基于均值分析的若干轮胎结构设计变量对滚动阻力的影响试验研究.pdf

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1、·试验测试·基于均值分析的若干轮胎结构设计变量对滚动阻力的影响试验研究★曹冲振阚常凯陈京邦许彤然吕勇(山东科技大学，青岛266590)【摘要】选取胎面中心厚度(不包括花纹沟深度)一TreadGa厚度、带束层材料、带束层角度等7个结构设计变量，通过试验研究了各变量对滚动阻力的影响。分析得出：带束层角度和带束层宽度对滚动阻力影响显著；增大带柬层角度、增加A点厚度、减小TreadGa厚度、减小带束层钢丝密度、减小带束层宽度、减小冠带层缠绕宽度、降低三角胶高度均有利于改善轮胎的滚动阻力。主题词：轮胎结构滚动阻力设计变

2、量均值分析法中图分类号：U463．341+4文献标识码：A文章编号：1000—3703(2016)10—0036—03ExperimeIltalResearchonthehInuenceofSeveraIKeyTireStructureDesignVariablesonRollingR电sistanceBasedontheMeanValueAnalysisCaoChongzhen，KaIlChangkai，ChenJingb锄g，xuT0ngran，LvYong(ShandongUniversityofSci

3、enceandTechnolog)r，Qingdao266590)【Abstract】Sevenkeytirestmcturedesignv耐ables，suchastllethicknessofthetiretreadcenter(notincludingthedepthofpattemgroove)一thethicknessofTreadGa，tllematerialoftllebeltply，theandeofthebeltply，areselected，andtheinnuenceofthesevar

4、iablesonmllingresistaJlceareanalyzedbyexperiments．Itisconcludedfromtheanalysisthatthean91eandwidthofthebeltplyhavethemostobviouse珏bctonroUingresistance．Inaddition，increasingangleofthebeltplyandthicknessoftheApoint，reducingthethicknessofTreadGa，wiredensityof

5、thebeltply，widthofthebeltply，widthofthecapplyandmeheightof出ebeadfiUerareaUcondIlcivetoreducingtireroUingresistance．Keywords：Tirestlllcture，R棚ingr髑istance，D髑i驴Va—ables，MeanValueanalysis1引言通常，滚动阻力消耗的能量占汽车燃油或电量消耗的14％。17％，降低轮胎滚动阻力对降低整车燃油消耗有显著作用n，。滚动阻力的影响因素较多，本文

6、以195／65R1489H乘用车轮胎为例，在胎面胶、花纹排列、轮胎轮廓不变的条件下，选取轮胎的几个结构设计变量，借助试验研究了各变量对滚动阻力的影响。2变量的选取滚动阻力是由轮胎变形与摩擦引起的，受压的轮胎主要发生3种变形：胎面、胎侧和胎圈的弯曲变形；+基金项目：国家自然科学基金项目(50975164)。一36一胎面的受压；胎面和胎侧的剪切形变。轮胎在滚动过程中反复变形，其内部、外部和中间结构会发生不同程度的拉伸和压缩，造成能量损失，其中以胎面耗散的能量最多，约占到50％以上【2，。胎面处主要结构包括胎面、带

7、束层、冠带层、帘线层；胎侧处主要结构包括胎侧胶、帘线层；胎圈处主要包括钢圈、三角胶。根据设计经验，选取胎面处的胎面中心厚度(不包括花纹沟厚度)一TreadGa厚度、带束层材料、带束层角度、带束层宽度、冠带层缠绕宽度，胎侧处A点(轮胎装饰线处的点，如图1所示)厚度，胎圈处三角胶高度等7个变量作为研究对象。汽车技术·试验测试·I￥l轮目什l蚓fl自1结f勾3变量设置与试验胎制作3．1变量的设置考虑到需要研究多个变量因素对滚动阻力的影响，参考现有基准和国家标准，设置2组不同的变量值作为比较。不同变量对应的变量值【3

8、1见表1，其中w150与w180只有钢丝密度不同。表1各变量因素取值情况区域变量因素变量值l变量值2现基准TreadGa厚度／mm1．51．8带束层材料W15016EPDW18019EPDW15016EPD带束层角度胎面，(∞242624带束层上层172176174宽度，mm下层182186184冠带层缠绕1全缠+l边缠1全缠+1边缠1边缠宽度(30mm)(20mm)(30mm)A点厚度胎侧5．06