轮胎侧偏引起的回正力矩

图6-25 地面侧向反作用力的分布

轮胎侧偏不仅导致侧偏角α的产生，还因此而产生了回正力矩T_z。即：在轮胎发生侧偏时，还会产生作用于轮胎绕过轮胎接地点的垂直轴Oz（图6-1）的力矩T_z。转弯行驶时，该力矩是使转向车轮恢复到直线行驶位置的主要恢复力矩之一。

回正力矩是由接地面内分布的微元侧向反力产生的。由图6-25可知，车轮在静止时受到侧向力后，印迹长轴线a-a与车轮平面平行，错开Δh，即印迹长轴线a-a上各点的横向变形（相对于c-c平面）均为Δh，故可以认为地面侧向反作用力沿a-a线均匀分布，如图6-25a所示。而车轮滚动时，印迹长轴线a-a不仅与车轮平面错开一定距离，还转动了α角。因而，印迹前端离车轮平面近，侧向变形小；印迹后端离车轮平面远，侧向变形大。地面微元侧向反作用力的分布与变形成正比，故地面微元侧向反作用力的分布如图6-25b所示，其合力的大小与侧偏力F_y相等，但其作用点必然在接地印迹几何中心的后方，偏移某一距离e，称为轮胎拖距，回正力矩T_z因此而产生，其数值为

T_z=F_ye （6-17）

轮胎拖距e是随所受侧向力F_y的大小而变化的。F_y为零时，轮胎拖距e也为零；随F_y增大，轮胎拖距e增大，接地印迹内地面微元侧向反作用力的分布的情况如图6-25c所示；但当F_y增大至一定程度时，接地印迹后部的某些部分便达到附着极限，轮胎拖距e开始减小，此时反作用力的分布如图6-25d所示；随着F_y的进一步增大，将有更多部分达到附着极限，直到整个接地印迹发生侧滑后，轮胎拖距e又回到零。如图6-26所示是试验得到的回正力矩-侧偏角曲线。试验结果还表明，回正力矩随垂直载荷的增大而增大。(https://www.daowen.com)

轮胎的型式及结构参数对回正力矩-侧偏角特性有重要影响。在侧偏角相同时，尺寸大的轮胎一般回正力矩较大。子午线轮胎的回正力矩比斜交轮胎大。

轮胎的气压低，接地印迹长，轮胎拖距大，回正力矩也就大。

地面切向反作用力对回正力矩的影响如图6-27所示。随着驱动力的增大，回正力矩达到最大值后再下降。在制动力作用下，回正力矩不断减小，到一定制动力时降为零，若制动力再增大则回正力矩转变为负值。

图6-26 回正力矩-侧偏角曲线

图6-27 地面切向反作用力对回正力矩的影响