第5章 道路勘测设计课程

《第5章 道路勘测设计课程》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第5章道路勘测设计基本理论与知识第5章道路勘测设计基本理论与知识现代道路主要服务对象－－汽车道路设计前提－－满足汽车行驶的要求汽车行驶总的要求－－安全、迅速、经济、舒适一要保证汽车行驶稳定性，不倒溜、不滑移、不倾覆二尽可能提高车速，降低运输成本，以提高运输效率三尽量使乘客和驾驶员感到舒适掌握汽车的动力特性及其与道路线形设计的基本关系，了解有关道路勘测设计的基础知识第5章道路勘测设计基本理论与知识第5章道路勘测设计基本理论与知识汽车的各种外力——牵引力与行驶阻力5.1汽车的牵引力及行驶阻力汽车在道路上行驶时，必须有足够的驱动力来克服各种行驶阻力。汽车行驶的驱动力来自它的内燃发动机。牵引力内

2、燃发动机N产生曲轴扭矩M驱动轮扭矩Mk第5章道路勘测设计基本理论与知识对汽车驱动性能进行分析时，只需研究功率N和扭矩M与转数n之间的关系曲线5.1.1.1发动机曲轴扭矩M式中：M——发动机曲轴的扭矩(N·m)N——发动机的有效功率（kW）n——发动机曲轴的转速(r/min)第5章道路勘测设计基本理论与知识发动机曲轴上的扭矩M，经过一系列的变速、传动后传递给驱动轮，使驱动轮产生扭矩Mk5.1.1.2驱动轮扭矩MkMk=MγηTMk－汽车驱动轮扭矩（N·m）γ－总变速比，γ=i0·ikM－发动机曲轴扭矩（N·m）ηT－传动系统的机械效率此时，驱动轮上的转速nk、相应的车速V为：式中：V——汽

3、车行驶速度（km/h）n——发动机曲轴转速（r/min）r——车轮工作半径（m），一般为未变形半径r0的0.93~0.96倍。第5章道路勘测设计基本理论与知识5.1.1.3汽车的牵引力分析T为牵引力，汽车行驶阻力R抗衡第5章道路勘测设计基本理论与知识分析车速V的计算公式可看出牵引力T与功率N之间的关系,发动机的有效功率越大，汽车的牵引力越大5.1.1.3汽车的牵引力第5章道路勘测设计基本理论与知识汽车行驶时需要不断克服运动中所遇的各种阻力这些阻力主要包括：空气阻力道路阻力惯性阻力5.1.2汽车的行驶阻力第5章道路勘测设计基本理论与知识汽车在行驶中，由于迎面空气的压力、车后的真空吸力及空气

4、与车身表面的摩擦力阻碍汽车前进，总称为空气阻力。当行驶速度在100km/h以上，有时一半的功率用来克服空气阻力。汽车在运动时所产生的空气阻力Rw可以用下式计算：式中：K——空气阻力系数A——汽车迎风面积（m2），KA也称为汽车流线型因数V——汽车与空气的相对速度（km/s），可近似地取汽车的行驶速度5.1.2.1空气阻力第5章道路勘测设计基本理论与知识（1）滚动阻力路面类型、轮胎结构及行驶速度等有关。滚动阻力与轮胎承受的力成正比，即式中：Rf——滚动阻力(N)G——汽车的总重力(N)f——滚动阻力系数，见下表5.1.2.2道路阻力Rf=Gf(N)表5－1各类路面滚动阻力系数f值路面类型水

5、泥及沥青混凝土路面表面平整的黑色碎石路面碎石路面干燥平整的土路潮湿不平整的土路f值0.01～0.020.02～0.0250.03～0.050.04～0.050.07～0.15第5章道路勘测设计基本理论与知识（2）坡度阻力汽车在坡道上行驶时，汽车重量在平行于路面方向有分力，上坡时分力与汽车前进方向相反，阻碍汽车行驶，而下坡时分力与前进方向相同，推动汽车行驶。坡度阻力可用下式计算式中：RI——坡度阻力（N）G——车辆总重力（N）α——道路纵坡倾角i——道路纵坡度，上坡为正；下坡为负RI=Gsinα当sinα≈tgα=i时RI=Gi滚动阻力和坡度阻力均与道路状况有关，且都与汽车的总重力成正比，

6、将它们统称为道路阻力，以RR表示RR=G(f+i)（N）汽车的总行驶阻力：第5章道路勘测设计基本理论与知识（3）惯性阻力汽车变速行驶时，需要克服其质量变速运动时产生的惯性和惯性力矩称为惯性阻力，用RI表示式中：RI——惯性阻力（N）G——车辆总重力（N）g——重力加速度（m/s2）δ——惯性力系数（或旋转质量换算系数）小结R=RW+RR+RIT=R=RW+RR+RI第5章道路勘测设计基本理论与知识5.1.3汽车的运动方程式和行驶条件汽车有足够的牵引力来克服各种行驶阻力5.1.3.1汽车的运动方程式牵引力T将有关公式代入牵引平衡方程式，则汽车的运动方程式第5章道路勘测设计基本理论与知识（行

7、使必要条件）5.1.3.1汽车的行驶条件T≥R(行使充分条件）T≤φGk式中：φ——附着系数（可理解为滑动摩擦系数），主要取决于路面的粗糙程度和潮湿泥泞程度，轮胎的花纹和气压，以及车速和荷载等，见表5-2（下页）Gk——作用在驱动轮的荷载。一般情况下，小汽车为总重的0.5~0.65倍，载重车为总重的0.65~0.80倍第5章道路勘测设计基本理论与知识汽车行驶条件对路面提出了一定要求：宏观上：要求路面平整而坚实，尽量减小滚动阻力（满足