拖拉机为什么后轮大而前轮小?

拖拉机为什么后轮大而前轮小?

中科院物理所,没错,我就是那个物理所。

首先,不同的前后轮半径不会影响车辆的正常行驶,因为前后轮的转速可以不同。不打滑时,前后轮的转速(n1,n2)与半径(r1,r2)之间满足简单的关系:n1×r1=n2×r2。

现在主流的拖拉机主要有三种规格:双后轮驱动拖拉机,可切换四轮驱动拖拉机,全四轮驱动拖拉机。其中只有双后轮驱动拖拉机具有明显的前轮小后轮大的特征,可切换四轮驱动拖拉机后轮仅比前轮大一点点,而全四轮驱动拖拉机的前后轮完全一致。

为什么双后轮驱动拖拉机要求前轮小后轮大呢?

主动轮(后轮)在发动机提供的转矩下转动,为了平衡这个转矩,地面对其作用向前的摩擦力,这个摩擦力提供了拖拉机的动力。这个过程类似于人的行走:腿给脚向后的力,地面反作用一个向前的摩擦力来平衡向后的力,就提供了向前行走的动力.

由于半径越小,产生同样大小的力矩时地面对后轮作用的摩擦力就越大,摩擦力超过最大静摩力就会打滑。所以后轮的半径必须足够大来保证不打滑,同时增大后轮重量,从而增大最大静摩擦力。并且常常带有深深的人字形花纹来增大摩擦力。这也是四轮驱动拖拉机前后轮都比较大的原因

前轮在双后轮驱动拖拉机中主要起导向轮的作用。拖拉机的工作环境一般是坑坑洼洼的田间沟壑,如果导向轮非常大,拖拉机转向时,前轮受到的阻力就会很大,驾驶员在打方向时要克服很大的转向阻力,操作起来很不方便。如果将拖拉机前轮适当变小,这时前轮转向时的阻力就会变小,驾驶员操纵方向盘转动前轮也会更加灵活。