《摩托车动力学》一书共分七章，首先介绍摩托车的类型和规格、几何参数、重心位置的计算及转向几何关系等。第二章简述摩托车轮胎的构造、类型，及轮胎的魔术公式与附着椭圆。第三章探讨摩托车直线行驶的各种阻力，进而导出摩托车行驶方程与功率方程，介绍摩托车的动力性指标及求最高车速的方法。第四章介绍制动受力分析，滑动率对制动的影响，摩托车的防锁定系统等。第五章阐述前后悬吊系统的种类、运动比、设计参数及其优缺点，说明悬吊系统的调校原理与步骤，最后介绍摩托车架的种类与优缺点。第六章系统地讨论了摩托车的振动简化模型和振动模态，摩托车的平面振动，振动多刚体模型，时域响应。第七章则分析摩托车过弯的骑乘姿势，介绍操控性及稳定性试验及评估方法，说明陀螺力矩与方向稳定性的关系，分析转倒的原因，逆操舵原理等。

本书特色

　　本书力求理论与实务相结合、深入浅出，具有理论之广度，又考虑实际应用价值，极适合科技大学车辆类系所学生以及对摩托车动力学有兴趣的读者阅读与参考。

作者简介

张超群

现职
　　南台科技大学机械工程系 副教授　　

学历
　　美国辛辛那提大学机械工程博士　　

专长
　　多体动力学、车辆动力学、汽车噪音及振动

刘成群

现职
　　克莱斯特汽车公司高级工程师

学历
　　美国辛辛那提大学机械工程博士

专长
　　汽车噪音及振动、多体力学、车辆动力学

序

第一章 概论
1-1 摩托车的分类 1
1-2 摩托车规格 11
1-3 摩托车的组合部件及自由度 13
1-3.1 摩托车座标系 14
1-3.2 摩托车的自由度 15
1-4 摩托车的几何参数 17
1-4.1 前叉角 17
1-4.2 轴距 18
1-4.3 偏位、前伸距、轮圈直径 19
1-4.4 车轮半径 22
1-5 摩托车的稳定直线行驶 22
1-6 摩托车重心的位置 29
1-6.1 重心位置的计算 29
1-6.2 骑乘者对摩托车重心的影响 34
1-6.3 重心位置变化的影响 34
1-7 摩托车的质量惯性矩 35
1-8 摩托车转向机构的运动学 35
1.8.1 偏位为零的转向机构 36
1-8.2 偏位不为零的转向机构 39
1-9 骑乘姿态 42

第二章 摩托车轮胎
2-1 概论 43
2-2 摩托车轮胎的结构 44
2-3 摩托车轮胎的分类 47
2-3.1 依构造分类 48
2-3.2 依使用目的分类 49
2-3.3 依有无内胎分类 51
2-4 轮胎的花纹 52
2-5 摩托车轮胎规格的表示法 53
2-6 摩托车轮胎的断面 57
2-7 轮胎外径的影响 58
2-7.1 对骑乘舒适性的影响 58
2-7.2 对操控性的影响 59
2-8 轮胎的受力分析 59
2-8.1 轮胎座标系 59
2-8.2 轮胎与路面的接触力与力矩 60
2-9 车轮的侧向特性 61
2-9.1 侧滑角与侧偏力 62
2-9.2 外倾角与外倾推力 63
2-10 车轮的纵向特性 66
2-10.1 驱动轮特性 66
2-10.2 制动轮特性 67
2-10.3 附着力与摩擦力的区别 67
2-11 轮胎的魔术公式 68
2-11.1 侧向力的计算 70
2-11.2 纵向力的计算 71
2-11.3 回正力矩的计算 71
2-12 摩托车轮胎附着椭圆 73
2-13 轮胎不平衡度和不均匀度的实验测量 74
2-13.1 轮胎的不平衡度 74
2-13.2 轮胎的不均匀度 75

第三章 摩托车直线行驶动力学
3.1 摩托车的传动系统 77
3-1.1 档车传动系统 77
3-1.2 连续无段变速系统 84
3-2 摩托车引擎扭矩和功率 88
3-2.1 引擎扭矩和功率的关系 88
3-2.2 功率与扭矩的观念 90
3-2.3 摩托车引擎型式 91
3-3 摩托车引擎转速和车速的关系 95
3-4 驱动力 97
3-5 摩托车的行驶阻力 98
3-5.1 滚动阻力 99
3-5.2 空气阻力 101
3-5.3 坡度阻力 104
3-5.4 加速阻力 105
3-5.5 等效质量 105
3-6 摩托车直线行驶方程及其推导 109
3-6.1 用牛顿法推导行驶方程 111
3-6.2 用功率方程推导行驶方程 116
3-7 摩托车行驶的驱动-附着条件 121
3-7.1 摩托车的抓地力 123
3-8 摩托车行驶功率方程 124
3-9 摩托车的动力性指标 124
3-9.1 摩托车最高车速的计算 124
3-9.2 加速性能 131
3-9.3 最大爬坡度 138
3-10 摩托车变速器传动比 139
3-11 摩托车二次传动比 141

