子午胎旋转均匀性分析和测试的研究

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1、一——-一—望迩塑逃望丑鲤莹翌些遥一~一~~~~~~摘要均匀性是一个广义的概念，但轮胎均匀性概念则是狭义的，它是指静态和动态条件下，轮胎一圆周特性恒定不变的性能，也称之为轮胎的旋转均匀性。汽车行业的蓬勃发展推动了轮胎技术及其制造行业的发展。随着轮胎的子午胎化以及人们对车速要求的不断提高，使得子午胎均匀性指标及其在线检验设备受到重视，并有不断强化的趋势。当前，以美国、德国和日本为代表的发达国家对子午胎均匀性检验设备的制造技术不断完善、日趋成熟。我国对子午胎均匀性的研究直到近几年才开始发展起来，其在线检验机则几乎全部需要

2、进口。本论文一方面对子午胎均匀性进行了理论研究;另一方面对子午胎均匀性测试的相关理论和主要技术问题进行了研究。本文研究分为三个部分:第1部分利用有限元分析法，结合中型载重普通子午胎9.0OR20实际结构，采用层、体和接触单元建立了子午胎的三维有限元模型，分析了在静态条件下子午胎的带束层变化，包括厚度变化、左右偏移量变化以及局部密度变化对子午胎旋转均匀性之径向力和侧向力波动的影响。分析表明:在定充气压力、定载荷条件下，子午胎径向力随带束层厚度单调变化;侧向力随带束层偏移量变化具有方向性，其绝对值单调改变;径向力及侧向力

3、基本不受带束层局部密度变化的影响。第2部分基于刚性转鼓加载传递、X-Y传感测力法，导出表征轮胎不均匀性的径向力和侧向力变化量的传递关系;设计出子午胎均匀性在线检验机核心机构及其数据采集监控系统。该装置和系统可用于子午胎均匀性在线检验机的研制，以及类似旋转均匀性测试系统的研发。第3部分利用有限元分析法对X-Y测力传感器本体进行结构、性能校验。通过对传感器分别施加一系列的径向和侧向载荷，观察在不同载荷作用下各工作梁上观测区域的径向或侧向应变分布。分析结果表明该结构传感器对称性好，具有良好的线性力传感特性，且径向梁和侧向梁

4、之间干涉很小，可满足实际测试的要求。关键词均匀性;子午胎;均匀性检验机;X-Y测力传感器;有限元分析哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractTireuniformityisaspecificconceptincontrastwithgeneraluniformity.Itisastateinwhichanycharacteristicofthetireisconstantinphaseandmagnitudeinbothstaticanddynamicconditionsaroundthecircumferen

5、ce,whichisalsocalledrotatinguniformity.Thedevelopmentofautomobilehasbeenexpeditingtireindustrygreatly.Withradialtrendoftireandrequirementsforhighspeed,radial-tireuniformityandon-linetestingequipmentsforuniformityarebeingpaidmoreattention.Currently,manufacturing

6、technologiesofuniformitytestingequipmentshavebeendevelopedcompletelyindevelopedcountries,likeUnitedStates,GermanyandJapan.Butitsdevelopment,whichbeganseveralyearsago,isinaninitialstateinChina,andtheon-linetestingmachinesforradial-tireuniformityarealmostimports.

7、Inthispaper,studiesonradial-tireuniformityandcorrelativetheoriesandtechnologiesofradial-tireuniformitymeasurementaredeveloped.Thispaperconsistsofthreeparts:Inthefirst,withFEA(finiteelementanalysis)analysissoftware,athree-dimensionalFEAmodelwhichbasedonthestruct

8、ureof9.00R20radialtireisbuildusinglayeredelements,solidelementsandcontactelements.Themodelisusedtoanalyzetheinfluenceofchangesofbelt,includingthethicknesschange,theofsetchan