前轮驱动横摆力矩计算公式
有关扭矩计算公式
有关扭矩计算公式
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有关扭矩计算公式
公式：驱动力=扭矩×变速箱齿比×主减速器速比×机械效率÷轮胎半径（单位：米）
计算：引擎的功率能由扭矩计算出来。
因为功率P=功W÷时间t，功W=力F×距离s，所以P=F×s/t=F×速度v。
这里的v是线速度，而在引擎里，曲轴的线速度v=曲轴的角速度ω×曲轴半径r，代入上式得：功率P=力F×半径r×角速度ω；而力F×半径r=扭矩，故得出：功率P=扭矩×角速度ω。
所以引擎的功率能从扭矩和转速中算出来。
角速度的单位是弧度/秒，在弧度制中一个π代表180度。
定义：φ——截面间相对转角；γ——切应变；τ——切应力；T——扭矩；r——半径；l——材料长度。
切应变与相对转角的关系为：γ=φr/l
切应变与切应力满足剪切胡克定律：τ=Gγ（G为材料的切变模量）扭矩与切应力之间的关系为：T=∫τdAr。
什么是汽车直接横摆力矩控制？
什么是汽车直接横摆力矩控制？直接横摆力矩控制,英文称之为Direct Yaw-moment control （DYC）。
它是在制动防抱死系统（ABS）/驱动防滑系统（ASR）的基础上开发出的一种新功能，使得汽车主动安全技术更加趋于完善化，已经成为汽车稳定性控制中的最具发展前景的底盘控制方法。
一般来讲，汽车直接横摆力矩控制的评价标准有两个：横摆角速度和质心侧偏角，其中，横摆角速度主要用来判断汽车在转向过程中是否会出现转向不足或转向过多的情况，而质心侧偏角则可以用来判断转向过程中是否会存在轨迹偏离。
这两个评价指标相互配合，共同决定汽车的稳定状态。
当汽车转向时，直接横摆力矩控制可以通过采集方向盘转角信号来判断驾驶员的转向意图，然后对轮胎纵向力进行分配从而产生汽车绕质心的横摆力矩来调节汽车的横摆运动，从而达到抑制汽车过度/不足转向的趋势的目的，使得极限工况下的汽车操纵稳定性得到提高。
在整个控制过程中，纵向力远远大于侧向力，因此，通常来说，侧向力对DYC的影响相对较小，我们经常不予考虑。
但是在分配直接横摆力矩时，我们则需要考虑两个问题：其一就是被控车轮的选择：一般情况下，我们认为转向不足时制动汽车的内后轮，转向过多时制动汽车的外前轮，但考虑到制动车轮会对车速产生较大影响从而影响驾驶体验，所以我们可以利用对角车轮进行差动制动/驱动形成附加横摆力矩：当所需附加横摆力矩为正（逆时针）时，驱动汽车的右前轮，同时制动汽车的左后轮，反之亦然；其二，我们需要确定被控车轮的目标滑移率：为了实现控制的方便性，我们应尽可能地保证将横摆力矩分配到汽车的单个车轮上。
但是如果分配的纵向力大于轮胎的极限值，为了保证车轮的滑移率保持在最佳范围内，则应当考虑选择同侧车轮作为辅助，通过力的转移来避免单个车轮的过度滑移。
大量事实证明，直接横摆力矩控制在路面附着系数较低或者是汽车车速较高（这时汽车在转向时的侧向加速度较大）等极限工况下具有显著的控制效果。
汽车驱动力的计算方式
汽车驱动力的计算方式将扭矩除以车轮半径，也可以从发动机马力与扭力输出曲线图中发现，在每不同转速下都有一个相对的扭矩数值，这些数值要如何转换成实际推动汽车的力量呢答案很简单，就是除以一个长度，便可获得“力”的数据。
举例说一下，一台升的发动机大约可发挥的最大扭力，此时若直接连上185/60R14尺寸的轮胎，半径约为41厘米，则经车轮所发挥的推进力量为公斤（事实上公斤并不是力量的单位，而是重量的单位，须乘以重力加速度sec2才是力的标准单位“牛顿”）。
但36公斤的力量怎么能推动一吨多的汽车呢而且动辄数千转的发动机转速更不可能恰好成为轮胎转速，幸好聪明的人类发明了“齿轮”，利用不同大小的齿轮相连搭配，可以将旋转的速度降低，同时将扭矩放大。
由于齿轮的圆周比就是半径比，因此从小齿轮传递动力至大齿轮时，转动的速度、降低的比率、以及扭矩放大的倍数，都恰好等于两齿轮的齿数比例，这个比例就是所谓的“齿轮比”。
举例说明--以小齿轮带动大齿轮，假设小齿轮的齿数为15齿，大齿轮的齿数为45齿。
当小齿轮以3000rpm的转速旋转，而扭矩为20kg-m时，传递至大齿轮的转速便降低了1/3，变成1000rpm；但是扭矩却放大了三倍，成为60kg-m。
这就是发动机扭矩经过变速箱可降低转速并放大扭矩的基本原理。
