附着力与附着系数
地面附着系数
地面附着系数什么是地面附着系数？面附着系数是指物体在一定表面接触力下，物体在表面上的滑动或悬挂的能力。
这个系数是在不同的表面和材料上模拟测试得出的，它能够反应物体在表面上的滑动或悬挂能力。
地面附着系数的单位是“千克-伏特/厘米”（KV / cm），或者“牛顿/厘米”（N / cm）。
为什么要测量地面附着系数？测量地面附着系数可以帮助我们了解和控制表面上物体移动的性能。
这种表面附着系数可以提供测试者对摩擦力的更多细节信息，并有助于我们更好地了解表面上物体移动的性能。
地面附着系数测量方法有哪些？主要有以下几种方法：1.重力拉力测试：重力拉力测试使用重物拉物体，测量物体滑动过程的力学数据，从而估算出地面附着系数。
2.风速测试：风速测量是通过测量表面上的空气流动来测量物体在表面上的滑动能力，从而获得地面附着系数。
3.摩擦测量：摩擦测量使用特定的摩擦测试仪，采用摩擦力模拟实验，模拟实际滑动过程，测量物体的摩擦力，计算出地面附着系数。
4.耐滑系数测量：耐滑系数测量是一种模拟实验测量，由一台手持仪器，利用其内置缓冲棉的弹性运动，来模拟物体在表面上的滑动。
实际应用中，地面附着系数被用在了哪些领域？地面附着系数在实际应用中有着广泛的用处，它们在汽车、建筑、地面覆盖等方面都被广泛应用。
1.汽车：测量汽车轮胎与地面的接触力，可以帮助我们了解汽车的操控性能。
2.建筑：测量建筑物和地面的地面附着力，可以帮助我们了解建筑物的稳定性，这对于检查建筑物的安全性至关重要。
3.地面覆盖：测量地面覆盖物与地面的接触力，可以帮助我们评估地面覆盖物的防滑性能，以确保地面上的人们行走安全。
以上就是关于地面附着系数的全面介绍，从定义、测量方法、实际应用等方面来讲，地面附着系数也受到了广泛的应用。
它不仅能够帮助我们对物体在表面上的滑动性能有较为全面的了解，也能够在实际中发挥重要作用。
附着系数测量方法
1 附着系数当法向载荷分布在整个接触表面，而滑动摩擦只发生在接触面的部分区域时，作用在接地面上的切向反作用力之和称为附着力。
作用在接地面上的切向力之和对整个接触面所承受的法向载荷之比称为附着系数。
本质上，附着力不像摩擦力一样遵循库仑定律，它不等于车轮上的法向载荷乘以比例常数；但是附着力和附着系数的概念比摩擦力和摩擦系数的概念更具有普遍性，在汽车行业，通常用附着系数代替摩擦系数。
附着系数的大小与车轮载荷、内压、胎面花纹、胎面橡胶性质、轮胎结构、接地压力分布、速度、道路材料、湿度和水膜厚度等因素有关，因此不能直接对它进行测量。
目前，国内外关于实时检测汽车行驶过程中轮胎与路面间的附着系数的研究已取得了较大进展。
测量附着系数的设备为拖车型测量车和公共汽车型测量车。
拖车型测量车的测量原理是在拖车上安装试验轮胎，测量得到轮胎制动抱死时的制动力，然后把测量结果除以载荷，求得附着系数；公共汽车型测量车的测量原理是在公共汽车的地板下安装试验轮胎。
轮胎制动抱死时测得的极限制动力除以载荷，即为水平方向的滑动摩擦系数。
2附着系数的评定方法在附着系数评定方法的研究中，国外研究人员取得了一些成果，所依据的原理可分为两种类型：一类是分析轮胎的力学特性，找出力学参数与附着系数之间的关系，从而利用测量设备检测力学参数，计算出附着系数；另一类是分析摩擦过程中自身的影响因素和影响摩擦过程的各外部因素与附着系数之间的关系，利用测量装置测量出各个影响因素，估算出附着系数。
现场测试附着系数的实验方法可通过牵引车辆的方法测试轮胎与路面系统之间的附着系数和附着力．1)当牵引无制动状态下的车辆时，车辆的滑移率为临界滑移率，此时的附着力为最大附着力的1／2．2)当牵引处于完全制动的车辆时，得到车辆最大附着力，并由此得到附着系数．附着系数是指在给定路况下，车轮与路面之间的最大摩擦系数．r大于轮胎以角速度ω转动并以线速度ν前进时，通常会存在带束的旋转速度ωr小于前进速度ν制动时的滑动前进速度ν；而在制动的情况下带束的旋转速度ω率称为滑移率i。
