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轮胎设计复习题：1.简述轮胎的功能和使用性能轮胎的基本功能:（1）承受汽车负荷。（2）和汽车悬架共同缓冲来自路面的冲击，保证汽车有良好的行使平顺性、舒适性。（3）为传动驱动力和制动力，提供足够的附着力。（4）为改变或保持行使方向提供足够的操纵与方向的稳定性。轮胎的使用性能:（1）承载负荷性（2）操纵稳定性（3）行使安全性（4）附着与牵引性（5）节能与经济性（6）高速性（7）乘坐舒适性（8）耐久性（9）低噪声2.轮胎的组成、结构、分类轮胎的组成：1.轮胎一般由外胎、内胎、垫带三部分组成。2.外胎由胎面胶、胎体层和胎圈三个大部件组成。胎面包括胎冠胶和胎侧胶；胎体包括帘布层和缓冲层；胎圈包括三角胶、包布和钢丝圈分类：1.按轮胎的骨架结构分类：斜交胎、带束斜交胎、子午胎。2.按用途分类：轿车轮胎、载重轮胎、农业轮胎、工程轮胎、航空轮胎、摩托轮胎、自行车胎。3.轮胎按车种分类大概可分为8种。即：PC——轿车轮胎；LT——轻型载货汽车轮胎；TB——载货汽车及大客车胎；AG——农用车轮胎；OTR——工程车轮胎;ID——工业用车轮胎；AC——飞机轮胎；MC——摩托车轮胎。4.其它结构轮胎分类（1）活胎面轮胎（2）低断面轮胎（3）宽断面轮胎（4）拱型轮胎（5）反弧型轮胎（6）无内胎轮胎（7）安全轮胎3.斜交轮胎和子午线轮胎的断面组成、各部位名称4.不同结构轮胎的结构特点、各部件作用1.斜交轮胎胎体帘布层帘线的胎冠角（βk）一般在48°到56°之间，并且胎体帘布层帘线按这一角度相互交叉排列，层数均为偶数，各层帘布密度由内向外依次变稀，缓冲层帘布密度最稀，并角度大于或等于胎体层βk，结构视轮胎规格而定。2.子午线轮胎胎体帘布层帘线与胎冠中心呈90°或接近90°角排列，即αk为90°，并以带束层箍紧胎体的充气轮胎，国际代号为R。胎体帘线排列象地球的子午线的形式，胎冠角在αk为90°（βk=0～15º）范围内。而带束层帘线接近于周向排列，其胎冠角为αk=15º--24º（βk=66º～75º），它象刚性环带一样，紧紧箍在呈子午线排列的胎体上，胎体帘线平行排列，胎体帘布层数奇数、偶数均可，带束层帘线交叉排列，接近圆周方向，帘布密度由内向外渐稀5.什么是轮胎帘线的胎冠角?斜交胎骨架胎冠角和子午胎骨架胎冠角分别如何？胎冠角：轮胎胎体帘线与胎冠中心线的垂线的夹角---βk(斜交轮胎）轮胎胎体帘线与胎冠中心线的夹角---αk（子午线轮胎）斜交胎骨架胎冠角βk一般在48～54度范围内子午胎胎体帘线排列象地球的子午线的形式，胎冠角在αk=90°（βk=0～15º）范围内。而带束层帘线接近于周向排列，胎冠角为αk=15º-24º（βk=66º～75º），它象刚性环带一样，紧紧箍在呈子午线排列的胎体上6.轮胎的规格表示方法有几种，具体内容一、传统的规格表示法1．充气轮胎尺寸目前一般用英制为单位，但欧洲国家则常用公制。高压胎一般用D×B来表示，其中D表示轮胎直径的英寸数，B表示轮胎断面宽度的英寸数。2．汽车上常用的是低压胎，其尺寸标记用B--d表示。3．欧洲国家的低压胎用B×d表示，尺寸单位用毫米。二、ISO国际标准表示法名义断面宽（mm）/扁平率（%），结构特点，名义轮辋直径，负荷指数，速度级别。7.世界轮胎发展趋势如何是三化一体，即朝着子午化、无内胎化、扁平化8.轮辋断面结构有几种深槽轮辋、深槽宽轮辋、半深槽轮辋、平底式及其宽轮辋、全斜底轮辋和对开夹紧式轮辋等七种。9.轮胎下沉量和压缩系数及对使用性能的影响轮胎的下沉量（法向便形）HC定义为充气轮胎断面高h。与负荷下轮胎断面高hc只差值，即hc=H0-HC，压缩率是下沉量hc对充气断面高H0的百分比，它表示了轮胎的径向弹性特性。若压缩率f过小表示了轮胎的弹性作用发挥不良，影响汽车的乘坐舒适性，如果f过大则说明了轮胎在大变形下工作，就会缩短轮胎的使用寿命。