胎面花纹设计对轮胎噪声的影响

采用光面胎花纹雕刻,研究胎面花纹设计对轮胎噪声的影响,分别考察花纹沟类型、横向花纹沟的深度和宽度、花纹节距、胎肩花纹沟开放形式和胎肩花纹沟角度的影响。结果表明:轮胎花纹是轮胎噪声的主要来源,可以通过优化胎面花纹结构来降低轮胎噪声;选择合适的花纹类型,优化花纹块(沟)的设计和花纹节距的排列顺序,选择合适的胎肩花纹沟开放形式和花纹沟角度均可以实现轮胎降噪。     

基于云设计平台的低噪声胎面花纹优化

利用轮胎胎面花纹噪声分析软件和云平台进行低噪声胎面花纹优化设计。在花纹设计过程中综合考虑花纹沟角度、花纹沟深度,采用横向窄沟槽设计,应用节距排列软件优化花纹节距排列,并通过花纹噪声分析软件对花纹进行轨道间错位值优化,结合云设计平台的产品测试数据库分析预测设计的胎面花纹可以达到低噪声水平。     

低噪声轿车轮胎的研发

介绍轮胎噪声的产生机理、分类及影响因素,提出降低轮胎噪声的方法,并在此基础上设计了一款低噪声轿车轮胎。胎面花纹形式、节距种类及排列顺序、胎面胶配方以及轮胎均匀性等都对轮胎噪声有一定的影响。采用尽可能多的节距数、优化节距排列,调整胎面花纹形式、减小花纹沟深度和宽度,适当降低胎面胶硬度,减小胎冠和胎侧刚度,提高轮胎均匀性等均有利于降低轮胎噪声。配合使用轮胎噪声分析软件,对轮胎噪声性能进行预测,可大幅提高设计效率。     

子午线轮胎胎面花纹设计探讨

本文结合205／60R15 TL子午线轮胎设计工作，就高速轿车子午线轮胎的胎面花纹设计的特殊要求，花纹块和花纹沟的设计，节距的选择，节距排列顺序以及上下模型的错位等进行了探讨。胎面花纹设计应是不同花纹块和花纹沟的宽度比取无理数。花纹条数越多，降低噪声效果越好，但必须考虑轮胎的使用寿命和综合性能。花纹的节距应取无理数比较好，而且，节距的序列应为不等距无序排列。花纹应有合理的错位。     

轮胎噪声影响因素及低噪声轮胎设计方法

分析轮胎噪声影响因素,提出低噪声轮胎设计方法。胎面花纹形状、节距及排列、胎面胶配方以及轮胎均匀性等都对轮胎噪声有一定影响;采用尽可能多的节距数,减小花纹沟深度和宽度,适当降低胎面胶硬度,减小胎冠和胎侧刚度,提高轮胎均匀性等均有利于减小轮胎噪声。     

低噪声轮胎的设计理念与技术分析

根据轮胎噪声源的分类,结合典型的低噪声轮胎设计,从轮胎振动噪声、空气噪声和轮胎花纹节距设计优化方面分析了当前低噪声轮胎设计的技术思路。分析结果表明,目前降低轮胎噪声的主要技术手段有以下几方面:不对称多节距的胎面花纹设计;减小横沟宽度,增加纵沟宽度;拓展轮胎噪声频谱的三维花纹沟设计;改善胎面接地压力分布,优化轮胎轮廓以降低胎体对振动激励的响应。     

7.00-20 14PR载重轮胎的优化设计

对7.00-20 14PR载重轮胎结构进行优化设计。结构设计主要优化措施：行驶面宽/弧度高比值由0.804 6减小至0.767 4,胎圈着合宽度由140 mm减小至127 mm;胎肩采用反弧形结构;胎面花纹采用纵向曲折花纹结构,花纹深度12 mm。施工设计主要优化措施：胎面采用三方四块结构;缓冲层采用双层宽结构;胎体帘布采用6层1400dtex/2锦纶66帘布。优化设计轮胎的外缘尺寸符合国家标准,胎体强度和耐久性能较优化设计前明显提高。     

7．00-2014PR载重汽车轮胎的优化设计

对7．00-2014PR载重汽车轮胎结构进行优化设计。结构设计主要优化措施：行驶面宽／弧度高比值由0．8046减小至0．7674,胎圈着合宽度由140mm减小至127mm;胎肩采用反弧形结构;胎面花纹采用纵向曲折花纹结构,花纹深度12mm。施工设计主要优化措施：胎面采用三方四块结构;缓冲层采用双层宽结构;胎体帘布采用6层1400dtex／2锦纶66帘布。优化设计轮胎的外缘尺寸符合国家标准,胎体强度和耐久性能较优化设计前明显提高。     

