行业术语

这是轮胎内力值和跳动波动的定量测量。

测量的主要参数是径向力波动。  径向力波动是轮胎的一种特性,它表示车辆和路面之间产生的力(如转向、牵引、制动和负载支撑)的动态行为。  当轮胎旋转时,轮胎的弹性元素与路面接触并被压缩。  随着每个独立的弹性元素旋转离开接触区域,它恢复到其最初长度。  每个弹性元素的有效刚度的变化导致径向力波动。  有效刚度的变化以及由此产生的力是由轮胎厚度的变化和轮胎弹性性能的变化造成的。

在相同的条件下,如果相同的载荷以恒定的半径施加到旋转轮胎上,它将产生侧向力和侧向力波动。  当轮胎在转动时,随着轮胎进出接触区域,轮胎会反复经历变形和恢复。  如果在轮胎和路面之间测量侧向力,侧向力会随着轮胎转动而变化。  由此产生的侧向力的平均值称为侧向位移。  侧向力波动是侧向位移周围侧向力的少量变化。  这些力的波动是由轮胎胎面和胎侧区域的不均衡造成的。

力值波动是指在轮胎的中心保持在路面上方恒定高度的情况下,轮胎沿着路面旋转时的力值波动。  轮胎上必须有载荷才能产生任何力值波动。

轮胎的自由半径 的定义为充气轮胎从轮胎旋转中心到胎面的平均半径。  轮胎跳动波动是围绕自由半径测量的波动。

为了测量轮胎的均匀性,轮胎行业使用将轮胎中心平分的坐标系。

沿着这些轴来测量力值:

  • Fz = 径向力
  • Fy = 侧向力
  • Fx = 切向力4

 

 

力值波动是轮胎旋转时的力值变化。  力值波动是由轮胎制造中的不均衡造成的。

ASTEC®轮胎均匀性试验机测量两种力值波动:

  • 径向力波动
  • 侧向力波动

注意:轮胎上必须有载荷才能产生任何力值波动。  在两个旋转方向(顺时针和逆时针)上测量径向力和侧向力波动。

 

径向力波动是轮胎的一种特性,它表示车辆和路面之间产生的力(如转向、牵引、制动和负载支撑)的动态行为。   当轮胎旋转时,轮胎的弹性元素与路面接触并被压缩。  随着每个独立的弹性元素旋转离开接触区域,它恢复到其最初长度。  每个弹性元素的有效刚度的变化导致径向力波动。  有效刚度的变化以及由此产生的力是由轮胎厚度的变化和轮胎弹性性能的变化造成的。

一旦轮胎充气、负载和旋转,径向力就会呈周期性波动。  轮胎向任一方向旋转时,径向力波动只有微小的差别。

测量的力值波动波形称为复合波形。

傅里叶分析将原始波形表示为多个正弦波或谐波的总和。  每个谐波由振幅和相角定义。

示例:傅里叶分析将复合波形分解为四个谐波。  这四个谐波的总和接近原始波形。

力值波动波形可以分解成无限数量的谐波。  ASTEC®计算机计算第1次到第10次的谐波。  TIGRE™程序可以显示和记录谐波的幅度和角度。

注意:通常情况下,力值波动的第一次和第二次谐波对车辆行驶质量的影响最大。

如果载荷以恒定半径施加到旋转轮胎上,它将产生侧向力和侧向力波动。  当轮胎在转动时,随着轮胎进出接触区域,轮胎会反复经历变形和恢复。  如果在轮胎和路面之间测量侧向力,则侧向力将随着轮胎转动而变化。  由此产生的侧向力的平均值称为侧向位移。  侧向力波动是侧向位移周围侧向力的少量变化。  这些力的波动是由轮胎胎面和胎侧区域的不均衡造成的。

 