10.轮胎的接地系数和硬度系数轮胎的接地系数是指轮胎接地印痕长轴与短轴的比轮胎硬度系数是指负荷与接地印痕面积和气压乘积之比，表示在规定的轮辋条件下轮胎气压承受负荷能力11.轮胎外形尺寸、气压对轮胎负荷的影响1、轮胎外形尺寸对负荷能力的影响轮胎依靠充入压缩空气承载负荷,,内腔容积增大可增大轮胎的空气容量，随之轮胎的负荷能力相应增大。而轮胎的断面宽、外直径及轮辋直径、宽度直接影响轮胎的内腔容积，轮胎负荷能力随其断面宽的增大而提高。从增大轮胎断面宽、加宽轮辋宽度等角度来提高轮胎的负荷能力2.轮胎充气压力对负荷能力的影响轮胎负荷能力的大小与充气压力存着密切关系，提高轮胎的内压，相可增大轮胎的负荷能力。轮胎气压增加的同时会导致胎体帘线应力的增大，尤其在动负荷作用下，极易造成帘线疲劳损坏，影响轮胎的使用寿命。12.轮胎接地印痕面积的决定因素1）接地印痕面积与形状和胎冠形状的关系随胎冠弧度半径由大变小，理想化轮胎接地印痕的长轴在渐渐变长，而短轴轻微变短。从整个印痕的面积来看，面积在略微变大。2）在充气压力、胎冠形状一定时，轮胎所受负荷越大，随下沉量的增大，接地印痕面积也就越大，并且接地面积与下沉量接近线性关系。3）在轮胎负荷、胎冠形状一定时，轮胎接地印痕面积随充气压力的提高，面积在不断减小。4）车辆在行驶过程中，轮胎的接地印痕及面积发生一定的变化，实验表明，在相同的负荷及气压下，随轮胎转速的提高，不同骨架结构的轮胎接地印痕形状发生一定的变化，接地面积略有增大，13.简要说明轮胎接地面积和接地压力分布的影响因素轮胎接地面积（1）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。（2）行驶速度随着滚动速度增加，接地面积也略有增加的趋势，(3)下沉量：下沉量增大，接地面积增大，在一定范围内接近性关系。接地压力分布（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均匀。14.轮胎的滚动半径和附着系数滚动半径Rr轮胎在无滑移存在且不打滑的状态下，轮胎滚动单位弧度所通过的距离。反映轮胎的周向变形，值越小则周向变形越大。附着系数Φ=FФ/Q15.什么是临界速度及其影响因素驻波---当轮胎在高速下行驶，到达某一特定速度时，在轮胎离地处呈现出观察完全静止的波形。临界速度—-轮胎产生驻波时的速度。1．充气压力提高充气压力对提高临界速度有明显的效果，影响接近直线正比关系。2．胎冠行驶部分质量行驶部分质量增加严重降低临界速度。因此，可采用减薄胎面胶厚度的措施来提高轮胎的临界速度，但要求采用高耐磨、高强度、耐撕裂胶料。3．帘线角度增大帘线角度可以明显增大临界速度，但同时也会增加帘线层之间剪切应力的增大，因此必须增大胶料的粘和强度。4．胶料的弹性模量提高轮胎的刚性是提高临界速度的有力措施。另外对于斜胶胎：减小H/B和增加轮辋的宽度均能有效的提高临界速度。对于子午胎：增大气压和减小H/B都能提高临界速度；但与斜胶胎不同增宽轮辋宽度和减轻胎面质量一般不能提高临界速度增大带束层的宽度和提高胎圈部位的硬度和提高其高度是提高临界速度的有效措施。16.轮胎薄膜网络设计理论的假设（1）轮胎胎体无厚度；（2）胎体应力都由网络帘线承担，并在断面方向上无剪切应力；（3）胎体帘线无伸长；（4）轮胎只受唯一的内压应力作用。17.简述现代轮胎设计理论的种类，并说明RCOT理论的实质有限元法、RCOT理论、TCOT理论STEM理论、DSOC、DSOC-T理论、PSP和PSP-F理论、CSSOT理论RCOT理论的基本依据是薄膜理论，应用了轮胎断面轮廓结构参数与带束层应力的关系式：18.什么是轮胎的结构设计，结构设计分为哪几部分轮胎结构设计是指通过计算、选择、绘图等方法确定轮胎整体及各部件的结构和尺寸并拟定出施工标准及设计辅助工具的过程。轮胎结构设计直接影响轮胎质量及使用性能。