全钢子午线载重轮胎的特点及设计方法.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,全钢子午线载重轮胎的特点及结构设计方法,一、,轮胎的功能分析,及标准研究,未来汽车发展趋势,高安全性,节能环保,智能化,主动性安全技术：、等,被动性安全技术：安全带、安全气囊等；,通讯、信息及各种辅助驾驶功能。,低能耗、低排放、低噪声；,汽车对轮胎的功能要求,负载,功能,传递动力、驱,动和制动功能,缓冲,功能,轮胎的基本功能,操纵,功能,轮胎的主要性能：,根据轮胎所需发挥的主要功能，要求轮胎应具备以下的主要性能：,承载负荷性能；,操纵稳定性；,行驶安全性（耐湿滑性、抗侧滑性）；,附着与牵引性能；,耐久性（耐疲劳和破坏、耐磨性）；,节能经济性（低滚动阻力）；,高速性能；,乘坐舒适性；,低噪声性能等。,负荷功能：包括轮胎的承载性能、耐久性能和高速性能；,制动、驱动功能：包括车辆的启动、加速、爬坡和制动能力；,在干、湿路面的行驶能力；,缓冲功能：包括车辆的避震性能与乘坐舒适性能等；,牵引功能：车辆的操纵稳定性、转弯特性等。,此外，轮胎还应具有良好的耐磨、耐老化、低滚动阻力、低噪音、可翻新等使用性能。,当然，在轮胎应具备的诸多性能中，因某些性能提高而引起另一些性能降低的相互制约情况也很多。如提高轮胎操纵稳定性的同时，往往会提高滚动阻力，其他如负荷能力和高速性能、乘坐舒适性与操纵稳定性等。,轮胎功能和性能的体现，是根据汽车性能需要设计的，为了确保车辆使用的安全性、行驶性、舒适性和经济性，必须综合平衡车辆的各种性能要求，合理设计、制造、选择和使用轮胎。,轮胎性能的相互制约性：,当然，在要求轮胎应具备的诸多性能中，因某些性能提高而引起另一些性能降低的相互制约的情况也很多。如在提高轮胎操纵稳定性的同时，往往也会提高轮胎的滚动阻力,其他如负荷能力和高速性能、乘坐舒适性与操纵稳定性等。,轮胎功能和性能（外特性）的体现，是根据汽车的驾驶性能需要而设计的，是由轮胎的特性及制造加工的质量所决定的。不同的设计结构、材料特性、工艺方法及使用条件，会使轮胎的性能产生很大的差异。为了确保车辆使用的安全性能、行驶性能、舒适性能和经济性能，必须按照汽车的使用特性来合理设计、制造、选择和使用轮胎。,因此，正确理解使用要求，采用科学、合理的设计方法设计、制造轮胎能够更好地满足车辆的安全性，提高车辆的驾驶性能，对提高轮胎的使用寿命，改善车辆的经济性能有极大帮助。同时，也能有效地控制和降低轮胎的制造成本，节约人力物力和各种资源。,随着汽车技术的不断发展，功能的增强，汽车对轮胎各项性能也提出了新的、更高的要求。,首先，由于道路条件的不断改善，车速的不断提高，汽车的安全性能使人们更为重视。轮胎技术人员必须研究的问题是：轮胎的高速耐久性、操纵稳定性、湿滑性能等。,而上世纪八十年代的能源危机，使世界各国，特别是发达国家都在加紧对汽车的燃料经济性提出更加严格的限值提出新标准，绿色环保成为人类社会的共同目标。高耐磨、可翻新、低滚动阻力、低噪声的轮胎受到了广泛的青睐。,子午线轮胎的各项性能都要明显优于斜交轮胎，而无内胎、低断面的子午线轮胎在许多方面的优越性更加明显，因此无内胎化、低断面化、子午化成为轮胎发展方向已经是不争的事实。,子午胎与斜交胎性能对比,扁平结构与无内胎轮胎的优点,轮辋与刹车鼓间距大，有利散热，运行温度低；,轮胎与轮辋间配合紧密，着合稳定；,被扎伤后漏气慢，有利于安全；,耐磨性好，行驶里程高；,滚动阻力低，节省燃料；,轮胎平衡性好，操纵稳定性更好；,轮胎组件重量更轻，拆装方便、备件方便。,轮胎是汽车等各类轮式机械的重要部件之一，是车辆的安全部件，也是消耗部件，是骨架材料和胶料的复合体构成，并由轮胎与轮辋组合成车轮总成。,轮胎作为汽车与道路之间力的支撑和传递单元，其力学性能直接影响汽车的运动性能，它对于车辆的安全性、操纵稳定性、行驶性、乘坐舒适性和节能经济性等都起着关键性的影响。,轮胎是一种安全产品（轮胎本身和车辆），又是汽车的主要标准配套件之一。因此，对轮胎产品的外缘尺寸（外直径、断面宽度）、使用范围（负荷、气压、轮辋型号、速度等）、安全及性能要求（强度、耐久性、高速、脱圈等）等，各国都有严格的法规和标准规定。