轮胎相关概念.docx

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轮胎相关概念

RevisedbyJackonDecember14,2020

轮胎相关概念

一`基本概念

动负荷：

车辆行驶时所产生冲击力和惯性力总和对轮胎的负荷

静负荷：

指汽车静止时，车辆的自重和载重量对轮胎的负荷，可用称量法测定

下沉量（径向变形）：

静半径和非变形轮胎的自由半径Rf之差。

静半径：

在静态轮胎标准负荷和气压下，径向变形时车轴与路面的距离。

动半径：

车轮滚动时车轴与路面的距离

压缩系数：

下沉量hc与充气断面高H＇之比称为（单位用百分数表示）,压缩系数=hc/H＇×100%

滚动阻力：

是指车轮沿水平路面滚动时由于轮胎变形、路面变形、以及接触面摩擦等所引起各项阻力的总称。

断面高宽比：

轮胎断面高度与断面宽度的比率

胎冠帘线角：

胎体帘线与胎冠中心线的垂直线相交的角度

千公里磨耗量：

轮胎每行驶1000km所磨去的花纹深度，单位mm。

帘线假定伸张值：

轮胎成型及硫化定型过程中假定的轮胎帘线长度与实际尺寸的变化率。

断面水平轴：

位于轮胎断面最宽处，是轮胎在负荷下法向变形最大值，用H1/H2表示

花纹饱和度：

花纹块面积占轮胎行驶面面积的百分比

轮胎滚动半径：

轮胎单位转数下所滚动的距离

轮胎临界速度：

轮胎滚动速度提高到发生驻波时的速度

轮胎尺寸：

用规定的方法制定的轮胎尺寸，包括设计和制造公差在内

纵向附着系数：

等于车轮完全均匀空转时牵引力与法向负荷之比或等于在制动车轮完全均匀滑移时制动力与法向负荷之比。

轮辋名义直径：

是一种仅供轮胎尺寸计算参考用的表示轮辋直径代号的数字，即在轮胎和轮辋规格名称中标记的轮辋直径。

缓冲性能：

轮胎在滚动过程中超越障碍物或对不平坦路面的冲击、振动的吸收缓和作用。

侧向变形：

轮胎受侧向力作用下，轮胎断面横向倾斜变形，轮胎中心线与车轮平面中心线偏离，这种断面倾斜一侧的横向变形称为侧向变形。

其值可用δ值表示。

轮胎接地系数：

指轮胎在相应负荷下，接地印痕的长轴和短轴之比

轮胎附着系数：

牵引力或侧向力与法向载荷之比，表示轮胎与路面间的接触强度

新胎设计尺寸：

:

在测量轮辋上确定的新胎充气后基本设计尺寸，并与该规格轮胎的负荷、气压相配套。

名义高宽比：

安装在理论轮辋上的轮胎断面高度与断面宽度的比值乘以100。

l负荷指数：

轮胎负荷能力的数字代号。

它表明在规定的使用条件下，轮胎按速度符号表示的最高速度行驶时（速度在210km/h以上的轿车轮胎和摩托车胎除外），所能承受的最大负荷。

载荷能力：

:

