Tire Deformation and Rolling Resistance

Tire deformation and rolling resistance explain why a rolling wheel still needs a driving force. When a solid cylinder or tire rolls on a rigid surface, the normal force is perpendicular to the surface at the contact point. But real materials are not perfectly rigid, so the surface pushes back with a spread of normal pressur...

考虑一个以恒定速度滚动的轮胎。作用在其上的力包括其重力和法向力。

接触表面发生变形，形成有限的接触面积。这导致在每个接触点处法向力的分布。

该区域的前部受到变形，从而阻碍了滚动运动。

相比之下，后部区域经历相对较小的复位，从而将轮胎向前推动。

作用在 A 点的合力是这些力的总和。

为了使轮胎以恒定速度滚动并平衡重力关于点 A 的力矩，必须在轮胎中心施加一个水平驱动力。此处所有力必须共点。

点 A 处的力矩平衡条件给出了用滚动阻力系数表示的驱动力。

重量乘以滚动阻力系数再除以半径的值通常小于动摩擦系数乘以重量的值。

因此，滚...