附着系数
称为附着系数
思考
与哪些因素有关系？
• 附着系数：
附着系数由轮胎和地面共同决定，也与车速有关。
– 路面种类
沥青（干） 0.7～0.8
水泥（干） 0.8 ～
0.9
碎石（干） 0.6 ～0.7
干土 0.5 ～0.6
–路面状况
• 清洁度↓，则 ↓
• 降雨或积水，则 ↓↓，约降0.2~0.3
不少两轴汽车前，后制动器动力之比为一固定值。常用前 制动器制动力与汽车总制动器制动力之比来表明分配的比例， 称为制动力分配系数，用符号β表示。
F1
F
所有有： F1 F ，F 2 (1 )F
最后得：
F1 F 2 1
是一条经过原点的射线 ，这条直线称为实际前，后制动器 制动力分配线，简称β线。
后轴的利用附着系数的计算（后轴刚要抱死）
F 2
FXb2
(1
)
G g
du dt
(1
)
G g
zg
FZ 2
G L
(a
zhg
)
r
FXb2 FZ 2
(1 )z
(a zhg ) / L
• 附着系数：
– 轮胎气压
• 硬路面，气压↑，则 ↓，f↓ • 软路面，气压↓，则 ↑，f↑
一些高挡越野车备有中央充放气系统来调节胎压，从 而调节附着系数和滚动阻力系数。
– 轮胎花纹
• 硬路面，花纹浅、细，则 ↓ • 软路面，花纹深、粗，则 ↑ – 轮胎直径：直径大，宽度大，则 ↑
2.同步附着系数
3.利用附着系数
汽车以一定减速度制动时，除去制动强度
以外，
不发生车轮抱死所要求的(最小)路面附着系数总大于其制
附着率和附着系数
附着率和附着系数介绍如下：
附着率是指汽车驱动轮在不发生滑转工况下充分发挥驱动力作用所要求的最低附着系数，而附着系数是地面对轮胎切向反作用力的最大极限值（附着力）与驱动轮法向反作用力的比值。
附着率与附着系数的关系是：驱动轮的附着率不能大于地面附着系数，否则就会打滑而影响汽车的正常行驶；附着率是表明汽车附着性能的一个重要指标，汽车的动力性由两方面决定，一是动力装置（发动机和传动系）所确定的驱动力，二是汽车的附着性能。
道路的附着系数受车轮结构、材料、道路表面形状、材料影响，不同性质道路其附着系数变化甚大。
一般干燥洁净的平整水泥、沥青路面（称为良好道路）纵向峰值附着系数高达0.8--0.9，而冰雪路面的纵向峰值附着系数低至0.1--0.2。
1.4汽车的行驶的附着条件与附着率
1.4 汽车的行驶的附着条件与附着率1.4.1 汽车行驶的附着条件2z F 附着力是路面对驱动轮切向反力的极限值，在硬路面上，它与驱动轮法向反作用力成正比，即max X Z F F F ϕϕ==式中，ϕ称为附着系数，它是由路面与轮胎决定的。
由作用在驱动轮上的转矩T 引起的地 t 面切向反作用不能大于附着力，否则将发生驱动轮滑转现象，即对于后轮驱动的汽车222t f X Z T T F F rϕ−=≤这就是汽车行驶的附着条件。
对于前轮驱动汽车，其前驱动轮的附着率亦不能大于地面附着系数。
驱动轮地面法向反作用力与汽车的总体布置、行驶状况及道路的坡度有关。
式中ϕ为附着系数，它与路面的种类和状况、车轮运动状况、胎压及花纹有关，行驶车速对附着系数也有影响。
在一般动力性分析中只取附着系数的平均值，见表1-3。
1.4.2 汽车的附着力与地面法向反作用力汽车的附着力决定于附着系数以及地面作用于驱动轮的法向反作用力。
附着系数主要取决于路面的种类和状况，行驶车速对附着系数也有影响。
图1-13 为汽车加速上坡时的受力图。
图中，G 为汽车重力；α为道路坡度角；g h 为汽车质心高；1f T 、2f T 为作用在前、后轮上的滚动阻力偶矩；je T 为作用于横置发动机飞轮上的惯性阻力偶矩；1jw T 、2jw T 为作用在前、后车轮上的惯性阻力偶矩；1Zw F 、2Zw F 为作用于车身上并位于前、后轮接地点上方的空气升力；1Z F 、2Z F 为作用在前、后轮上的地面法向反作用力；、为作用在前、后轮上的地面切向反作用力；L 为汽车轴矩；、为汽车质心至前、后轴之距离。
