轮胎性能力学基础及设计理论.pptx
《轮胎性能力学基础及设计理论.pptx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《轮胎性能力学基础及设计理论.pptx(33页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、压缩率:表示轮胎的径向弹性特征。若f f过小,说明轮胎的弹性发挥不良,影响乘坐的舒适性;若f f过大,说明轮胎在大变形下工作,使用寿命缩短。H0QHc2 2、轮胎的接地系数指轮胎在相应负荷下,接地印痕的长轴与短轴之比。第1页/共33页表示了轮胎承受垂直负荷时发生的周向和横向变形状态。例如:9.00R20 9.00R20 全钢子午胎的接地系数在1.71.7左右,轿车胎165/70R13 165/70R13 的在 1.431.43左右.第2页/共33页3 3、硬度系数指轮胎承受负荷(Q Q)对接地印痕面积(S S)和轮胎相应气压(P P)乘积之比。表示在规定的轮辋条件下轮胎气压承受负荷的能力。Q/
2、SP=1 Q/SP=1 说明轮胎的气压刚好承受全部负荷,为理想状态Q/SP1 Q/SP1 说明气压不够用来承受全部负荷(胎体骨架承受过多负荷)Q/SP1 Q/SP1 说明气压用来承受全部负荷还有余二、轮胎下沉量的理论计算假设:轮胎在接地面积之外不产生变形;接地面中的平均单位压力等于内压。(一)赫德克尔(HadekelHadekel)近似公式第3页/共33页式中:D-D-轮胎充气外直径,R Rn n-胎面曲率半径,h hc c-下沉量,Q-Q-轮胎负荷,P-,P-轮胎充气压力,S-,S-接地面积.Q=SP =Phc 第4页/共33页(二)高孟田(G KomandiG Komandi匈牙利)经验公
3、式K-15103B+0.42K-15103B+0.42C1-C1-轮胎设计参数,斜交胎=1.15=1.15,子午胎=1.5=1.5Q-Q-轮胎负荷B-B-轮胎充气断面宽D-D-轮胎充气外直径P-P-轮胎充气压力三、影响轮胎负荷的因素1、轮胎外形尺寸对负荷能力的影响 轮胎依靠充入压缩空气承载负荷轮胎依靠充入压缩空气承载负荷,内腔容积增大可增大轮胎的空气容量,内腔容积增大可增大轮胎的空气容量,随之轮胎的负荷能力相应增大。而轮胎的断面宽、外直径及轮辋直径、宽度随之轮胎的负荷能力相应增大。而轮胎的断面宽、外直径及轮辋直径、宽度直接影响轮胎的内腔容积,轮胎负荷能力随其断面宽的增大而提高。直接影响轮胎的内
4、腔容积,轮胎负荷能力随其断面宽的增大而提高。从增大从增大轮胎断面宽、加宽轮辋宽度等角度来提高轮胎的负荷能力轮胎断面宽、加宽轮辋宽度等角度来提高轮胎的负荷能力。第5页/共33页2.2.轮胎充气压力对负荷能力的影响 轮胎负荷能力的大小与充气压力存着密切关系,提高轮胎的内压,相应轮胎负荷能力的大小与充气压力存着密切关系,提高轮胎的内压,相应可增大轮胎的负荷能力可增大轮胎的负荷能力,见图,见图1-101-101-101-10轮胎充气压力与负荷量的关系。轮胎气轮胎充气压力与负荷量的关系。轮胎气压增加的同时会导致胎体帘线应力的增大,尤其在动负荷作用下,极易造压增加的同时会导致胎体帘线应力的增大,尤其在动负
5、荷作用下,极易造成帘线疲劳损坏,影响轮胎的使用寿命,见图成帘线疲劳损坏,影响轮胎的使用寿命,见图1-111-111-111-11所示,所示,第6页/共33页3.3.3.3.车辆的行驶速度对轮胎负荷能力的影响车辆的行驶速度对轮胎负荷能力的影响 车辆行驶速度对轮胎的负荷能力影响很大。车辆行驶速度对轮胎的负荷能力影响很大。降低行驶速度,可提高轮胎降低行驶速度,可提高轮胎的负荷标准,车速增加时,负荷标准应降低,的负荷标准,车速增加时,负荷标准应降低,但不得在任何条件下随意提但不得在任何条件下随意提高负荷量。中国轮胎标准中规定的最高速度范围高负荷量。中国轮胎标准中规定的最高速度范围:重型载重轮胎为重型载
6、重轮胎为80km/h;80km/h;80km/h;80km/h;中型载重轮胎为中型载重轮胎为90km/h;90km/h;90km/h;90km/h;轻型载重轮胎为轻型载重轮胎为100km/h100km/h100km/h100km/h。最高速度是持续行驶速。最高速度是持续行驶速度,并非平均速度。度,并非平均速度。轮胎使用速度与负荷对应关系轮胎使用速度与负荷对应关系第7页/共33页四、轮胎负荷下接地面积和接地压力分布4.4.4.4.轮胎骨架材料对负荷能力的影响轮胎骨架材料对负荷能力的影响 轮胎采用高强度骨架材料和采用新型结构均可增加胎体强轮胎采用高强度骨架材料和采用新型结构均可增加胎体强度,也可提