,轮胎设计师的职责就是在充分了解和分析轮胎的使用要求后，确定轮胎能满足所需使用条件的性能特性，根据轮胎的性能特性确认相应的轮胎标准和法规，设计满足性能要求和标准法规的轮胎。,轮胎结构设计是轮胎设计的重要组成部分，轮胎设计主要包括结构设计、配方（材料）设计、工艺设计、装备设计、试验及试验方法设计等。,其中，轮胎结构设计主要是根据轮胎的性能要求对轮胎的力学特性及与此相关的轮胎几何形状、材料特性进行计算、分析、优化和设计。,它主要包括：轮胎的功能分析及标准研究；轮胎力学性能分析和设计；轮胎轮廓曲线设计；轮胎材料和结构设计；轮胎花纹设计等部分。,轮胎标准的分析、参考和执行是为了确保产品符合相关的国家的安全法规，为了设计的轮胎产品具有通用性、实用性和商也价值。因此，相关的标准和法规也是轮胎设计的重要依据。轮胎标准通常分为强制性法规和推荐性标准两类：,强制性法规主要是一些涉及安全性能和政府规定的法规，如我国的、的、欧洲的等；,推荐性标准包括轮胎的规格尺寸要求、负荷及气压范围、与轮胎相关的配合尺寸等，如我国的轮胎年鉴、的、欧洲的等；有时，为了满足用户的特殊需要，或一些非标产品，一些轮胎企业标准、用户标准等也作为产品设计的依据。,通过对轮胎使用功能、性能，对相关的标准的分析，可以基本确定所要设计的轮胎的一系列边界条件和基本参数：,如轮胎的最大负荷、气压、速度；外径、断面宽度；轮辋型号及胎圈形状尺寸；轮胎花纹的类型和结构；材料的大致要求；相关配套件等。,这些边界条件和基本参数被作为轮胎,力学性能分析、轮廓曲线、材料和结构、轮胎花纹等各项设计的输入条件。,在轮胎的结构设计中，,力学性能、轮廓曲线、材料和结构、花纹等各项设计是互相依存、互相关联、互相影响的，必须要总体考虑和权衡。,二、轮胎结构设计理论及方法,轮胎结构设计主要是对轮胎力学性能研究和设计，它通常包含两方面的内容：,一是轮胎的外特性研究设计，主要包括轮胎的功能和性能的分析和设计。二是轮胎的内特性研究设计，主要是通过研究轮胎内外特性关系，来研究和设计轮胎结构和材料特征、应力应变分布、几何形状对力学特性的影响、强度计算及安全性、失效性分析、箍紧系数、内压分担、温度场分布等。包括大量的物理和数学建模、计算方法的研究设计。,轮胎在自由状态、静态和动态下的特性具有很大的差异，也影响轮胎的内特性分析和结构设计。就目前行业的技术发展水平而言，由于各种因素，采用的方法、设计水平差异是很大的。,轮胎结构分析和设计理论最早是从上世纪三、四十年代发展起来的，早期著名的设计理论有网格理论、薄膜理论等，后来又发展到层合理论、薄壳理论等。这些理论的共同点是只考虑了轮胎的静态强度，并在此基础上简化和假设，建立了自然平衡轮廓理论，得出了轮胎的自然平衡轮廓公式。,随着有限元方法的普及应用和计算机技术的快速发展，轮胎设计理论有了很大突破，新一代的轮胎设计理论也得以摆脱自然平衡轮廓的束缚，而代之以非自然平衡轮廓理论，并摆脱了对轮胎动态及使用性能、力学特性的不可知性。其中，比较典型的理论有：的和、东洋的、横滨的等，双钱的设计方法也是建立在自然平衡轮廓基础上由原总工隆有明创立的理论。,各种传统的、经典的和现代的轮胎设计理论，可参阅有关的资料，关于理论，隆总的多篇文章也有详细的介绍，各位可参考。,理论及在此基础上建立的一整套设计方法,其突出的优点在于：可靠性高、简便、快捷、实用。其不足之处在于：现有条件下尚无法准确地分析轮胎内部的动态力学特性及轮胎的外特性、无法有效地分析因材料、结构、花纹、及各种边界条件等的变化对轮胎微观力学特征的影响。但这也是其它理论同样面临的问题。,三、轮胎结构设计,的设计要点,TBR,的开发周期,(1),项目准备,接受任务,结构设计,配方设计,安全计算,有限元分析,骨架材料设计,TBR,的开发周期,(2),模型设计,施工设计,硫化条件设计,新产品试制,小批量中试,性能测试,不合格,合格,设计评审,试生产评审,投产评审,正式生产,道路试验,室内试验,（一）轮胎结构设计主要步骤：,用户信息的收集和提炼,对照标准,确定基本的输入条件,输入条件的处理（优先确定配方和花纹设计）,平衡轮廓的设计,有限元分析及优化,确定结构设计方案,（二）轮胎结构设计的主要内容：,功能设计,轮廓设计,安全设计,材料设计,工艺设计,装备及模具设计,轮胎试验及试验设计,功能设计：,根据轮胎的使用要求、目的，确定要设计的轮胎的种类和范围,(,如乘用、载重、工程等；高速、公路、越野等,),；确定轮胎规格,(,如或等,),。