在规定的使用条件下，允许轮胎承受的最大负荷

临界速度：

轮胎滚动速度提高到产生驻波时的速度。

驻波：

当滚动速度高于轮胎径向变形在其周围上的分布速度时，在轮胎转入接地面的部分产生驻波

牵引性能：

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。

牵引力：

道路作用于轮胎胎面，与周向力大小相等方向相反的作用力，是驱动汽车行驶的外力。

径向变形：

轮胎承受法向负荷作用产生断面变形,断面高减小,断面宽增大,这种轮胎断面高变化量称为径向形变,又称法向形变。

滚动半径：

轮胎单位转数下所滚动的距离。

标准负荷：

国家标准规定的负荷简称为标准负荷，是指在保证轮胎耐久性前提下要求轮胎承受的负荷。

理论负荷：

通过计算得到的轮胎的负荷可称为理论负荷，它必须大于标准负荷，但也不能过大，以大2～5%为宜。

箍紧系数：

箍紧系数K一般用来表征子午线轮胎的断面形状和带束层受力的状况。

由于带束层的作用使断面高减小，箍紧系数也表示带束层对胎体箍紧的程度，其表达式为：

K=（H0-H）/H0

二`基本问题

1充气轮胎结构包括哪些部分

充气轮胎一般有外胎cover、内胎innertube和垫带flap三部分组成

2轮胎的主要作用

a、承受内胎中充气压力和车辆负荷

b、阻止内胎在充气后膨胀，保护内胎免受损伤

c、传递牵引力、转向力、制动力

d、吸收由于道路不平造成的震动。

3.充气轮胎的组成及各自的作用有内胎的轮胎的组成。

有内胎的轮胎是由外胎、内胎和垫带组成。

作用：

外胎是一个弹性胶布囊，它能使内胎免受机械损坏，使充气内胎保持规定的尺寸，承受汽车的牵引力和制动力，并保证轮胎与路面的抓着力。

内胎是装有气门嘴的密封环形胶筒，位于外胎与轮辋之间，用以充入内压空气，使轮胎获得弹性并承受载荷。

垫带是具有一定断面形状的无接头环形胶带，置于轮辋与内胎接触部位；用以保护内胎不受轮辋及胎圈的磨损。

垫带底部有一圆孔可使气门嘴通过,与外胎、内胎组成一套轮胎。

4.根据工作原理轮胎分为哪几种各自的工作原理是什么

充气轮胎依靠压缩空气形成的空气垫弹性原理工作

实心轮胎橡胶弹性原理

5.轮胎的发展趋势。

三化一体，子午化`扁平化`无内胎化，三化共同实施于一条轮胎上。

新一代子午线轮胎发展迅速，向节能轮胎`绿色轮胎`环保型轮胎`新一代安全轮胎

6.根据海尔公式简述影响轮胎负荷的因素有哪些

轮胎外形尺寸·轮胎充气压力·轮胎骨架材料·车辆的行驶速度

7.改善轮胎耐磨性的措施

1）采用子午线结构可提高耐磨性能2）轮辋宽度增宽，增大C/B值，能改善耐磨性能。

3）适当增大胎面曲率半径,减小胎面拱度，提高与地面接触面积，能有效改善耐磨指标。

4）合理选择花纹类型及花纹深度5）合理的胎面胶配方设计6）高弹性模量的骨架材料可以提高轮胎的耐磨性能，尼龙帘布代替人造丝帘布能提高耐磨性能。

8.减少轮胎滚动阻力的方法

1）采用子午线轮胎2）使用宽断面的调压轮胎，但内压不能过低3）减小胎面厚度，尤其是两肩部厚度，减小胎面拱度、花纹沟深度和减小花纹块分散程度都能够改善滚动损失指标。

