(jī)械彈性安全車輪 輪活絡(luò)模具設(shè)計(jì)方法 164
9.1 機(jī)械彈性安全車輪 輪活絡(luò)模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案 164
9.1.1 活絡(luò)模具結(jié)構(gòu)方案 164
9.1.2 活絡(luò)模具材料 166
9.1.3 活絡(luò)模具精度 167
9.2 機(jī)械彈性安全車輪 輪活絡(luò)模具的設(shè)計(jì)及計(jì)算 167
9.2.1 模具分型面的選擇 167
9.2.2 活絡(luò)模具型腔壁厚設(shè)計(jì)方法 168
9.2.3 模具脫模力的確定 171
9.2.4 模具強(qiáng)度校核 172
9.2.5 弓形塊結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì) 174
9.2.6 模具各部分螺紋強(qiáng)度校核 176
9.2.7 模具結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù) 179
9.3 機(jī)械彈性安全車輪 輪活絡(luò)模具三維實(shí)體建模與封裝 179
9.3.1 SolidWorks 的參數(shù)化設(shè)計(jì)思想 179
9.3.2 活絡(luò)模具三維實(shí)體建模 181
9.3.3 活絡(luò)模具封裝過程 184
參考文獻(xiàn) 186
第10章 機(jī)械彈性安全車輪結(jié)構(gòu)的參數(shù)化設(shè)計(jì)方法 189
10.1 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 189
10.1.1 系統(tǒng)簡介 189
10.1.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 190
10.2 主要結(jié)構(gòu)參數(shù)及約束關(guān)系分析 191
10.2.1 主要結(jié)構(gòu)參數(shù)分類 191
10.2.2 約束關(guān)系的建立 192
10.3 零件參數(shù)化的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn) 194
10.3.1 零件參數(shù)化模型庫的搭建 194
10.3.2 車輪結(jié)構(gòu)的參數(shù)校核 196
10.3.3 參數(shù)驅(qū)動(dòng)三維建模 198
10.3.4 零件工程圖的創(chuàng)建 199
10.3.5 零件的自動(dòng)裝配 201
10.4 ME-Wheel Design 系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例 202
10.4.1 總體設(shè)計(jì) 202
10.4.2 輪設(shè)計(jì) 204
10.4.3 鉸鏈組設(shè)計(jì) 213
10.4.4 輪轂設(shè)計(jì) 216
10.4.5 生成裝配件 218
參考文獻(xiàn) 219
附錄 作者已發(fā)表的機(jī)械彈性車輪相關(guān)論文 222