【课件】轮胎结构设计(青岛科大)chapter2.ppt

高分子科学与工程学院第二章轮胎的性能力学与结构力学§2-1 轮胎的法向力与法向变形一、轮胎静负荷性能1、轮胎的下沉量(法向变形)和压缩系数(factor of pression)压缩率:表示轮胎的径向弹性特征。若f过小,说明轮胎的弹性发挥不良,影响乘坐的舒适性;若f过大,说明轮胎在大变形下工作,使用寿命缩短。0c00H-HHHhfc??H0QHc下沉量(deflection):自由状态下充气轮胎断面高H0与静负荷下断面高Hc之差。高分子科学与工程学院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。ba??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: ,轿车胎165/70R13 、硬度系数指轮胎承受负荷(Q)对接地印痕面积(S)和轮胎相应气压(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/SP=1 说明轮胎的气压刚好承受全部负荷,为理想状态Q/SP>1 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/SP<1 说明气压用来承受全部负荷还有余4、轮胎负荷与气压关系30035040045050055010152025负荷, kN气压, kPa从图中不难看出轮胎气压与负荷之间的关系是非线性的。高分子科学与工程学院二、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(Hadekel)近似公式式中:D---轮胎充气外直径,Rn---胎面曲率半径,hc---下沉量,Q---轮胎负荷,P---轮胎充气压力,S---= SP =PπhcRn*2DchDa??cnhRb2?DRhabSnc2????高分子科学与工程学院c(二)高孟田(G Komandi匈牙利)?K---15×103B+--轮胎设计参数,斜交胎=,子午胎=---轮胎负荷B---轮胎充气断面宽D---轮胎充气外直径P---轮胎充气压力三、:(一)接地面积的影响因素高分子科学与工程学院胎冠曲率半径大,接地印痕的长轴会变短;短轴略微变长。但总的接地面积还是小于曲率半径小的,胎冠曲率半径小,接地长轴较长,接地面积较大。:P增大,接地面积减小。:下沉量增大,接地面积增大,在一定范围内接近线性关系。4. 行驶速度由右图我们可以看出:高分子科学与工程学院5. 道路表面状况的影响当道路表面存有水、油、泥浆等液体污染会使轮胎与路面之间的接触面积减小。(二)-16 轮胎接地法向压力分布负荷Q= 充气压力P=220kPa 行驶速度V=1km/h高分子科学与工程学院2. 影响压力分布因素(1)胎面曲率半径:胎冠弧度半径减小,行驶面接地压力分布胎冠中部大于肩部;弧度半径增大,接地压力中部逐渐减少,肩部逐渐增大。(2)轮胎结构:子午线轮胎行驶面的接地压力分布比斜交轮胎的均匀。高分子科学与工程学院(3)带束层结构高分子科学与工程学院(三)§2-2 轮胎的侧向力及侧向变形和纵向力及周向变形一、侧偏现象轮胎接地面的长轴与车轮的中分面在地面上的投影不重合,并且车轮前进的方向与车轮滚动的方向不一致,两者之间形成夹角即侧偏角α,如图