工程机械理论与设计：轮胎运动学及评价指标

为说明轮胎的运动情况，须先明确轮胎相关的半径定义。

产品目录上所标定的轮胎名义直径的一半称为轮胎名义半径，以r 表示；轮胎充气后在不受载的情况下所测得的平均半径称为轮胎自由半径，以 r0 表示；轮胎受到径向载荷时，将发生径向变形，轮轴中心到轮胎与地面接触面的距离称为轮胎的静力半径，以 rs 表示。

当轮胎不仅承受径向载荷，还受到扭矩作用时，轮胎将发生径向变形和切向变形，将轮轴中心到轮胎与地面接触面水平反作用力之间的距离称为轮胎动力半径，以 rd 表示。轮胎的动力半径 rd 与静力半径 rs 相差不大。rd 可以按式（3.1）计算。

式中　b——轮胎宽度；

　　　Δ——系数，在密实的土上，Δ=0.12~0.15；在松软的土上，Δ=0.08~0.10。

轮胎滚动半径 rg 是轮胎转动的转数n 与其移动的距离s 之间的换算半径。于是滚动半径：

轮胎在地面上滚动时，有3 种典型运动情况。

当s> 2πrd n时，轮胎处于边滚动边滑移状态，轮胎沿行驶方向相对地面的滑动称为滑移，这一情况发生在车轮胎制动状态下行驶时。这时，rg > rd。

当s< 2πrd n时，轮胎处于边滚动边滑转的状态，轮胎沿行驶的相反方向相对地面的滑动，称为滑转。例如驱动轮牵引负荷状态行驶时就是这样。这时，rg < rd。

当s=2πrd n时，轮胎相对地面无滑动，这时轮胎沿地面纯滚动，这时，rg=rd。(www.xing528.com)

由上面的分析可知：轮胎的滚动半径 rg 随轮胎的滑动情况而变化，rg 与径向载荷、扭矩、轮胎刚度及地面状况等因素有关，其值可以根据试验测得。

轮胎做纯滚动时，轮轴中心的移动速度称为理论速度 vT，vT=rdω。轮胎有滑移或滑转时轮轴中心移动的实际速度称为实际速度v，v=rgω。由此可以根据实际速度v 与 vT的比较来判别车轮的运动状态是纯滚动、滑移或滑转，即 vT=v（纯滚动），v > vT（滑移），v < vT（滑转）。

轮胎滑转时有速度损失，用vδ 表示轮胎的理论速度与实际速度的差，即vδ=vT− v。

用δ 表示轮胎的滑转程度，即轮胎滑转率。用轮胎的滑转率δ 和滑转效率 ηδ 作为评价轮胎滑转情况的指标。

它们的定义是：

滑转率δ

滑转效率 ηδ

式中　vT——轮胎理论速度，vT=2πrd n；

　　　v——轮胎实际速度，v=2π rdn。