,根据轮胎的负载要求，确定轮胎的负荷、气压范围，速度级别、安全系数等。,根据轮胎的驱动、制动等动力性能要求及其操纵性能要求，确定轮胎的花纹类型、深度；胎圈结构、过盈量；考虑轮胎刚度、印迹等。,根据轮胎的使用及装配要求，包括对使用后尺寸的稳定性要求等，确定轮胎的外径、断面宽、胎圈尺寸等。,载重轮胎按用途分类,长途高速 城市公交,城际运输 中短途超载,矿山路面,长途高速的设计特点,常用于高速公路行驶的大型客车,最高的安全性能,较好的乘坐舒适性,较低的滚动阻力,较低的噪声,中短途超载型的设计特点,常用于混合路面的运输车辆,强大的负载能力,较长的使用寿命,城市公交的设计特点,市区公交线路,负荷呈周期性变化特点，某些车型存在超载,运行里程一般每天,200-300,公里,胎侧有一定的防擦能力,噪声要求较高,较高的操纵稳定性,保证一定的翻新次数,轮廓设计：,确定,Rk,、,Rc,、,b,、,c,，设定,Rc,、负荷下下沉量等，根据,TECO,理论计算,a,、,lo,、,Rm,、,h,等，基本确定平衡内轮廓和负荷状态下内轮廓；并可由其他已知条件确定相应外轮廓。,安全设计：,根据充气内轮廓尺寸、内压,P,、所需的安全系数等，可计算确定轮胎的内压应力,Tb,、,TB,、,Tc,；轮胎的箍紧系数、带束有效宽度、最佳带束角度或冠角等重要力学参数；并由此可确定带束角度、宽度、胎体帘线长度、反包高度、钢丝圈结构及尺寸等。,帘布及骨架材料的选用（强度与刚度的兼顾，密度、厚度）,重载型轮胎的设计,热疲劳下的材料性能,不同成型方法的讨论（一次和二次、机械和胶囊）,带束结构的讨论（零度、大角度、缠绕）,胎圈结构讨论（稳定性、翻新率）,安全计算介绍,在进行具体设计之前,针对骨架材料的应力计算,结构设计的前提和基础,33,2026/10/4,上海轮胎橡胶研究所,安全计算流程,设计规格、设计要求说明,确定必要的几何参数（查阅标准，参照前例）,计算骨架材料应力,对照骨架材料参数，计算安全倍数,2026/10/4,34,上海轮胎橡胶研究所,设计要求,规 格,新规格？,工 况,高速,?,矿山,?,参 数,花纹深度,2026/10/4,35,上海轮胎橡胶研究所,几何参数,2c,OD,rk,rm,SWB,rc,b,a,外直径,OD,断面宽,SWB,胎里半径,rk,零点半径,rm,轮辋点半径,rc,轮辋半宽,c,着合直径,BD,半短轴,a,半长轴,b,2026/10/4,36,上海轮胎橡胶研究所,BD,几何参数,参 照 标 准,外直径,OD,考虑充气膨胀率,（,-4,毫米）,着合直径,BD,各工厂统一规定,（,-1,毫米）,轮辋半宽,c,加宽设计,（,+1,英寸）,断面宽,SWB,充气膨胀率,（,-1%,）,轮辋加宽,（,+40%,）,2026/10/4,37,上海轮胎橡胶研究所,高耐磨、可翻新、低滚动阻力、低噪声的轮胎受到了广泛的青睐。,滚动阻力低，节省燃料；,根据轮胎的使用及装配要求，包括对使用后尺寸的稳定性要求等，确定轮胎的外径、断面宽、胎圈尺寸等。,不同成型方法的讨论（一次和二次、机械和胶囊）,对照骨架材料参数，计算安全倍数,负荷功能：包括轮胎的承载性能、耐久性能和高速性能；,85=137290.,根据轮胎的驱动、制动等动力性能要求及其操纵性能要求，确定轮胎的花纹类型、深度；,轮胎标准的分析、参考和执行是为了确保产品符合相关的国家的安全法规，为了设计的轮胎产品具有通用性、实用性和商也价值。,45=207224.,胎侧刚性略增,端部变形增大,舒适性降低,不同的设计结构、材料特性、工艺方法及使用条件，会使轮胎的性能产生很大的差异。