轮胎力学课件

轮 胎第 11 讲v11.1 轮胎的功能、结构、种类及规格 v11.2 轮胎的坐标系v11.3 轮胎的滚动阻力 v11.4 轮胎的切向力与附着性能 v11.5 轮胎的侧偏性能 v11.6 轮胎在湿路面上的性能 v11.7 轮胎的垂向振动特性 11.1轮胎的功能、结构、种类及规格 v轮胎必须具有以下四种基本功能 ：轮胎必须具有适宜的弹性、阻尼和承载能力；胎面部分具有增强附着能力的花纹：具有热稳定性、耐磨等v对轮胎的要求： 胎面 ：直接与路面接触的部分。保护轮胎内侧帘布，延长轮胎寿命的厚厚的橡胶层。 表面为提高排水性能，驱动 /制动性能刻有花纹 。带束层 ：是位于胎面和胎体之间的补强层 。 缓冲冲击，并可防止胎面产生的外伤波及胎体，还可以防止台面和胎体的剥离。胎体 ：是覆盖橡胶的用纤维或钢丝作成的帘线层，用于形成轮胎的骨架。呈反射状的贴合，保持气压，耐承重抗冲击。胎圈 ：支撑帘线的末端并可将轮胎固定在轮辋上的部分。胎肩 ：轮胎的两肩部分。采用成能够保护胎体和散发内部热量的设计。胎壁 ：为了保护轮胎侧面部分的帘线层，在表面覆盖有橡胶。在胎壁上标有轮胎尺寸，制造商明，和商标等。内衬层 ：是相当于内胎的橡胶层使用透 气性低的特殊橡胶制成v轮胎 构造按用途分为： 载货汽车轮胎（重型、中型、轻型）轿车轮胎按轮胎胎体结构分为： 充气轮胎（汽车上使用的主要轮胎形式）实心轮胎充气轮胎按组成结构分为： 按帘线排列方向分为：有内胎轮胎； 普通斜交轮胎；无内胎轮胎。 子午线轮胎。按充气大小分为：高压（ 0.50.7Mpa）刚度大，较硬，承载容量大，摩擦系数小。低压（ 0.150.45Mpa）弹性好、断面宽、接触面积大、薄壁。超低压（ 0.15 Mpa以下 ）。v轮胎的分类1-外胎 2-内胎 3-垫带 充气轮胎的组成轮胎花纹：普通花纹越野花纹混合花纹普通斜交轮胎：帘布层和缓冲层的各相邻层帘线交叉，且与胎面中心线呈小于 90角排列的充气轮胎。子午线轮胎：帘布层帘线与胎面中心线呈 90角或约 90角排列的充气轮胎。v普通斜交轮胎与子午线轮胎：普通斜交轮胎 ,它的特点是帘布层和缓冲层各相邻层帘线交叉排列，各帘布层与胎面中心线成 35 40度的交角，因而叫斜交轮胎。帘布层是外胎的骨架，使胎体具有必要的强度，并固定轮胎外缘的形状和尺寸。帘布层数越多强度就越大，但弹性会下降 。不能很好承受轮胎工作时产生的交变载荷；缓冲层位于胎面与帘布层之间，它具有较大的弹性，可缓和汽车行驶的冲击载荷，并防止汽车在紧急制动时胎面与帘布层脱离。 普通斜交轮胎斜交轮胎的优点是：轮胎噪声小，外胎面柔软、制造容易，价格也较子午线轮胎便宜。斜交轮胎的缺点是：转向行驶时，接地面积小，胎面滑移大，抗侧向力能力差，高速行驶时稳定性差，滚动阻力较大，油耗偏高，承载能力也不如子午线轮胎。子午线轮胎的特点：帘布层线排列的方向与轮胎的子午断面一致，帘布层数可减少40%50%。胎体较软、弹性好。帘线在圆周方向上只靠橡胶来连接，因此带束层采用具有若干层帘线与子午断面呈大角度（ 70。 75。 ）、高强度、不易拉伸的周向环层的带束层。带束层采用玻璃纤维、加强纤维或钢丝帘布制造，强度高、拉伸变形小；子午线轮胎的优点 ：接地面积大，附着性能好，对地面的单位压力小，磨损少，寿命长；胎冠较厚，且有坚硬带束层不易刺穿，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。子午线轮胎的缺点：胎侧薄且软，胎冠厚，在二者的过渡区容易产生裂纹；吸振能力差，胎面噪音大；制造技术要求高，成本高。子午线轮胎的优点 ：接地面积大，附着性能好，对地面的单位压力小，磨损少，寿命长；胎冠较厚，且有坚硬带束层不易刺穿，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。子午线轮胎的缺点：胎侧薄且软，胎冠厚，在二者的过渡区容易产生裂纹；吸振能力差，胎面噪音大；制造技术要求高，成本高。轮胎的规格标记种类较多，通常多以轮胎断面高度 H、断面宽度 B、扁平率 (H Bx100%)、轮辋直径 d和工作标记 (含载荷指数和速度标记 )来表示。对于斜交轮胎，其尺寸标记用 B-d表示，单位均为英寸；对于于午线轮胎则用字母 “R”表示。v轮胎 的 规格 例子：菱帅所配的是 MAXXIS MA652轮胎轮胎标识 说明 185/65R14 86H 185 胎面宽度 185mm 65 扁平比。即轮胎侧面胎壁的高度与轮胎宽度的比例为 65%。R 轮胎的帘布层结构是子午线型结构 14 轮圈直径，单位是英寸 86 轮胎承载指数。 86的最大承载量约 530KG H 速度级别。 H代表轮胎的最高安全时速为210公里， T=190， V=240， W=270， Y=300。 换胎时一定要注意速度等级的匹配，高速车不要配低速胎，否则可能会引起爆胎。 v轮胎 的 规格 11.2 轮胎的坐标系与术语图 2-1 轮胎坐标系v轮胎坐标系中的概念11.3 轮胎的滚动阻力v1 ) 轮胎滚动阻力的产生机理v2 ) 轮胎滚动阻力的影响因素v3）轮胎滚动阻力系数的经验计算 v轮胎在硬路面上的 滚动阻力v从动轮在硬路面上滚动时的受力情况v由路面变形和轮辙摩擦引起的附加滚动阻力v不平路面造成的滚动阻力 示意图v1）轮胎滚动阻力的产生机理v车轮滚动时，轮胎与路面的接触区域产生法向和切向的相互作用力并相应地使轮胎和支承路面变形。轮胎和支承路面的相对刚度决定了变形的特点。v当轮胎在硬而平的路面 (混凝上或沥青 )上滚动时，轮胎变形是主要的。由于轮胎变形时材料的内摩擦产生弹性迟滞损失，使轮胎变形时所作的功不能全部收回，部分转化为热能而消失在大气中，同时胎面在接触区域有摩擦损失，以及滚动轮胎对外部空气的搅动损失，这些能量损失就是产生滚动阻力的原因。 v轮胎在硬路面上的 滚动阻力v在能量损失中，迟滞损失是最主要的，实验数据