輪胎性能力學(xué)基礎(chǔ)及設(shè)計(jì)理論(已修改)
2025-01-30 19:56 本頁面
【正文】 輪胎性能力學(xué)基礎(chǔ)及設(shè)計(jì)理論 學(xué)習(xí)目的與要求 通過學(xué)習(xí)掌握 : 性能要求及相應(yīng)的影響因素 變形 、輪胎的 半徑特點(diǎn) 接地面積和接地壓力分布的影響因素 牽引性能，附著力和附著系數(shù) 臨界速度、駐波、及其影響因素 167。 21 輪胎的負(fù)荷能力與法向變形 輪胎的載荷能力是由輪胎的結(jié)構(gòu)參數(shù)決定的，主要有外形尺寸、充氣壓力、簾布性能及斷面輪廓等，與這些參數(shù)密切相關(guān)的決定載荷能力的重要設(shè)計(jì)依據(jù)是輪胎的徑向變形。在最佳徑向變形條件下，輪胎能獲得最佳的使用性能和使用壽命。 一、輪胎靜負(fù)荷性能 輪胎的 變形功是由壓縮空氣和胎體材料所承擔(dān) 。在正常徑向變形下，60％的功消耗于壓縮空氣， 40％的功用于簾布層和胎面膠變形。當(dāng)徑向變形過大或過小時(shí)，消耗于壓縮空氣的功一般都要降低。 （法向變形）和壓縮系數(shù) (factor of trie pression) 下沉量 (deflection)：自由狀態(tài)下充氣輪胎斷面高 H0與靜負(fù)荷下斷面高 Hc之差。 壓縮率： 表示輪胎的徑向彈性特征。 若 f過小，說明輪胎的彈性發(fā)揮不良，影響乘坐的舒適性 。若 f過大，說明輪胎在大變形下工作，使用壽命縮短。 0c00HH HHhf c ??H0 Q Hc 輪胎的接地系數(shù) 指輪胎在相應(yīng)負(fù)荷下，接地印痕的長(zhǎng)軸與短軸之比。 ba??表示了輪胎承受垂直負(fù)荷時(shí)發(fā)生的周向和橫向變形狀態(tài)。 例如： 全鋼子午胎的接地系數(shù)在 ， 轎車胎 165/70R13 的在 . 硬度系數(shù) 指輪胎承受負(fù)荷（ Q）對(duì)接地印痕面積（ S）和輪胎相應(yīng)氣壓（ P）乘積之比。 表示在規(guī)定的輪輞條件下輪胎氣壓承受負(fù)荷的能力。 Q/SP=1 說明輪胎的氣壓剛好承受全部負(fù)荷，為理想狀態(tài) Q/SP1 說明氣壓不夠用來承受全部負(fù)荷（胎體骨架承受過多負(fù)荷） Q/SP1 說明氣壓用來承受全部負(fù)荷還有余 二、輪胎下沉量的理論計(jì)算 假設(shè)：輪胎在接地面積之外不產(chǎn)生變形； 接地面中的平均單位壓力等于內(nèi)壓。 （一）赫德克爾（ Hadekel）近似公式 式中： D輪胎充氣外直徑， Rn胎面曲率半徑， hc下沉量， Q輪胎負(fù)荷 ,P輪胎充氣壓力 ,S接地面積 . Q= SP =Pπhc Rn*2DchDa ?? hRb 2?DRhabS nc 2?? ??（二）高孟田（ G Komandi匈牙利）經(jīng)驗(yàn)公式 KPDB QCh c 1?K15 103B+ C1輪胎設(shè)計(jì)參數(shù)，斜交胎 =，子午胎 = Q輪胎負(fù)荷 B輪胎充氣斷面寬 D輪胎充氣外直徑 P輪胎充氣壓力 三、影響輪胎負(fù)荷的因素 輪胎外形尺寸對(duì)負(fù)荷能力的影響 輪胎依靠充入壓縮空氣承載負(fù)荷 ,內(nèi)腔容積增大可增大輪胎的空氣容量，隨之輪胎的負(fù)荷能力相應(yīng)增大。而輪胎的斷面寬、外直徑及輪輞直徑、寬度直接影響輪胎的內(nèi)腔容積，輪胎負(fù)荷能力隨其斷面寬的增大而提高。 從增大輪胎斷面寬、加寬輪輞寬度等角度來提高輪胎的負(fù)荷能力 。 輪胎負(fù)荷能力的大小與充氣壓力存著密切關(guān)系，提高輪胎的內(nèi)壓，相應(yīng)可增大輪胎的負(fù)荷能力 ，見圖 110輪胎充氣壓力與負(fù)荷量的關(guān)系。輪胎氣壓增加的同時(shí)會(huì)導(dǎo)致胎體簾線應(yīng)力的增大，尤其在動(dòng)負(fù)荷作用下，極易造成簾線疲勞損壞，影響輪胎的使用壽命，見圖 111所示， 車輛行駛速度對(duì)輪胎的負(fù)荷能力影響很大。 降低行駛速度，可提高輪胎的負(fù)荷標(biāo)準(zhǔn)，車速增加時(shí)，負(fù)荷標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)降低， 但不得在任何條件下隨意提高負(fù)荷量。中國輪胎標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的最高速度范圍 :重型載重輪胎為 8
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