,BD=1014 4=1010 mm,4 1=570.,假设轮廓的上半部分为椭圆,几何参数,rk=OD/2,花纹深度,基部胶厚度,带束总厚,胎体厚度,/2,花纹深度一般由设计要求提出，或根据经验拟定；,基部胶厚度一般为花纹深度的,1/5,至,1/4,；,带束总厚以及胎体厚度根据各工厂的实际工艺数据确定；,胎里半径,rk,2026/10/4,38,上海轮胎橡胶研究所,几何参数,rm=(rk+BD/2)/2,取平衡轴位置在断面中间，也可适当上移,5%,。,零点半径（平衡轴半径）,rm,rc=(rm +BD/2)/2,该值仅用于安全计算，实际,rc,应以结构设计为准。,轮辋点,半径,rc,2026/10/4,39,上海轮胎橡胶研究所,几何参数,a=rk-rm,半短轴,a,b=SWB/2,胎侧胶厚度,胎体厚度,/2,胎侧胶厚度一般根据经验拟定，或参照相邻规格设计,半长轴,b,2026/10/4,40,上海轮胎橡胶研究所,应力计算,2026/10/4,41,上海轮胎橡胶研究所,应力计算,假设轮廓的上半部分为椭圆,2026/10/4,42,上海轮胎橡胶研究所,安全倍数,2026/10/4,上海轮胎橡胶研究所,43,其中：,N,：钢丝根数；,F,：单根钢丝强力；,T,：骨架材料内压应力。,安全倍数,安全倍数,S,b,安全倍数,S,C,安全倍数,S,B,2026/10/4,44,上海轮胎橡胶研究所,计算示例,花纹深度：,19,毫米；,胎圈间距加宽,2,英寸；,胎侧胶厚度：,4,毫米。,设计要求,2026/10/4,45,上海轮胎橡胶研究所,计算示例,2026/10/4,上海轮胎橡胶研究所,46,断面宽：,298 mm,；,外直径：,1014 mm,；,轮辋直径：,22.5 inch,；,轮辋宽度：,9 inch,；,气压：,830 kPa,。,标准：,C.A.S.,计算示例,着,合直径,BD,：,BD=22.525.4 1=570.5 mm,轮辋半宽,c,：,c=(925.4+225.4)/2=139.7 mm,外直径,OD,：,BD=1014 4=1010 mm,断面宽,SWB,：,SWB=298/(1+1.5%)+225.440%=313.9 mm,几何参数（一）,2026/10/4,47,上海轮胎橡胶研究所,计算示例,胎里半径,rk,：,rk=1010/2 19 19/4 8 2.2/2 =472.15 mm,零点半径,rm,：,rm=(472.15+570.5/2)/2=378.7 mm,轮辋点半径,rc,：,rc=(378.7+570.5/2)/2=331.975 mm,几何参数（二）,2026/10/4,48,上海轮胎橡胶研究所,计算示例,半短轴,a,：,a=472.15 378.7=93.45 mm,半长轴,b,：,S,0,：,S,0,=2151.85378.7+3.14/293.45151.85=137290.1 mm,2,几何参数（二）,2026/10/4,上海轮胎橡胶研究所,49,计算示例,钢丝圈,T,B,：,T,B,2,2,)/2 =32997.45 N,胎体层,NT,C,：,NT,C,=23.1432997.45=207224.0 N,带束层,T,b,：,T,b,=830/1000137290.1 232997.45 =47955.88 N,应力计算,2026/10/4,上海轮胎橡胶研究所,50,计算示例,带束层,假设带束层：钢丝强力：,F,b,=2550 N,；帘线间距：,2.5 mm,；胎冠角：,70,；带束宽度为断面宽的,80%,。,T,b,*,=T,b,/sin(70)=51033.58 N,N,b,=2313.980%/2.5=200.896,根,S,b,=(200.8962550)/51033.58=,安全倍数,2026/10/4,上海轮胎橡胶研究所,51,计算示例,钢丝圈,假设钢丝圈：结构为,8-12-8,，即,N,B,=88,根；,F,B,=2252 N,。,S,B,=(882252)/32997.45=,安全倍数,2026/10/4,上海轮胎橡胶研究所,52,计算示例,胎体层,假设胎体层：钢丝强力：,F,C,=2550 N,；帘线间距：,2.5 mm,；成型机头直径：,535 mm,。