轮胎必须旋转以产生侧向力。  如同在径向力图表中一样,一旦轮胎充气、加载和旋转达到均衡稳定,侧向力波动就会呈周期性变化。

这个力的平均值叫做侧向位移;这种变化称为侧向力波动。

当旋转方向改变时,侧向位移波动将明显改变。  顺时针方向的正侧向位移,(第一方向),将变成逆时针方向的负侧向位移(第二方向)。

当今的轮胎会在任一旋转方向上停下;因此,它们必须满足两个行驶方向的技术规范。

锥度与转向拉力直接相关。  高锥度的轮胎会给车辆带来高转向拉力,在任一方向都带来强大的拉力。  ASTEC®机器将测量转向拉力的程度或大小。

锥度一词源自圆锥。  锥度是指轮胎在做物理运动时,就像圆锥一样。  如果轮胎具有锥度,这意味着无论轮胎以何种方式旋转,都会产生相同方向的侧向力。

锥度定义为顺时针侧向位移加逆时针侧向位移除以2。

锥度= [(LScw+LSccw) / 2]。

主要成因是偏离中心带束层。

轮胎的自由半径是充气轮胎从轮胎中心到胎面表面的平均半径。

负载半径是充气轮胎在其额定负载下的半径。典型的负载半径比非负载半径小1.25英寸。

负载时轮胎中心和道路(或负荷轮)之间的半径。

  • 径向跳动是指当轮胎旋转时,圆度的变化,或者从轮胎中心向外到胎面的距离的变化。

自由半径的变化

充气、负载和旋转时胎侧几何参数的变化。

在轮胎制造过程中,可能会发生影响轮胎成品胎侧外观的事情。  在轮胎制造过程中,帘线材料中的重叠或间隙将会造成成品轮胎鼓包或凹陷。

鼓包和凹陷是可能会严重到影响轮胎销售的外观问题。

所有轮胎和车轮都有一些可测量的不平衡,通常是由于轮胎部件、构造和硫化及车轮制造方面的不精确造成的。不平衡的轮胎及车轮会导致以下行驶干扰因素:

  • 垂直力
  • 前后力
  • 转向力矩
  • 弯曲力矩

离心力

  • 当质量(m)以半径(r)和角速度(w)围绕轴线旋转时,它在径向上施加离心力(F)。
  • 牛顿定律:
     
  • 单位是:不平衡是(mr),以质量乘以距离为单位
    对于一个轮胎和车轮总成(TWA),不平衡(mr)是未知的,因此必须首先测量离心力(F)和角速度(w)来确定(mr)。
    机器必须经过精确重复测量(F)。

测量系统

  • 角速度(?)由驱动系统控制并由仪器测量。
  • 将两个测得的力合并并转换到TWA的平面中,以确定(F)。

静态不平衡

该图显示了TWA中心线的静态不平衡集中质量。离心力显示为连续波形,将对波形进行分析以确定mr

静态不平衡可以模拟为均匀分布在顶面和底面上的重量。

当车辆高速行驶时,乘客可能会感受到典型的静态不平衡带来的弹起感。

力耦不平衡

该图展示的TWA具有两个质量点,质量相等且方向相反,位于TWA中心线的相对侧。
离心力表示为连续波形。

力耦不平衡可以模拟为放置在相对两平面上、方向相反的两个相等重量。

当车辆高速行驶时,乘客可能会感受到典型的力耦不平衡带来的摇晃感。

动态不平衡

动态不平衡是静态不平衡和力耦不平衡的结合。动态不平衡是使用处于典型静态和力耦不平衡位置的重量来模拟的场景。当车辆高速行驶时,乘客可能会感受到一种组合的弹起和摇摆的感觉。

车辆制造商和轮胎零售商通过增加轮胎及车轮总成的重量来弥补不平衡。介绍不平衡校正的简单示例:将重量施加于顶部和底部平面上的对应位置,从而纠正不平衡并消除乘坐干扰。

静态不平衡(或失衡!)单位

科学单位:

  • 国际通用单位制式(cgs):克厘米(g•cm)
  • 美国汽车工程师学会(SAE)、美国汽车工业行动集团(AIAG):千克毫米(kg•mm)
  • 英制:盎司英寸(oz•in)

汽车工业单位:

  • 校正半径处的克(或盎司)

“静态科学单位”常用于车轮规格。

示例:如果不平衡中的r = 8英寸,8盎司•英寸静态不平衡则表示为在8英寸时应用的“1盎司不平衡”,并且在车轮的每一侧分成两半。

力耦不平衡(或失衡!)单位

科学单位:

  • 国际通用单位制式(cgs):克平方厘米(g•cm ²)
  • 美国汽车工程师学会(SAE)、美国汽车工业行动集团(AIAG):千克平方毫米(kg•mm²)
  • 英制:盎司平方英寸(oz•in²)

汽车工业单位:

  • 在校正平面37中校正半径处的克(或盎司)

示例:如果不平衡中的r = 8英寸和w =7英寸,则56 oz•in²力耦不平衡将表示为在校正半径处的校正面上施加的“2盎司不平衡”,每个校正平面分摊一半的重量( 1盎司)。

每平面或动态不平衡单位

科学单位:

  • 国际通用单位制式(cgs):校正平面中的克厘米(g•cm)
  • 美国汽车工程师学会(SAE)、美国汽车工业行动集团(AIAG):校正平面中的千克毫米(kg•mm)
  • 英制:校正平面中的盎司英寸(oz•in)

汽车工业单位:

  • 校正平面中校正半径处的克(或盎司)

每平面的科学单位”常用于轮胎规格。

有两个标准敲入式平衡块的车轮

有一个粘贴式平衡块和一个敲入式平衡块的无凸缘车轮。