月球车鼓形轮转向阻力矩与轮缘半径关系分析

"轮缘半径对月球车鼓形轮原地转向阻力矩影响分析 (2009年)，由刘吉成、高海波和邓宗全在《南京理工大学学报(自然科学版)》第33卷第4期发表。文章通过地面力学理论，探讨了鼓形车轮在转向时的下陷量判断、剪切特性和推土特性，建立了力学模型，发现转向阻力矩与轮缘半径成正比，且轮缘半径小则转向阻力矩小，提高了转向灵活性。实验验证了理论模型的准确性。" 这篇论文深入研究了月球车鼓形车轮的设计和运动特性，特别是在原地转向过程中的阻力矩问题。作者们基于地面力学理论，提出了一个评估鼓形车轮下陷量的方法，这对于理解车轮与月球表面的相互作用至关重要。在转向过程中，车轮与地形的接触特性分为剪切和推土两个方面，这两者都会影响到车轮的转向性能。 理论分析揭示了一个关键的发现：轮缘半径直接影响转向阻力矩的大小。随着轮缘半径的增加，转向阻力矩呈现渐近线性增长的趋势。这意味着较小的轮缘半径会降低转向阻力矩，从而提高月球车的转向灵活性。这一点对于设计更适应月球表面环境的车轮尤为重要，因为月球表面的低重力和松散土壤条件使得转向性能成为设计中的关键考虑因素。 为了验证提出的理论模型，研究团队使用了专门的月球车车轮运动性能测试系统，对比分析了不同轮缘半径车轮的原地转向实验结果。实验结果与理论分析一致，进一步证实了模型的有效性。这一研究为月球车的车轮设计提供了有力的理论支持，有助于提升月球车在月表探索任务中的操控性能和行驶效率。 关键词涉及的领域包括地面力学、转向力学模型、轮缘半径、月球车以及车轮技术。文章分类号则反映了其在机械工程（TP242.3）和基础科学研究（039）的归属。文章编号1005-9830(2009)04-0489-06提供了引用这篇文章的具体信息。这项工作为月球车的工程设计提供了新的见解，对于未来的月球探索任务具有实际应用价值。