,N,C,=3.14535/2.5=671.96,根,S,C,=(671.962550)/207224.0=,安全倍数,2026/10/4,上海轮胎橡胶研究所,53,TECO,安全倍数的一般要求,轮胎类型,带束,安全倍数,胎体,安全倍数,钢丝圈,安全倍数,乘用轮胎,10,10,5,载重轮胎,8,8,5,工程轮胎,7,7,5,材料设计,材料设计主要是根据轮胎各个部位的功能和作用，内、外轮廓曲线要求、根据力学计算结果、考虑生产工艺特点以及部件合理过渡的原则等进行材料设计。,同时，根据确定的材料布置和材料特性，又可对轮胎作有限元分析、通过对应力、应变等的分析和调整，使轮胎的结构更加合理。,材料设计的另一个重要工作是如何在满足技术要求的条件下，合理选择、综合平衡、降低材料（主要是骨架材料）的成本。,工艺设计,工艺设计的重点是根据轮胎的结构、材料布置等，设计合适的工艺方法，使轮胎能按技术、质量要求制造出；并能有效地实现工业化的生产；此外，方法应力求高效能、低投入、柔性的。,工艺设计的重点一般以成型为主，硫化、压延、压出、裁断等也是比较重要的部分，其他还有胶囊等辅助性内容。,装备设计,装备设计并不是结构工程师的工作，但结构工程师必须为装备设计提供一系列的参数，来确保装备设计的正确性和可靠性。如轮胎模型，部件、胎胚的施工尺寸、材料，作业的方法、要求等。,轮胎试验及试验设计,轮胎试验是轮胎设计中的重要部分，是对轮胎设计效果的评价，由于轮胎的特殊性，现在的各种设计方法还都很难正确、客观地反映轮胎的设计效果。因此，轮胎试验是检验设计效果的重要方法。轮胎试验包括室内和室外试验，室外试验又包括试验场和道路试验等，尽管许多试验都有规定的或参考的方法，但正确选择合适的试验方法也非常重要，有时还需要根据实际自己设计试验。因此，我们对各种试验的作用、方法、乃至原理一定要了解掌握。,功能优先的设计原则：必须满足客户需求；,安全第一的设计原则：必须符合法规要求的安全标准；,方便生产的设计原则：只有方便的，才能稳定的；只有,稳定的，才是可靠的。,总之，轮胎结构设计是轮胎设计中最重要的内容之一，也是最复杂的一个部分，它关系轮胎许多的使用性能。设计理论是设计的基础，设计方法是设计的技巧，好的产品设计需要我们具有良好的基础知识，也需要我们许多智慧的创造。,这是一个非常有创造性、有挑战性的工作，也是一项需要团队协作、集体互动的工作。,感谢各位聆听,请提宝贵意见,TBR,轮胎滚阻专题,本专题主要针对轮胎结构的改变对滚动阻力的影响进行一些初步的研究。,设想：,1,、,改变胎冠部位的刚性,；,2,、,改变胎侧部位的刚性,；,根据对轮胎的理解，胎冠刚性,增加,会使滚动阻力,变大,，胎侧刚性,增加,则会,减小,滚动阻力。,对照骨架材料参数，计算安全倍数,根据近似算法从设计图直接得到噪声的计算数值。,断面宽：298 mm；,对安全性能没有太大的影响，可以作为今后的一个研究方向。,轮胎功能和性能（外特性）的体现，是根据汽车的驾驶性能需要而设计的，是由轮胎的特性及制造加工的质量所决定的。,负荷功能：包括轮胎的承载性能、耐久性能和高速性能；,针对骨架材料的应力计算,胎冠刚性减小,不耐磨,但舒适性增加,同时，根据确定的材料布置和材料特性，又可对轮胎作有限元分析、通过对应力、应变等的分析和调整，使轮胎的结构更加合理。,胎侧刚性增加,端部变形很大,可能提高早期损坏率,由于本次研究不涉及配方的变化，所以改变刚性从结,其中，比较典型的理论有：的和、东洋的、横滨的等，双钱的设计方法也是建立在自然平衡轮廓基础上由原总工隆有明创立的理论。,胎圈结构讨论（稳定性、翻新率）,轮胎试验及试验设计,因此，对轮胎产品的外缘尺寸（外直径、断面宽度）、使用范围（负荷、气压、轮辋型号、速度等）、安全及性能要求（强度、耐久性、高速、脱圈等）等，各国都有严格的法规和标准规定。,这是一个非常有创造性、有挑战性的工作，也是一项需要团队协作、集体互动的工作。,TECO安全倍数的一般要求,滚动阻力试验机,试验方案,由于本次研究不涉及配方的变化，所以改变刚性从结,构入手，影响胎冠刚性的主要手段是改变钢丝带束的冠,角，所以我们将试验方案定为：冠角,65,、,70,和,73,（设备,限制），,70,方案则是正常胎。