轮胎力学特性ppt课件.ppt

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1、充气轮胎力学轮胎标识含义A–胎面宽度W–轮胎断宽H–轮胎断高E–轮辋外径F–轮胎外径G–扁平比H/WEFAH1、概述作用：轮胎是车辆重要的组成部分，功能包括：支撑整个车辆；与悬架元件共同作用，抑制由路面不平引起的振动与冲击；传递纵向力以实现加速、驱动和制动；传递侧向力，为车辆提供转向并保证行驶稳定性轮胎的要求有足够的强度和寿命、气密性好，保持行驶安全；良好的弹性和阻尼特性，噪声小，保证乘坐舒适和安全；胎面花纹要增强与地面的附着性，保证必要的驱动力和制动效能；轮胎变形时，材料中摩擦损失或迟滞损失要小，保证滚动阻力小；轮胎侧偏特性好，保证转向灵敏和

2、良好的方向稳定性。荷重的支撑方向的维持与转变驱动、加速、减速、制动冲击的吸收轮胎的类型和各类轮胎的特点按用途分为：载货汽车轮胎（重型、中型、轻型）、轿车轮胎有无内胎分为：有内胎轮胎；无内胎轮胎。按轮胎结构特点分为：斜交轮胎；子午线轮胎。按轮胎胎面花纹可分为：普通花纹轮胎、混合花纹轮胎、越野花纹轮胎；按充气大小分为：高压、低压、超低压二、轮胎结构特点普通斜交轮胎：胎冠及胎侧由相同的结构层构成各层重叠构成较厚的胎体结构层胎体由几个斜交叉的帘布层构成普通斜交轮胎：优点：外胎面柔软；制造容易；噪音小；价格低；缺点：轮胎易磨损；高速时的稳定性差；受侧向力

3、时接地面积变小，抗侧向力能力差；承载能力小。子午线轮胎胎冠和胎侧独立活动,可以提供更大的接地面积胎面磨耗均匀而且缓慢胎体由单独一层钢丝帘布构成，这样就没有了层间的摩擦，行驶时生热更低胎冠由钢丝环带固定，改善了轮胎的抗刺穿及抗撕裂性能子午线轮胎的特点：优点：接地面积大，附着性能好，磨损少，寿命长胎冠较厚，行驶时变形小，可降低油耗；帘布层少，胎侧薄，散热性好；径向弹性大，缓冲性好、负荷能力大；承受侧向力时，接地面积基本不变，行驶稳定性好。缺点：胎侧薄且软，胎冠厚，在过渡区容易产生裂纹制造技术要求高，成本高。轮胎的规格与标记1）斜交胎规格：用B-d表

4、示，B为轮胎名断面宽度，d为轮辋名义直径代号。2）子午线轮胎规格：用BRd表示，R代表子午线轮胎。目前国产轿车子午线轮胎有80，75，70，65，60五个系列。轮胎结构发展轮胎是典型的粘弹性结构，其材料组成十分复杂（橡胶41%、炭黑37%、油18%、化学物质等）。橡胶混合物的材料构成、胎面花纹以及内部结构都是决定轮胎品质的重要因素。其结构特性直接影响了轮胎的物理特性，包括前进方向所受的滚动阻力、车轮所提供的垂向减振与缓冲作用，以及为车辆提供侧向转向力的能力。下面以德国新倍力（Semperit)轮胎为例说明轮胎的发展进程3、轮胎模型描述了轮胎六分

5、力与车轮运动参数之间的数学关系，即轮胎在特定工作条件下的输入和输出之间的关系。车轮运动参数滑动率S(滑转/滑移）车轮相对于纯滚动（或纯滑动）状态的偏离程度，是影响轮胎产生纵向力的一个重要因素。0

6、线的交点车轮平面与地平面的交线取为X轴，规定向前为正Z轴与地面垂直规定为正Y轴在地平面上规定面向车轮前进方向时指向左方为正轮胎坐标系车轮运动参数轮胎径向变形车辆行驶过程中遇到路面不平度影响而使轮胎在半径方向上产生的变形，定义为无负载时的轮胎半径与负载时的轮胎半径之差式中：rt-----无负载时的轮胎半径；rtf-----负载时的轮胎半径。轮胎模型根据车轮动力学研究内容不同：纵滑模型：预测车辆在驱动与制动工况下的纵向力侧偏模型和侧倾模型：预测轮胎的侧向力和回正力矩垂向振动模型：用于高频垂向振动的评价3、轮胎模型分类经验模型根据轮胎的实验数据，通过

7、插值或函数拟合方法给出预测轮胎特性的公式物理模型根据轮胎与路面之间的相互作用机理和力学关系建立模型，旨在模拟力和力矩产生的机理和过程3、轮胎模型基于物理建模的轮胎模型轮胎通常被简化成一系列理想化、具有给定的物理特性的径向排列的弹性单元体。根据轮胎与路面相互作用的关系，推导出以数学公式表达的物理过程模型。几个典型的轮胎物理模型：(1)弦模型；(2)梁模型；(3)刷子模型；(4)辐条模型3、轮胎模型基于实测数据的轮胎经验模型经验模型必须充分利用所有可获得的数据，以此来计算各种运行工况范围内的轮胎力。两种典型的测量方法：实车中安装一个测试轮胎；是转鼓

8、实验台上测试轮胎。3、轮胎模型基于实测数据的轮胎经验模型插值法：数据太少，插值不可靠；数据太多，插值过于复杂。超出测试点之外的插值法通常不可靠。不如数