结构设计有两种方法1、从轮胎外缘曲线开始，从外往内设计。2、根据内缘平衡形状曲线，从内往外设计轮胎结构设计分技术设计和施工设计两个阶段。第一阶段:技术设计。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,写出设计说明书。第二阶段:施工设计。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。在完成设计后，提出技术设计和施工设计说明书。19.结构设计的技术参数包括哪几项1.轮胎的类型与结构根据轮胎的使用要求确定其类型，同时，根据使用要求选定骨架的结构形式，斜交结构，带束斜交结构或子午线结构。2.配用轮辋的确定轮胎是固着在轮辋之上，因此，在设计轮胎之前，必须了解其配用轮辋的类型与尺寸。3.轮胎充气尺寸目前，大多数标准都是通过控制在额定气压下，轮胎外直径（D′）和断面宽（B′），来规定外形尺寸合格与否，另外，该尺寸对轮胎承受负荷有较大的影响。因此，应根据相应标准或规定，确定设计轮胎的充气外直径（D′）和充气断面宽（B′）。4.轮胎气压及负荷的确定轮胎充气压力的确定考虑了多方面的因素，它影响轮胎负荷、轮胎下沉量、接地性能、胎体强度等，综合考虑确定相应的轮胎充气压力，标准产品会有相应的额定气压规定，在此气压下会有相应的轮胎负荷能力，该负荷称为标准负荷。20.应用海尔公式计算轮胎负荷负荷能力的计算公式为海尔公式，是一个在轮辋与充气轮胎断面宽之比等于62.5%的标准条件下（理想轮辋）得出的实验式,若比值超出此范围，必须换算为在标准理想轮辋的充气轮胎断面宽才能使用此公式。载重轮胎负荷计算：轿车轮胎负荷计算：22.轮胎外轮廓尺寸的确定方法及影响因素1.断面宽B的确定B′-充气轮胎断面宽-断面膨胀率2.外直径和断面高的确定3.行驶面宽度b和弧度高h的确定H1:胎圈基部至断面中心线高度H2：断面中心线至胎冠的高度H=H1+H2H1=H1/H2*H2H2=H-H14着合宽度C和着合直径d的确定①C值的确定一般等於或小于W，但不宜減小过大，以15mm～25mm为宜②d的确定胎圈着合直径d,根据轮辋的类型和直径设计。其设计原则应满足轮胎装卸方便和着合紧密两点要求。21.轮胎外轮廓尺寸包括哪些，在轮胎断面图上进行标示23.轮胎水平轴的变化对轮胎法向变形时胎肩，胎圈部位剪应力的影响24.b、h取值对轮胎使用性能的影响b值过大即行驶面过宽时，胎肩增厚，生热量过高，散热困难，以致造成胎肩、胎冠脱层而早期损坏，影响轮胎的使用寿命，若b值过小即行驶面过窄，胎面与路面接触面积小;平均单位压力增大，极易早期磨损。h值过大即胎冠曲率过大，胎面与路面接触面积小，耐磨性能差；h值过小时，虽然耐磨性能和附着性能得以提高，但胎肩过厚，影响散热。25.胎冠部位进行一段弧或多段弧设计的设计思想冠部曲线形状对轮胎的耐磨性能、附着性能、胎体生热、高速性能等有较大影响。设计时可分为一段弧设计，弧度半径为Rn，两段弧，弧度半径为Rn和Rn′，多段弧Rn、Rn′、Rn″等一段弧设计，弧的圆心在轮胎断面图的中心线上。适合规格中小型斜交载重轮胎，用一段弧可保证胎冠弧度适中。两段弧设计，第一段弧半径Rn圆心在断面中心上，第二段弧圆心用作图方法确定，半径Rn′一般为Rn的25%-40%左右，两弧相切。对于规格较大的斜交载重轮胎，由于胎冠行驶面较宽，适合两段或多段弧设计，既能保证冠部较为平坦，又能保证胎肩部的断面厚度较薄，使轮胎既有较好的磨耗和附着性能又能使胎肩部位生热降低，减少肩空肩裂的发生。三段弧及多段弧设计，第三段弧度半径为Rn″，该弧分别与胎冠弧度和胎侧切线相切。该弧的作用在于规格较大轮胎进一步减薄胎肩厚度，同时可节约胶料，降低成本。26.轮胎花纹设计的基本要求①轮胎与路面纵向和侧向均具有良好的接着性能②胎面耐磨而且滚动阻力小。③使用时生热小，散热快、自洁性能好，而且不裂口、不掉块。④花纹美观、低噪音，