在汽车上，发动机将动力输出至轮胎共经过两次扭矩放大的过程，第一次是由变速箱的档位作用而产生，第二次则取决于最终齿轮比（或称最终传动比，也可称为尾牙）。
扭矩的总放大倍率就是变速箱齿比与最终齿轮比的相乘倍数。
举例来说，一辆手动档的思域，一档齿轮比为，最终齿轮比为，而引擎的最大扭矩为5500rpm，于是我们可以算出第一档的最大扭矩经过放大后为××=，比原引擎放大了13倍。
此时再除以轮胎半径约，即可获得推力约为470公斤。
然而上述的数值并不是实际的推力，毕竟机械传输的过程中必定有磨耗损失，因此必须将机械效率的因素考虑在内。
驱动力的计算公式
驱动力的计算公式
驱动力是指物体运动的原因，是使物体发生运动或改变运动状态的力量。
在物理学中，驱动力的计算公式为：
F = ma
其中，F表示驱动力，m表示物体的质量，a表示物体的加速度。
这个公式表明，驱动力与物体的质量和加速度有关。
在实际应用中，驱动力的计算可以通过以下步骤进行：
1. 确定物体的质量m，单位为千克（kg）。
2. 确定物体的加速度a，单位为米每秒平方（m/s²）。
3. 将物体的质量和加速度代入公式F = ma中，计算出驱动力F，单位为牛顿（N）。
例如，一辆质量为1000千克的汽车在10秒内从静止加速到60公里每小时的速度，其加速度为：
a = (60 km/h - 0 km/h) / 10 s = 6 m/s²
将质量和加速度代入公式F = ma中，可以计算出驱动力：
F = 1000 kg × 6 m/s² = 6000 N
因此，这辆汽车需要6000牛顿的驱动力才能从静止加速到60公里每小时的速度。
驱动力的大小决定了物体的运动状态和速度，因此在工程设计和物理实验中，驱动力的计算非常重要。
通过计算驱动力，可以确定所需的能量和动力系统，从而实现物体的运动和控制。
汽车横摆扭矩计算公式推导
汽车横摆扭矩计算公式推导汽车横摆扭矩是指车辆在行驶过程中产生的侧向力矩，用于控制车辆的横向动力平衡。
横摆扭矩的计算有着很高的实用价值，它能帮助我们了解车辆在转弯、变道及抢险避险等情况下的行驶稳定性。
要推导汽车横摆扭矩的计算公式，首先需要了解一些相关的基本概念和原理。
1. 汽车的横摆稳定性：在车辆转弯时，车辆会受到离心力的作用，而车辆的横摆稳定性则决定了车辆是否容易失控。
横摆稳定性与车辆的质量分布、悬架系统设计以及侧向力分配等因素有关。
2. 横摆力矩的来源：横摆力矩是由于车辆侧向受力而产生的。
侧向力主要由轮胎对地面的摩擦力提供，它与车速、转弯半径、横向加速度以及轮胎和地面之间的摩擦系数有关。
在推导横摆扭矩的计算公式时，我们可以借助力矩平衡原理和车辆悬挂系统的几何参数。
1. 力矩平衡原理：车辆在转弯时，车轮产生的侧向力矩需要与车体的横摆动态力矩平衡。
这可以由以下公式表示：横摆力矩 = 车轮侧向力× 轮距其中，车轮侧向力由轮胎纵向抓地力和横向摩擦力提供，而轮距是车轮与车体侧面最近点之间的距离。
2. 车辆悬挂系统参数：悬挂系统的几何特征对车辆的横摆稳定性有着重要影响。
车辆的有效承载距离（即在车轮坠落的情况下，地面与车体受力点之间的距离）和悬挂刚度（即悬挂系统对车辆垂直位移的抵抗能力）可以影响车辆的侧向倾斜角度和横摆力矩。
基于上述原理和公式，可以推导出汽车横摆扭矩的近似计算公式：横摆扭矩 = 车轮侧向力× 轮距× 悬挂刚度需要注意的是，悬挂系统的刚度值取决于车辆的设计，可以通过车辆制造商提供的技术参数或者实际测试进行获取。
车轮侧向力和轮距则需要根据具体情况进行测量和估算。
通过使用这个公式，我们可以了解车辆在行驶过程中产生的横摆扭矩，并且根据实际情况来评估车辆的横摆稳定性。
这对于车辆制造商来说是非常重要的参考指标，也对驾驶员在行车中保持车辆平稳控制提供了有益的指导。
在实际应用中，我们还可以根据具体的横摆稳定性需求，进一步优化车辆的悬挂系统设计、轮胎选择和车体结构等因素，以提高车辆在横向运动中的性能和安全性。
汽车的动力性设计计算公式