高性能宽基385/65R22.5全钢子午线轮胎的设计

介绍高性能宽基385/65R22.5全钢子午线轮胎的设计。运用经验设计与仿真分析相结合的方法,对模具轮廓及花纹节距排列进行优化,胎面采用耐磨性良好的低滚动阻力胶料。结构设计：外直径　1 070 mm,断面宽　392 mm,行驶面宽度　300 mm,行驶面弧度高　14.5 mm,胎圈着合直径　572 mm,胎圈着合宽度　324 mm,断面水平轴位置（H1/H2）　1.058,胎面采用4条纵向曲折花纹沟变节距设计,花纹深度　16 mm,花纹周节数　3,花纹饱和度　78.5%。施工设计：胎面采用内嵌式双胶结构,带束层采用4层结构,1#带束层采用3×0.20＋6×0.35HT钢丝帘线,2#和3#带束层采用3＋8×0.33HT钢丝帘线,4#带束层采用5×0.35HI钢丝帘线,胎体采用0.25＋6＋12×0.225HT钢丝帘线,采用三鼓成型机成型,B型翻转式双模硫化机硫化。成品性能试验结果表明：轮胎充气外缘尺寸、强度性能、耐久性能和高速性能良好,滚动阻力性能达到B级,噪声性能达到A级,雪地性能达到专业雪地轮胎水平。     

红外热像仪测量轮胎的表面温度

利用红外热像仪进行轮胎表面温度的测量。试验结果表明,纵向花纹轮胎室内耐久性和高速性能试验过程中,花纹沟底部温度最高,胎面中部花纹块温度次之,胎肩温度最低;横向花纹轮胎室内耐久性试验后期,两胎肩温度明显高于胎面中部花纹块的温度;纵向花纹轮胎室外道路试验时,胎面中部花纹沟底部的温度峰值更为突出,且两胎肩温度也明显突出为峰值。     

花纹沟设计对轮胎花纹噪声的影响

根据轮胎花纹的发声机理,运用TNS/ODS噪声分析软件对185/55R14S-1200轿车轮胎花纹噪声的影响因素进行分析。综合模糊评判结果和M标准曲线目标函数分析表明：轮胎花纹沟与行驶方向的角度越小,噪声越低;花纹沟的宽度减小,轮胎整体花纹噪声降低;顺向花纹沟的噪声低于逆向花纹沟的噪声。     

7.00R16LT 14PR公路型全钢轻型载重子午线轮胎的开发

介绍7.00R16LT 14PR公路型全钢轻型载重子午线轮胎的开发。结构设计:外直径768 mm,断面宽198 mm,行驶面宽度148 mm,行驶面弧度高4.8 mm,胎圈着合直径404.1 mm,胎圈着合宽度152 mm,断面水平轴位置(H₁/H₂)0.9907;采用有限元分析方法,通过调整轮胎外轮廓曲线解决冠部花纹异常磨损问题;花纹沟壁采用单边双层设计,花纹沟底采用偏心设计,可有效改善花纹沟夹石子问题。施工设计:胎体采用3×0.22/9×0.20CCHT钢丝帘线,带束层采用2层2+7×0.30ST超高强度钢丝帘线,以提升轮胎的高速性能和承载性能;胎面配方优化设计后可提高轮胎的耐磨及抗刺扎性能。成品轮胎性能试验结果表明,成品轮胎充气外缘尺寸及强度、耐久和高速性能均符合设计要求。     

低噪声轮胎花纹设计原则

借助最新研究开发的“轿车轮胎微机仿真系统”及“轮胎花纹噪声级频谱评判法则”成果，研究低噪声轮胎花纹设计方法与原则，经理论分析和实验验证得出，胎面花纹排列节距比、轮胎圆周上同类花纹重复排列的周期之比、各花纹块面积之比、槽沟之间的距离之比以及各沟槽面积之比均宜取不接近于整数的无理数，横向沟槽、细长沟槽及横向或纵向死沟的噪声较大。     