第四章 摩托车的制动性
4-1 概论 143
4-2 制动力 144
4-3 摩托车制动时的受力分析 146
4-3.1 摩托车直线行驶的制动方程 146
4-3.2 制动时地面正向反力的变化 148
4.3.3 最佳制动力 150
4-4 摩托车的前翻 151
4-5 滑动率对制动的影响 153
4-6 摩托车的防锁定系统 154
4-7 摩托车煞车的使用 158
4-7.1 煞车的技巧 158
4-7.2 前煞车的使用 158
4-7.3 后煞车的使用 158
4-7.4 紧急煞车 159
4-7.5 避免煞车车头下沉现象的方法 160

第五章 摩托车的悬吊系统与车架
5-1 概论 161
5-2 避震器 162
5-3 避震器之弹簧 164
5-3.1 弹簧系数 164
5-3.2 弹簧种类 165
5-3.3 弹簧对骑乘舒适性与操控性的影响 168
5-3.4 速度比 170
5-4 避震器之阻尼器 172
5-4.1 阻尼力 172
5-4.2 阻尼对骑乘舒适性与操控性的影响 177
5-4.3 阻尼器的分类与特性 177
5-4.4 转向阻尼器 181
5-5 摩托车前悬吊系统 183
5-5.1 伸缩直筒式 183
5-5.2 前领连桿式和后拖曳连桿式悬吊系统 188
5-5.3 弹簧叉 193
5-5.4 葛德叉 195
5-5.5 潜望槓桿式悬吊系统 196
5-5.6 双槓桿式悬吊系统 198
5-5.7 前悬吊系统的重要参数 199
5-6 摩托车后悬吊系统 200
5-6.1 双避震器后悬吊系统 201
5-6.2 单避震器后悬吊系统 203
5-6.3 单摇臂式后悬吊系统 204
5-6.4 渐进连桿式后悬吊系统 204
5-6.5 平行桿悬吊系统 209
5-6.6 整体式后悬吊系统 211
5-6.7 后悬吊系统的重要参数 212
5-6.8 反后蹲与让后蹲现象 213
5-7 避震器的调整 219
5-7.1 弹簧预载 219
5-7.2 回弹阻尼 223
5-7.3 压缩阻尼 226
5-7.4 避震器阻尼调整步骤 229
5-8 摩托车车架 230
5-8.1 车架材料与截面形状 231
5-8.2 车架的种类 232

第六章 摩托车的振动
6-1 基本概念 237
6-1.1 何谓振动 237
6-1.2 简谐振动 238
6-1.3 衰减振动 240
6-1.4 轮胎的转动频率和摩托车的速度 242
6-1.5 人体对振动的反应 243
6-2 简化模型 246
6-2.1 倾倒 246
6-2.2 摆振 251
6-2.3 迂回摆动 255
6-2.4 三自由度模型 258
6-3 平面振动 261
6-3.1 等效前悬吊弹簧刚度与阻尼系数 261
6-3.2 等效后悬吊弹簧刚度与阻尼系数 263
6-3.3 车身的上下振动和俯仰振动 265
6-3.4 四自由度模型 269
6-4 多自由度振动理论基础 273
6-4.1 自然频率和模态向量 273
6-4.2 用数值方法求振动的时间响应 283
6-4.3 频率响应函数 286
6-5 多刚体模型 293
6-5.1 引言 293
6-5.2 多刚体模型 297
6-5.3 直线行驶情形下的振动模态 298
6-5.4 转弯行驶情形下的振动模态 301
6-6 时域响应 301

第七章 摩托车的操控性及稳定性
7-1 引言 305
7-2 操控性及稳定性所涉及的内容 309
7-2.1 稳态转弯行驶试验 310
7-2.2 U形或J形转弯行驶试验 321
7-2.3 障碍滑雪式行驶试验 323
7-2.4 换道行驶试验 326
7-2.5 回避障碍行驶试验 328
7-3 方向稳定性及回正力矩 329
7.4 陀螺力矩与方向稳定性 334
7-4.1 横摆运动产生的陀螺力矩 335
7.4-2 侧偏运动产生的陀螺效应 341
7-4.3 龙头转向产生的陀螺力矩 342
7-5 低转倒和高转倒 344
7-6 逆操舵 346
7-7 影响摩托车操控性的参数 347

附录 351
参考文献 357
索引 363