1X F 2X F a b 若将作用在汽车上的诸力对前、后轮与道路接触面中心取力矩，则得1122cos sin cos cos sin cos g g f g o w Z Zw g g f g o w Z Zw h h I i i I b G du r F G F G L L g L Lr Lr dt L h h I i i I a G du F G F G L L g L Lr Lr dt L frf αααααα⎫⎛⎞⎛⎞=−−+±−−⎪⎜⎟⎜⎟⎜⎟⎝⎠⎪⎝⎠⎬⎛⎞⎛⎞⎪=+++±−+⎜⎟⎜⎟⎪⎜⎟⎝⎠⎝⎠⎭∑∑ （1-10） 在式(1-10)中不能再计入对前、后轮与道路接触面中心的距。
附着力与附着系数
附着力与附着系数什么是附着力附着力表示轮胎与路面附着情况。
附着力的大小是车重与路面附着系数的乘积。
这是对整部汽车而言的，如果对一个车轮，那么该车轮的附着力应为：该车轮所受地面垂直反作用力乘路面附着系数。
附着力是一个不依人的意志而改变的固定值，但据实验可知，附着系数与车速及车轮对路面的滑动程度(包括滑转和滑移)有关。
汽车行驶时地面对驱动车轮产生的推力、制动时地面对汽车产生的地面制动力，转向时汽车得以按预定轨迹达到转向要求的地面侧向反作用力都得靠附着力提供。
各种路面的附着系数各不相同。
良好的、干燥的水泥混凝土或沥青路面附着系数最大，其峰值可达0.9，依次是砾石路、土路、压紧的雪路和结冰的路面，冰路的峰值只有0.1，车轮滑动时才0.07。
可见由于冰路的附着系数极小，在冰路上欲前进困难、欲转向不能、欲制动刹不住车，严重时会发生侧滑(甩尾)或激转。
所以严冬的冰雪路上公共汽车站及其附近要铺洒砂子或煤渣以提高路面附着系数，确保行车安全。
沿汽车的纵向和侧向都具有附着力。
但当纵向附着力较多地施于驱动车轮或制动车轮时，侧向附着力就会降低。
所以当制动到车轮抱住时，车轮在地面滑移，此时纵向附着力已达极限，侧向附着力显著降低，汽车不能转向，(而转向轮已转过一角度，但车辆仍按原直线方向行驶)。
另一种情况是驱动又转向的车轮(前轮驱动)，如驱动时发生滑转，汽车也不能按预定要求转向。
制动时如果4个车轮都被抱死，则因没有侧向地面反作用力(侧向附着力提供)来抵抗汽车受到的侧向力(如道路的横向坡、转向时的离心力、侧向风等)而不能维持汽车直线行驶，很可能发生侧滑或激转，汽车失去控制，极易发生交通事故。
所以在附着系数极低的路面驾车需特别小心。
各种路面上的平均附着系数路面沥青或混凝土（干）沥青（湿）混凝土（湿）砾石土路（干）土路（湿）雪（压紧）冰峰值附着系数 0.8～0.9 0.5～0.7 0.8 0.6 0.68 0.55 0.2 0.1 滑动附着系数 0.75 0.45～0.6 0.7 0.55 0.65 0.4～0.5 0.15 0.07 机动车在平坦、硬实、干燥和清洁的水泥或沥青路面（路面的附着系数为 0.7）上的制动距离和跑偏量应符合表1中的规定。
考研汽车理论模拟题8
考研汽车理论模拟题8汽车运用工程I（汽车理论）试题8（参考答案）交通学院交通类专业一、概念解释（选其中8题，计20分）1 附着力与附着系数2 汽车动力性及评价指标3 汽车操纵稳定性4 汽车制动跑偏5 汽车平顺性及评价指标6 同步附着系数7 地面制动力8 汽车制动效能恒定性9 汽车通过性几何参数10 迟滞损失11 列出你所知道的汽车使用性能12 弹性轮胎的侧偏特性13 汽车驱动力14 侧偏力15 功率平衡图二、写出表达式或画图或计算，并简单予以说明（选择4道题，计20分）1 写出带结构、使用参数的汽车功率平衡方程式（注意符号及说明）。
2 写出带结构、使用参数的汽车燃料消耗方程式（注意符号及说明）。
3 画出制动减速度与制动时间关系曲线，并说明制动过程四阶段。
4 画出前轮驱动汽车加速上坡时的整车受力分析图。