7、高轮胎内压去增大其负荷能力。度,也可提高轮胎内压去增大其负荷能力。1.1.接地面积 轮胎在法向负荷作用下与路面接触,其接地面积的形状决定于轮胎模断面形状和结构。例如飞机轮胎与平面的接触面积是近似的椭圆形状,因为这种轮胎的胎肩较薄,胎面的径向曲率较大。汽车轮胎由于它的胎肩较厚,胎面径向曲率较小,因此,接地面积横贯整个轮胎的胎肩,趋向于包括平行的两边,其宽度不受轮胎下沉量的影响。试验证明,轮胎接地面积与下沉量的关系近似于线性关系,与规格制造工艺关系不大。第8页/共33页 高分子科学与工程学院高分子科学与工程学院2-22-2 轮胎的耐磨性能 一、轮胎磨耗的形式 胎面磨耗过程较为复杂,一般可分疲劳磨耗
8、、磨损磨耗和卷曲磨耗三种。疲劳磨耗:由于胎面胶反复受力变化而产生的;磨损磨耗:因路面粗糙对胎面剪切所生成的;卷曲磨耗:是轮胎在高温和高压时胎面胶在路面卷磨造成的。三种类型磨耗产生的原因不同,可用不同的技术手段提高轮胎的耐磨性。通常称轮胎的磨耗,是上述三种磨耗的综合形式。轮胎的制造和使用不断改善,有80%-90%80%-90%是因花纹磨光而报废,所以轮胎耐磨性能在一定程度上表明轮胎的使用寿命,因此,轮胎使用寿命可按第9页/共33页 高分子科学与工程学院高分子科学与工程学院式中 L L 轮胎行驶里程,kmkm h h1 1轮胎花纹深度,mmmm h ho o最低花纹允许深度(磨光后),mmmm;h
9、 h胎面单耗,mm/l000kmmm/l000km。二、影响轮胎磨耗的因素 轮胎耐磨性能取决于轮胎结构、胎面胶性能和使用条件的不同。子午线轮胎的耐磨性较斜交轮胎高30%-50%30%-50%以上。1.1.轮胎胎体骨架材料的弹性模量对磨耗影响很大,以钢丝帘布代替尼龙帘布代替人造丝帘布能提高耐磨性。第10页/共33页 高分子科学与工程学院高分子科学与工程学院一、轮胎滚动阻力产生的方式1.1.轮胎在路面上的滑移2.2.轮胎内部材料的摩擦 轮胎内部摩阻损失随外胎的结构、构造和材料的性质、制造技术而变的。轮胎中气压的降低对轮胎内部摩阻损失起着很大的影响。气压降低使轮胎变形增大,因而轮胎内部的摩阻损失就急
10、剧猛增。二、轮胎滚动阻力表示和影响因素1.1.滚动阻力系数 滚动阻力系数等于滚动阻力除以法向载荷。在良好路面上,轮胎滚动阻力系数f f计算公式为:第11页/共33页 高分子科学与工程学院高分子科学与工程学院2.2.影响轮胎滚动阻力因素 影响轮胎滚动阻力因素是多方面的,如路面状况、行驶速度、轮胎结构、使用气压及负荷、车辆性能等。(1 1)路面状况的影响 (2 2)行驶速度的影响 (3 3)轮胎结构的影响 (4 4)气压的影响 (5 5)车辆性能的影响 三、轮胎的周向变形 轮胎的周向变形是与径向变形同时产生的一种形变,主要发生在轮胎圆周的下半周,当轮胎滚动时,滚动方向的前部轮胎呈压缩状态,后部轮胎
11、则呈拉伸状态,使轮胎断面沿滚动方向扭曲变形,此周向变形通用胎面长度变化的百分率表示。第12页/共33页 高分子科学与工程学院高分子科学与工程学院2 2)静负荷半径RsRs 轮胎在静止状态下,仅受法向力的作用时,从轮轴中心到支撑面的距离。4 4)滚动半径RrRr 轮胎在无滑移存在且不打滑的状态下,轮胎滚动单位弧度所通过的距离。反映轮胎的周向变形,值越小则周向变形越大。1.1.轮胎半径1 1).自由半径R Rf f 轮胎充入额定气压后,无外力作用时,胎冠行驶面最高点的外直径的一半。3 3).动负荷半径R Rm m 当轮胎在动态时,发生变化,轮轴中心至路面间距变为,称为动半径 第13页/共33页 高
12、分子科学与工程学院高分子科学与工程学院式中 S S轮胎所滚动的路程;轮胎滚动半径 nn轮胎滚动的转数。第14页/共33页2-42-4 轮胎附着与牵引性能轮胎的通过和牵引性能是保证汽车行驶的重要性能 一、牵引性能 汽车发动机发出的动力,经传动系统作用于驱动轮胎上,使轮胎对道路产生一种力简称周向力,与周向为大小相等方向相反的另一种力是道路作用于轮胎的反作用力,也是驱动汽车行驶的外力,一般称为牵引力。在牵引力作用下,轮胎要克服道路对它的滚动阻力,使轮胎能在不同道路上行驶通过的能力,称为牵引性能。a aQ QRsRsFxFx发动机提供轮胎转动的条件:Fx*RsQ*aFx*RsQ*a发动机提供第15页/
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 轮胎 性能 力学 基础 设计 理论
限制150内