,胎侧刚性的增加只能考虑改变胎体反包高度，我们确定了,以目前正常的反包高度为基准，增加,15mm,为,1,个方案，增,加,30mm,为另一个方案。,所选规格为,11R22.5 16PR,试验数据,1,方案号,结构主要特征,轮胎编号,25,度滚动阻力数值,方案平均值,正转,反转,正转,反转,E09-1,反包高度高,30,F71508178,202.16,-103.47,202.20,-103.41,202.06,-103.4,202.38,-103.36,E09-2,F71508177,202.27,-106,202.34,-106.07,202.11,-106.23,202.65,-105.99,E09-3,F71508176,204.19,-100.92,204.31,-100.99,204.22,-100.85,204.53,-101.19,E09-4,F71508175,202.89,-99.01,203.01,-99.16,202.89,-99.06,203.25,-99.42,试验数据,2,方案号,结构主要特征,轮胎编号,25,度滚动阻力数值,方案平均值,正转,反转,正转,反转,E08-1,反包高度高,15,F71520391,210.47,-107.94,210.74,-108.10,210.90,-108.18,210.85,-108.18,E08-2,F71520392,212.31,-109.47,212.17,-109.42,212.12,-109.36,212.09,-109.42,E08-3,F71506115,209.38,-110.66,209.50,-110.33,209.45,-110.21,209.67,-110.13,E08-4,F71506116,210.58,-110.13,210.35,-109.97,210.52,-110.00,209.96,-109.79,试验数据,3,方案号,结构主要特征,轮胎编号,25,度滚动阻力数值,方案平均值,正转,反转,正转,反转,E07-1,带束角度,65,F71502009,218.51,-86.75,210.74,-108.10,217.04,-90.41,217.01,-88.79,E07-2,F71502010,217.43,-96.38,212.17,-109.42,215.01,-96.23,217.61,-110.10,E07-3,F71501860,DNP,DNP,DNP,DNP,E07-4,F71501859,213.63,-110.13,210.35,-109.97,217.69,-110.00,216.57,-109.79,注：由于,E07-3,测试数据不稳定而放弃。,试验数据,4,方案号,结构主要特征,轮胎编号,25,度滚动阻力数值,方案平均值,正转,反转,正转,反转,E06-1,带束角度,73,F71574617,225.57,-116.72,224.37,-115.29,223.73,-115.55,223.81,-113.61,E06-2,F71552060,225.98,-113.65,226.31,-114.00,226.21,-114.31,226.73,-114.05,NOR1,正常生产,F71543670,222.94,-119.31,223.50,-119.66,223.98,-121.45,223.57,-118.21,NOR2,F71543669,227.64,-109.89,227.64,-109.84,227.34,-108.86,227.95,-110.78,NOR3,F71552058,220.95,-106.15,221.33,-106.83,221.36,-107.11,221.67,-107.22,NOR4,F71552057,221.22,-110.83,221.41,-110.85,221.44,-110.84,221.57,-110.88,拟合公式验证,方案号,总成重量,正转值,反转值,径向力,附加力,计算反转值,误差,E08-1,94.55,210.74,-108.10,23575.