5 有几种计算汽车最高车速的方法？并绘图说明。
6 列出各种可以绘制I 曲线的方程及方程组。
三、叙述题（选择其中4道题，计20分）1 用表格的形式列出计算汽车动力因数的步骤，并说明在计算汽车动力性的用途。
2 叙述制作汽车驱动力图的步骤。
3 试用驱动力－行驶阻力平衡图分析汽车的最大加速度max )/(dt du 。
4 制动器制动力、地面制动力和地面附着力三者之间有什么联系和区别？5 车轮滑动率与纵向附着系数间有什么联系？6_ 列出其叙述汽车在不同路面上制动时最大减速度值及其平均值。
7 列出其叙述汽车在不同路面上制动时最大减速度值及其平均值。
8 有几种方式可以判断或者表示汽车的稳态转向特性？请简单叙述之。
9 道路阻力系数ψ以及它在不同条件下的表达式。
10 描述刚性车轮在侧向力作用下运动方向的变化特点。
四、分析题（选择其中4道题，计20分）1 已知某汽车φ0＝0.4，请利用Ｉ、β、ｆ、γ线，分析φ＝0.5,φ＝0.3以及φ＝0.7时汽车的制动过程。
2 利用驱动－附着条件原理，分析不同驱动型式汽车的适用条件。
附着系数
，在硬路面上它与驱动轮法向反作用力Fz成正比，常
写成
Fxmax=F =FZ·
称为附着系数
思考
与哪些因素有关系？
• 附着系数：
附着系数由轮胎和地面共同决定，也与车速有关。
– 路面种类
沥青（干） 0.7～0.8
水泥（干） 0.8 ～
0.9
碎石（干） 0.6 ～0.7
干土 0.5 ～0.6
–路面状况
• 清洁度↓，则 ↓
地面附着系数,同步附着系数,利 用附着系数概念辨析及关系
1.附着系数
汽车行驶的驱动条件
Ft≥Ff+Fw+Fi 称为汽车的驱动条件，可以采用增加发动机转矩 、加大传动比等措施来增大汽车驱动力。汽车行驶除 受驱动条件制约外，还受轮胎与地面附着条件的限制 。
汽车行驶的附着条件
地面对轮胎切向反作用力的极限值称为附着力F
3.利用附着系数
汽车以一定减速度制动时，除去制动强度
以外，
不发生车轮抱死所要求的(最小)路面附着系数总大于其制
动强度。为了定量说明这一点，引进利用附着系数的概念，
又称为被利用的附着系数，其定义为：
i
F Xbi F Zi
显然，利用附着系数越接近制动强度，地面的附着条件 发挥得越充分，汽车制动力分配的合理程度越高。
F 2F X2b(1)G gd d u t(1)G gzg
FZ2 G L(azhg)
r
FXb2 FZ2
(1)z
(azhg)/L
利用附着系数与制动强度的关系曲线
具有理 想的制 动力分 配的汽 车，其 利用附 着系数 就是制 动强度。
利用附着系数总大于或等于制动强度
前轴的利用附着系数的计算（前轴刚要抱死）
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什么是附着力
附着力表示轮胎与路面附着情况。
附着力的大小是车重与路面附着系数的乘积。
这是对整部汽车而言的，如果对一个车轮，那么该车轮的附着力应为：该车轮所受地面垂直反作用力乘路面附着系数。
附着力是一个不依人的意志而改变的固定值，但据实验可知，附着系数与车速及车轮对路面的滑动程度(包括滑转和滑移)有关。
汽车行驶时地面对驱动车轮产生的推力、制动时地面对汽车产生的地面制动力，转向时汽车得以按预定轨迹达到转向要求的地面侧向反作用力都得靠附着力提供。
各种路面的附着系数各不相同。
良好的、干燥的水泥混凝土或沥青路面附着系数最大，其峰值可达0.9，依次是砾石路、土路、压紧的雪路和结冰的路面，冰路的峰值只有0.1，车轮滑动时才0.07。
可见由于冰路的附着系数极小，在冰路上欲前进困难、欲转向不能、欲制动刹不住车，严重时会发生侧滑(甩尾)或激转。
所以严冬的冰雪路上公共汽车站及其附近要铺洒砂子或煤渣以提高路面附着系数，确保行车安全。
沿汽车的纵向和侧向都具有附着力。
但当纵向附着力较多地施于驱动车轮或制动车轮时，侧向附着力就会降低。