汽车动力性设计计算公式3.1 动力性计算公式3.1.1 变速器各档的速度特性： 0377.0i i n r u gi ek ai ⨯⨯= （ km/h ） ......(1) 其中：k r 为车轮滚动半径，m;由经验公式：⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+=)1(20254.0λb d r k (m)d----轮辋直径，inb----轮胎断面宽度，inλ---轮胎变形系数e n 为发动机转速，r/min ；0i 为后桥主减速速比；gi i 为变速箱各档速比，)...2,1(p i i =，p 为档位数，（以下同）。
3.1.2 各档牵引力 汽车的牵引力：错误！未指定书签。
t kgi a tq a ti r i i u T u F η⨯⨯⨯=)()(（ N ） (2)其中：)(a tq u T 为对应不同转速（或车速）下发动机输出使用扭矩，N •m ；t η为传动效率。
汽车的空气阻力：15.212ad w u A C F ⨯⨯= （ N ） (3)其中：d C 为空气阻力系数，A 为汽车迎风面积，m 2。
汽车的滚动阻力：f G F a f ⨯= （ N ） ......(4) 其中：a G ＝mg 为满载或空载汽车总重(N)，f 为滚动阻尼系数 汽车的行驶阻力之和r F ：w f r F F F += （ N ） (5)注：可画出驱动力与行驶阻尼平衡图3.1.3 各档功率计算 汽车的发动机功率： 9549)()(ea tq a ei n u T u P ⨯=（kw ） (6)其中： )(a ei u P 为第)...2,1(p i i =档对应不同转速（或车速）下发动机的功率。
汽车的阻力功率：taw f r u F F P η3600)(+=（kw ） (7)3.1.4 各档动力因子计算awa ti a i G F u F u D -=)()( (8)各档额定车速按下式计算.377.0i i n r u i g c e k i c a = （km/h ） (9)其中：c e n 为发动机的最高转速；)(a i u D 为第)...2,1(p i i =档对应不同转速（或车速）下的动力因子。
汽车横摆扭矩计算公式推导
汽车横摆扭矩计算公式推导
首先，我们先了解一些概念和符号的定义：
1. 摆动转矩（Torque）：用于描述一个力绕其中一轴旋转的能力，一般用T表示；
2. 质量（Mass）：物体的质量，一般用m表示；
3. 向心力（Centripetal force）：对象在转弯时的力，一般用Fc 表示；
4. 半径（Radius）：转动物体绕其中一轴旋转的距离，一般用r表示。
根据牛顿第二定律可以得到：
F=m*a
其中，F为作用力，m为质量，a为加速度。
对于汽车的横摆转动，可以认为其作用力为向心力Fc。
向心力Fc可以用一下公式计算：
Fc=m*v^2/r
其中，v为汽车在转动轨道上的速度，r为转弯半径。
对于横摆扭矩，我们可以将其定义为汽车侧向操纵力在车辆质心处产生的转动效果。
横摆扭矩可以用下面的公式计算：
T=F*h
其中，T为横摆扭矩，F为侧向操纵力，h为力臂（即横摆力的作用距离）。
根据上面的公式，我们可以将向心力Fc代入其中：
T=(m*v^2/r)*h
根据几何关系可知，h可以表示为r * sin(θ)，其中θ为车辆的侧倾角（侧倾角指的是车辆与水平线之间的夹角，它与转弯半径有关）。
将h替换掉，得到：
T = (m * v^2 / r) * (r * sin(θ))
简化上述公式得到最终的横摆扭矩公式：
T = m * v^2 * sin(θ)
综上所述，汽车横摆扭矩的计算公式为T = m * v^2 * sin(θ)。
这个公式描述了侧向操纵力在车辆质心处产生的转动效果，主要与车辆的质量、速度以及侧倾角有关。
车辆动态质心的计算方法、横摆力矩的计算方法和系统[发明专利]
![车辆动态质心的计算方法、横摆力矩的计算方法和系统[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/74badb551fd9ad51f01dc281e53a580216fc50ee.png)
(10)申请公布号 CN 102730000 A(43)申请公布日 2012.10.17C N 102730000 A*CN102730000A*(21)申请号 201110080679.6(22)申请日 2011.03.31B60W 40/10(2012.01)B60W 40/12(2012.01)B60W 30/02(2012.01)G01L 5/00(2006.01)G01M 1/12(2006.01)(71)申请人比亚迪股份有限公司地址518118 广东省深圳市坪山新区比亚迪路3009号(72)发明人孙永锋 杨青 吴硕 宋豪杰徐波(54)发明名称车辆动态质心的计算方法、横摆力矩的计算方法和系统(57)摘要一种车辆动态质心的计算方法、横摆力矩的计算方法和系统。