4）轮胎胎体帘线角度增大，则径向刚性愈大，胎体刚性增大，滚动阻力降低。

5）全合成橡胶比全天然橡胶轮胎滚动阻力大，甚至大50％。

同时，帘布胶的刚性提高、胎面胶硬度加大，能减小滚动阻力，通常小5～10％。

6）轮胎轻量化不但有其经济意义，对降低轮胎滚动损失也起很大作用，可减小胎面厚度,尤其是两肩部厚度。

7）轮胎扁平比越小，轮胎滚动变形越小，滚动损失越小，滚动阻力减小。

8）提高内压，在硬路面上能减小滚动阻力，在松软道路上会加大滚动阻力。

在软土路面中轮胎气压降低到一定程度时，滚动阻力减小9）减少车轮外倾角或前束角

9.轮胎分类

按结构不同可分为普通结构轮胎（）和两类。

按用途不同分类汽车轮胎工程机械轮胎农业机械轮胎航空轮胎力车胎摩托车胎

10.斜交胎和子午胎的主要结构区别

子午胎：

胎体帘布层帘线与胎体中心呈90或接近90角排列。

并以带束层箍紧胎体的充气轮胎。

结构特点：

胎体帘线排列象地球的子午线的形式，胎冠角在0～15o范围内。

而带束层帘线接近于周向排列，胎冠角为70～78o，它象刚性环带一样，紧紧箍在呈子午线排列的胎体上。

斜交轮胎：

帘布层和缓冲层各相邻层帘线交叉，且和胎冠中心呈小于90角排列的充气的轮胎。

结构特点：

胎体帘布层帘线按一定角度相互交叉排列。

胎冠角帘线与胎冠中心线的垂直线相交的角度一般在48~54度的范围内

11.无内胎轮胎的结构特点

其结构特点是不用内胎、垫带，压缩空气直接充入外胎中。

1）胎里有气密层，用以增加气密性；

2）胎圈外侧有环形沟纹或其它形状密封胶

3）着合直径小，将轮胎严密地固着在轮辋上

12.子午线轮胎的结构特点

结构特点：

胎体帘线排列象地球的子午线的形式，胎冠角在0～15o范围内。

而带束层帘线接近于周向排列，胎冠角为70～78o，它象刚性环带一样，紧紧箍在呈子午线排列的胎体上。

13.子午线轮胎的使用特点

减震性好`耐磨性好`抓住性好`行驶温度低`使用寿命长`

14.轮辋的主要作用

是车轮的一个组成都分，用以连接车轮和轮胎构成一体的重要部件，起传递汽车牵引力的作用。

15.轮辋结构类型分那几类

（1）整体式（非拆开一件式）

（2）对开式（两件式）（3）多件式

16.轮辋的断面类型有哪几类

深槽式轮辋深槽宽式轮辋半深槽式轮辋平底式轮辋平底式宽轮辋全斜底轮辋对开加紧式轮辋

17.子午线轮胎`斜交轮胎结构表示方法（275/140/137MTUBELESS

18.绘制外胎示意图并标注模型尺寸代号

D—外直径；

B—断面宽；

H—断面高；

d—胎圈着合真径；c—两胎圈间距离；b—行驶面弧度宽度；h—行驶面弧度高度；H1—断面中心以下断

面高；

H2—断面中心线以上

断面高；

L—胎肩切线长度Q

19.常见结构设计方法

第一种方法：

从轮胎外缘曲线开始，从外往内设计。

古典方法，历史悠久，经验丰富，但缺乏计算数据，只凭经验数据进行

第二种方法：

根据内缘平衡形状曲线，从内往外设计

有数学模型作为计算依据，是当代科学的方法

H2取值规律

断面水平轴位于轮胎断面最宽处，是轮胎在负荷下法向变形最大的位置，用H1/H2值表示,一般H1/H2值在～

21.磨耗标志的含义

千公里磨耗量：

轮胎每行驶1000km所磨去的花纹深度，单位mm。

轮胎一般用橡胶条`块，标志轮胎的磨损极限，一旦轮胎磨损达到这一标志位置，轮胎应及时更换，否则会因强度不够

22.轮胎台面的磨耗分为哪几种疲损。

磨损。

卷曲磨耗

23.影响轮胎载荷能力的因素

1）轮胎外形尺寸2）轮胎充气压力3）轮胎骨架材料4）车辆行驶速度

24.轮胎结构设计工作分为那几阶段

技术设计和施工设计

25.技术设计的主要内容

任务是收集为设计提供依据的技术资料；确定轮胎的技术性能；设计外胎外轮廓曲线和胎面花纹；设计内胎、垫带和水胎（或胶囊）断面曲线；绘制外胎,内胎和垫带设计总图

26.施工设计的主要内容

任务是根据技术设计确定成型机头型式、直径及肩部轮廓；绘制外胎材料分布图；制定外胎、内胎及水胎（或胶囊）施工标准表；提出外胎，内胎及水胎制造附属工具的技术要求。

27.标准负荷与理论负荷的区别

标准负荷：

国家标准规定的负荷简称为标准负荷，是指在保证轮胎耐久性前提下要求轮胎承受的负荷。

理论负荷：

通过计算得到的轮胎的负荷可称为理论负荷，它必须大于标准负荷，但也不能过大，以大2～5%为宜。

28.油皮胶`隔离胶的区别

油皮胶：

位于外胎表层，在帘布层里层，保护内胎及避免空气和水侵蚀帘布层的作用

隔离胶：

通常贴合在受剪切应力最大部位需粘隔离胶层。

补偿帘布层厚度和布层间的胶量，帘布层附着性能和抗剪切应力的性能，防止胎体脱层破坏

29.胎圈部位结构设计方法

胎圈轮廓应根据轮辋轮缘和圈座尺寸进行设计，包括两胎之间距离、胎圈着合直径、胎圈轮廓各部位弧度半径等。

①胎圈之间距离

又称胎圈着合宽度C，此宽度根据设计轮辋宽度W1而定，一般胎圈着合宽度等于设计轮辋宽度W1，有时C可略小于W1，利于改善轮胎的耐磨性能和增大胎侧刚性，但减少的数值不宜过大，以15～25mm为宜

②胎圈着合直经d

此值与轮胎和轮辋类型关系密切，不同类型轮胎所用轮辋不同，所对应的轮胎胎圈着合直径d的取值方法不相同。

③胎圈部位倾斜角度

轮胎胎圈从胎踵至胎趾，常设计成带有一定倾斜角度的着合面，便于与轮辋圈座紧密配合。

用于平底式轮辋的载重轮胎，胎圈部位角度为0°～1°；

用于5°斜底式轮辋的轮胎，胎圈角度为5°；

用于15°斜底深槽式轮辋的无内胎载重轮胎，胎圈角度为16°～17°。

④胎圈轮廊曲线

胎圈轮廓根据轮辋轮缘曲线确定，由胎圈弧度半径R4和胎踵弧度半径R5组成

a.胎踵弧度半径R5比轮辋相应部位弧度半径大～。

b.胎圈弧度半径R4比轮辋轮缘相应部位弧度半径小～，其半径圆心点较轮辋轮缘半径圆心点位置略低1～，使轮胎紧贴于轮辋上。

30.胎冠帘线角对轮胎性能的影响：

增大胎冠角度能提高轮胎冠部刚性，临界速度高

31.胎圈包圈结构表示方法：

包圈有正包和反包两种，正包是指由外向内包，反包则由外向内包。

外层帘布采用正包法，正包范围至胎圈趾部。

内包帘布层采用反包法（a）6层轮胎4-2结构；（b）8层轮胎3-3-2结构；（c）10层轮胎4-4-