所以当制动到车轮抱住时，车轮在地面滑移，此时纵向附着力已达极限，侧向附着力显著降低，汽车不能转向，(而转向轮已转过一角度，但车辆仍按原直线方向行驶)。
另一种情况是驱动又转向的车轮(前轮驱动)，如驱动时发生滑转，汽车也不能按预定要求转向。
制动时如果4个车轮都被抱死，则因没有侧向地面反作用力(侧向附着力提供)来抵抗汽车受到的侧向力(如道路的横向坡、转向时的离心力、侧向风等)而不能维持汽车直线行驶，很可能发生侧滑或激转，汽车失去控制，极易发生交通事故。
所以在附着系数极低的路面驾车需特别小心。
机动车在平坦、硬实、干燥和清洁的水泥或沥青路面（路面的附着系数为 0.7）上的制动距离和跑偏量应符合表1中的规定。
轮胎与路面之间附着力的大小，取决于轮胎与路面之间附着系数值。
附着系数值除了与道路状况、车速等有关外，还与轮胎花纹类别有关。
而车轮、轮胎、制动器与悬架关系亲密，这些关系到你的车是否安全与舒适。
汽车制动时，车轮的制动力与地面附着系数有关，当车轮处于半滑动半滚动状态时，地面附着系数可以达到最大，即制动力可以达到较大，此时的侧向稳定性也较好。
当车轮完全抱死无滚动时，地面附着力有所下降，而侧向稳定性为零。
极易出现侧滑和甩尾现象,容易造成事故。
每一车轮制动力测试单元设置一对主、从动滚筒。
每个滚筒的两端分别用滚动轴承与轴承座支承在框架上，且保持两滚筒轴线平行。
滚筒相当于一个活动的路面，用来支承被检车辆的车轮，并承受和传递制动力。
汽车轮胎与滚筒间的附着系数将直接影响制动试验台所能测得的制动力大小。
为了增大滚筒与轮胎间的附着系数，滚筒表面都进行了相应加工与处理，目前采用较多的有下列5种: 1）开有纵向浅槽的金属滚筒。
在滚筒外圆表面沿轴向开有若干间隔均句、有一定深度的沟槽。
这种滚筒表面附着系数最高可达0.65。
在制动试验车轮抱死时容易剥伤轮胎。
当表面磨损且沾有油、水时附着系数将急剧下降。
2）表面粘有熔烧铝矾土砂粒的金属滚筒。
这种滚筒表面无论干或湿时其附着系数可达0.8。
3）表面具有嵌砂喷焊层的金属滚筒。
喷焊层材料选用NiCrBSi自熔性合金粉末及钢砂。
这种滚筒表面新的时候其附着系数可达0.9以上，其耐磨性也较好。
4）高硅合金铸铁滚筒。
这种滚筒表面带槽、耐磨，附着系数可达0.7-0.8，价格便宜。
5）表面带有特殊水泥覆盖层的滚筒。
这种滚筒比金属滚筒表面耐磨。
表面附着系数可达0.7-0.8。
但表面易被油污与橡胶粉粒附着，使附着系数降低。
滚简直径与两滚筒间中心距的大小，对试验台的性能有较大影响。
滚筒直径增大有利于改善与车轮之间的附着情况，增加测试车速，使检测过程更接近实际制动状况。
但必须相应增加驱动电机的功率。
而且随着滚简直径增大，两滚筒间中心距也需相应增大，才能保证合适的安置角。
这样使试验台结构尺寸相应增大，制造要求提高。
滚筒反力式制动检验台检定规程
Verification Regulation of Roller OppositeForces Type Brake Tester
中华人民共和国国家计量检定规程
JJG 906-96
滚筒表面当量附着系数的检定
12.l 选择整备质量相应重力不小于制动台允许额定载荷40%的车辆，采用达到额定气压的较新轮胎。
并在轮重仪上测量出试验用车辆（非转向轮）的左、右轮荷重。
12.2 将试验车辆置于经检定示值误差合格的制动台上，左、右转向轮上都加置止动楔使其不能移动。
启动制动台电机，同时采用手刹和脚刹，测出这时左、右轮的最大制动力。
重复6次，测量值算术平均值的标准偏差不大于3%的条件下，取其平均值作为制动力测定值。
12.3 按公式（8）计算滚筒表面当量附着系数
Φ=F/mg （8）
式中：Φ--制动台左（或右）滚筒表面当量附着系数；
F--制动台左（或右）制动力测定值（N）；
m--经轮重仪测定的左（或右）轮质量值（kg）
g--重力加速度（m/s2）。
左、右滚筒应分别计算，当量附着系数均应符合第5条要求。