[发明专利]一种载重用轮胎操纵稳定性能设计方法和该方法设计的载重轮胎

说明书

本申请涉及载重轮胎设计领域，尤其涉及一种载重用轮胎操纵稳定性能设计方法和采用该方法设计的载重轮胎。一种载重用轮胎操纵稳定性能设计方法，该方法包括以下的步骤：1）将载重用轮胎材料分布的胎面部分分割为若干单元，使用CAD计算每个单元的面积；2）测量每个单元格底部的宽度W_i、然后根据滚压系数a，确定胎面设计单元宽度W_i’；3）根据每个分割单元的面积S_i’、胎面设计单元宽度W_i^‘，然后确定胎面设计单元的高度h_i。本申请利用不同的胎面设计方法而制定了不同的胎面形状并改善了载重用轮胎的接地印痕形状，并且还基于胎面形状的设计提高了载重用轮胎的侧偏特性。

技术领域

本申请涉及载重轮胎设计领域，尤其涉及一种载重用轮胎操纵稳定性能设计方法和采用该方法设计的载重轮胎。

背景技术

特种低平板及多轴(n＞3)半挂车具有运输效率高、单轴轴荷下降、总载荷量大等优点，但与单体载货车相比其侧向稳定性大幅下降，行驶时会产生“蛇行”、甩尾、侧翻等失稳现象，增加了其发生交通事故的可能性。另外，相较于乘用车，半挂车尤其是多轴半挂车由于在结构、类型、用途上差异很大，其发生失稳的机理也是不同的。目前国内外针对半挂车操纵稳定性能的研究主要有采用主动防倾杆来提高半挂车的侧翻稳定性能，利用车辆动态控制系统控制半挂车的侧翻，也有通过电子稳定控制系统、差式制动、后轮主动转向等方法提高汽车行驶时的操纵稳定性。

从上也可以发现，半挂车操纵稳定性能的研究还主要集中在汽车研发上，而针对载重胎与操纵稳定性能之间的关联性研究还寥寥无几。这主要是由于一方面轮胎是车辆重要且唯一的接地部件，虽然汽车运动性能的发挥与它息息相关，但由于轮胎本身结构的复杂性、使用状况的多变性、运动状态的多维性，又使轮胎的力学特性研究难以有效开展。另一方面，目前载重胎结构设计与汽车整车研发之间的桥梁连接还不够通畅，但随着我国汽车工业的稳步发展，橡胶行业的做大做强，轮胎力学特性与汽车的性能匹配研究将日趋成为轮胎企业与车企新产品开发的关键。

轮胎侧偏特性与轮胎结构、材料、使用路况等密切相关，也是轮胎力学特性的重要评价指标及操纵稳定性研究的基础，尤其是针对半挂列车的横向稳定性问题。因此，针对特种低平板、多轴半挂车的特殊使用工况条件及目前国内外对于载重胎力学性能的研究现状，建立起轮胎设计与力学性能之间的联系是轮胎企业技术人员必须重视及突破的技术问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本申请的第一个目的在于通过一种载重用轮胎操纵稳定性能设计方法来提高轮胎的侧偏特性，从而解决半挂列车的横向稳定性问题，降低交通事故发生的可能性。

本申请的载重用轮胎冠部位主要有胎面、1号带束层、2号带束层、3号带束层、4号带束、胎体，胎面花纹形式为条花。其中，由于载重胎的运动性能是在A4纸大小的接地印痕面积上完成的，在这里，以胎面设计为自变量，接地特性为因变量，建立起胎面设计与轮胎侧偏特性间的联系。

为了实现上述的第一个目的，本申请采用了以下的技术方案：

一种载重用轮胎操纵稳定性能设计方法，该方法包括以下的步骤：

1)将载重用轮胎材料分布的胎面部分分割为若干单元，使用CAD计算每个单元的面积：S₁、S₂、S₃、…、S_i、…；其中，对于单元中包含花纹沟的，用沟占单元面积比k进行修正，k为0～0.5；如下公式：

S_i’＝S_i×(1-k)，(1)；

2)测量每个单元格底部的宽度W_i、然后根据滚压系数a，确定胎面设计单元宽度W_i’，即：

W_i’＝W_i×a，(2)；