本发明提供了一种车辆横摆力矩的计算方法，用加速度传感器测量纵向加速度和横向加速度的值，获取前轮侧向力、后轮侧向力、前轮侧偏角和后轮侧偏角的值，然后，由如下公式计算横摆力矩：M ＝F sf *cos αf *(a+h*a x /g)-F sf *sin αf *h*a y /g-F sr *(b-h*a x /g)其中，M 是横摆力矩，F sf 是前轮侧向力，F sr 是后轮侧向力，αf 是前轮的侧偏角，αr 是后轮的侧偏角，a 是车辆静止时其质心到前轴的距离，b 是车辆静止时其质心到后轴的距离，h 是车辆质心高度，a x 是纵向加速度，a y 是横向加速度，g 是重力加速度。
本发明的公式计算出的横摆力矩更精确，更符合车辆的实际状况，且不用进行大量的试验，人力物力的消耗较小。
(51)Int.Cl.权利要求书1页 说明书4页 附图2页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 2 页1/1页1.一种车辆横摆力矩的计算方法，其特征在于，用加速度传感器测量纵向加速度和横向加速度的值，获取前轮侧向力、后轮侧向力、前轮侧偏角和后轮侧偏角的值，然后，由如下公式计算横摆力矩：M ＝F sf *cos αf *(a+h*a x /g)-F sf *sin αf *h*a y /g-F sr *(b-h*a x /g)其中，M 是横摆力矩，F sf 是前轮侧向力，F sr 是后轮侧向力，αf 是前轮侧偏角，αr 是后轮侧偏角，a 是车辆静止时其质心到前轴的距离，b 是车辆静止时其质心到后轴的距离，h 是车辆质心高度，a x 是纵向加速度，a y 是横向加速度，g 是重力加速度。
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前轮驱动横摆力矩计算公式
在汽车动力学中，轮驱动横摆力矩是一个重要的参数，用于描述车辆在转弯过程中轮胎与地面之间的摩擦力。
它对车辆的操控性能和稳定性有着重要影响。
本文将介绍轮驱动横摆力矩的计算公式及其应用。
轮驱动横摆力矩是指由于车辆转弯时，驱动轮产生的横向力矩。
它的大小与驱动轮的横向力、轮胎的侧向摩擦力以及驱动轮的几何参数等因素有关。
在理想情况下，驱动轮产生的横向力矩应该与转弯半径成正比，即横向力矩等于转弯半径乘以一个常数。
然而，在实际情况下，横向力矩与转弯半径之间的关系是复杂的，需要通过计算公式来进行准确计算。
轮驱动横摆力矩的计算公式可以分为两部分：驱动轮侧向力的计算和横摆力矩的计算。
计算驱动轮的侧向力。
驱动轮的侧向力可以通过下面的公式计算：
Fy = Fz * (1 - Fy0/Fz0) * (1 - Fy1/Fz1) * (1 - Fy2/Fz2)
其中，Fy为驱动轮的侧向力，Fz为驱动轮的垂向力，Fy0、Fz0为静止情况下的侧向力和垂向力，Fy1、Fz1为车辆加速情况下的侧向力和垂向力，Fy2、Fz2为车辆制动情况下的侧向力和垂向力。
该公式考虑了驱动轮在不同工况下的侧向力变化。
然后，根据驱动轮的侧向力计算轮驱动横摆力矩。
轮驱动横摆力矩可以通过下面的公式计算：
Mz = Fy * b
其中，Mz为轮驱动横摆力矩，Fy为驱动轮的侧向力，b为驱动轮的轴距。
该公式表示，轮驱动横摆力矩等于驱动轮的侧向力乘以轮轴距。
通过以上的计算公式，可以准确计算出轮驱动横摆力矩的大小。
这对于评估车辆的操控性能和稳定性非常重要。
在实际应用中，可以通过对驱动轮的力学性能和几何参数进行测量和测试，然后代入计算公式进行计算。
通过不断优化驱动轮的设计和调整，可以提高车辆的操控性能和稳定性。
总结起来，轮驱动横摆力矩是描述车辆在转弯过程中驱动轮产生的横向力矩。
它的计算公式包括驱动轮侧向力的计算和横摆力矩的计算。
通过准确计算轮驱动横摆力矩的大小，可以评估车辆的操控性能和稳定性，并优化驱动轮的设计和调整。
这有助于提高车辆的动力学性能和驾驶舒适性，满足人们对于驾驶体验的要求。