41,50.51,109.73,1.48%,E08-2,94.60,212.17,-109.42,23635.45,50.58,111.01,1.43%,E08-3,94.70,209.50,-110.33,23679.61,50.63,108.23,1.94%,E08-4,94.55,210.35,-109.97,23539.52,50.46,109.44,0.49%,E09-1,94.70,202.20,-103.41,23440.03,50.31,101.58,1.80%,E09-2,94.65,202.34,-106.07,23473.63,50.36,101.62,4.38%,E09-3,94.95,204.31,-100.99,23420.65,50.26,103.79,2.70%,E09-4,94.75,203.01,-99.16,23434.90,50.30,102.41,3.17%,结构对滚动阻力的影响,方案编号,结构改动,滚动阻力,系数,降低,成本变化,工艺,难度,效果,其他性能影响,E06,带束冠角,73,度,0.00901,-0.78%,无,裁断角,不明显,胎冠刚性增加,耐磨,但舒适性降低,E07,带束冠角,65,度,0.00867,3.02%,无,无,一般,胎冠刚性减小,不耐磨,但舒适性增加,E08,反包高度增加,15mm,0.00843,5.70%,胎体帘布宽度增加,30,无,较大,胎侧刚性略增,端部变形增大,舒适性降低,E09,反包高度增加,30mm,0.00812,9.17%,胎体帘布宽度增加,60,无,很大,胎侧刚性增加,端部变形很大,可能提高早期损坏率,正常生产,冠角,70,度,正常反包,0.00894,0.00%,DNP,结构专题结论,本次结构专题对某些特征量的变化对滚动阻力的影响因素作了一个定量的研究，得到以下结论：,1,、带束角度和滚动阻力变化趋势相同，但敏感性较低；而且带束角度事关安全性能，不宜作大的调整。,2,、反包高度的适当增加会降低滚动阻力，而且敏感性较大；对安全性能没有太大的影响，可以作为今后的一个研究方向。当然，反包高度增加会导致胎体端部的应力增大，提高了早期损坏的比例，所以找到平衡点是今后的研究方向。,轮胎花纹设计和噪声,花纹设计的重要性,1,提高轮胎的接地性能降低轮胎的噪声美观的花纹提高客户的好感度减小非正常磨损的概率,花纹设计的流程,1,根据需求信息确定花纹的形式和类别平面设计和三维设计光胎刻花和试验改良和优化设计，达到试验目的完成定型,平面设计和三维设计,刻花设备和刻花工艺,室内噪声试验设备,主观评价,通过测试者的主观判断确定噪声的优劣,主观评价表,试验速度,优化序列,总得分,平均得分,A,声级（,dB,）,80,A,59,1.84,85.74,B,35,1.09,84.08,C,159,4.97,84.63,D,141,4.41,84.68,100,A,19,0.59,93.83,B,50,1.56,90.33,C,151,4.72,89.32,D,153,4.78,86.84,120,A,11,0.34,94.29,B,77,2.41,92.54,C,164,5.13,90.63,D,141,4.41,88.12,A-,等节距,B-,优化一,C-,优化二,D-,优化三,参评人数：,32,软件仿真,根据近似算法从设计图直接得到噪声的计算数值。,轮胎花纹的设计,轮胎花纹的排列与错位,排列,错位,错位和变节距设计,频谱的对比分析,背景,光面胎,轮胎噪声试验方法,1.,通过噪声测试法（,The Statistical,Pass-by Noise Method,，,匀速、加速）：,ISO11819-1,2.,试验车惯性滑行法（,The Coast-By Method,）：,ISO13325,（,1,）,3.,拖车惯性滑行法（,The Trailer Coast-By Method,）：,ISO13325,（,2,）,4.,拖车法（,The Trailer Method,）：,ISO11819-2,5.,室内转鼓法（,Laboratory Drum Method,）：,SAE J57,