18.00-25 40PR TL E-4正面吊无内胎工程机械轮胎的设计

介绍18.00-25 40PR TL E-4正面吊无内胎工程机械轮胎的设计。结构设计:外直径1 682 mm,断面宽470 mm,行驶面宽度432.8 mm,弧度高34.3 mm,胎圈着合直径629 mm,胎圈着合宽度330 mm,断面水平轴位置(H1/H2)0.778 7,采用普通块状胎面花纹设计,花纹深度54 mm,花纹饱和度71.6%,花纹周节数31。施工设计:胎面采用三方四块结构,胎面上层胶采用缠绕法成型,胎面基部胶和胎侧胶采用复合挤出,胎体采用20层2100dtex/2锦纶6浸胶帘布(18层V1+2层V2),胎圈采用三钢丝圈结构,钢丝圈采用Φ1 mm的19#回火胎圈钢丝,采用卸肩半芯轮式成型机头成型、立式硫化罐硫化。成品轮胎试验结果表明,轮胎的外缘尺寸和物理性能符合国家标准要求。     

205/55R16低噪声花纹轮胎的设计

介绍205/55R16低噪声花纹轮胎的设计。结构设计：外直径631mm,断面宽227mm,外直径膨胀率1.0016,断面宽膨胀率0.9427,行驶面弧度高10.6mm,胎圈着合直径404.2mm,胎圈着合宽度178mm,采用光面轮胎刻花工艺确定的低噪声花纹形式,花纹饱和度69.26%,花纹周节数67。施工设计：胎面采用三方四块结构,胎体采用2层1110dtex/2-100DSP聚酯帘布,带束层采用2层2×0.3HT钢丝帘布,采用一次法成型机成型,B型硫化机硫化。成品性能试验结果表明,成品轮胎充气外缘尺寸、强度性能、脱圈阻力、耐久性能和高速性能均符合国家标准要求,噪声符合欧盟标签法的要求。     

11.00R20 18PR矿山用全钢载重子午线轮胎的设计

介绍11.00R20 18PR矿山用全钢载重子午线轮胎的设计.结构设计:外直径 1 079 mm,断面宽 286 mm,行驶面宽度 230 mm,胎圈着合直径 511 mm,花纹深度 20 mm,花纹饱和度 70.3%,花纹沟采用V型开放设计.施工设计:胎面胶采用NR/SBR/BR优化配方,胎体采用3+8×0.33HT钢丝帘线,带束层采用3层带束层加2层0°带束层结构.成品轮胎试验结果表明,轮胎充气外缘尺寸、物理性能、强度性能、耐久性能及速度性能均符合相应设计和标准要求.     

UG软件在26×4.0全地形自行车轮胎花纹设计及优化中的应用

介绍UG软件在26×4.0全地形自行车轮胎花纹设计及优化中的应用。确定轮胎花纹的基本形式后,制定轮胎造型的基本流程,采用Auto CAD绘制轮胎花纹和轮胎断面曲线的二维图,再导入UG软件进行轮胎花纹3D建模,然后对花纹形式、花纹深度、花纹沟断面形状和花纹饱和度等进行优化设计,最后渲染出整条轮胎效果图。     

低滚动阻力高抗湿滑轿车胎的开发

介绍了已量产的规格205/55R16 P609 94W XL轮胎,主要通过配方升级、双层胎面设计和结构降重三个途径使轮胎的滚动阻力和湿地标签达到欧洲标签法B级的目标。胎面低滚动阻力设计采用全白炭黑的改性溶聚丁苯配方;基部胶也采用低滚动阻力配方。双层胎面通过调整胎面胶和基部胶的体积比例,将基部胶的厚度由原来的0.5 mm调整为2 mm。结构降重主要通过减薄半制品(胎面、胎侧、气密层、胎体、冠带)厚度实现。轮胎测试结果表明:该规格的滚动阻力和湿地标签等级均达到欧洲标签法的B级水平。     

120/90－26 6PR R2农业轮胎的设计

介绍120/90-266PR R2农业轮胎的设计。结构设计:外直径952 mm,断面宽122 mm,行驶面宽度118 mm,行驶面弧度高9 mm,胎圈着合直径664 mm,胎圈着合宽度102 mm,断面水平轴位置(H₁/H₂)0.47,胎面采用R2花纹,花纹深度44.5 mm,花纹饱和度16.9%,花纹周节数18。施工设计:胎面采用冠侧一体结构,胎体采用2层高强度1670dtex/2聚酯帘布,采用半鼓式成型机、水胎定型、四立柱硫化机硫化。成品性能试验结果表明,轮胎的充气外缘尺寸和物理性能均达到相应的设计和标准要求。