Finite Element Analysis for Groove Wander Prediction of Passenger Car Tires with the Longitudinal Tread Grooves

A finite element modeling technique is employed in this paper to predict the groove wander of longitudinal tread grooved tires. In generally, groove wander is the lateral force acting on a vehicle’s wheel resulting from the combination of rain grooves. If the lateral force of tire is generated by groove wander, unexpected lateral motion of vehicle will happen and it makes drivers uncomfortable. This paper describes the effect of groove wander according to the shape condition of tire tread groove and highway groove using the finite element analysis based on a static loading or a steady-state rolling assumption. The road groove can be located anywhere relative to the longitudinal tread groove. Therefore, the lateral force of the tire is changing depending on the location of the groove road. The numerical results for groove wander prediction of the longitudinal tread grooved tires are compared with the subjective evaluation. It is found that the waveform for the tire with varying grooved road position has a peak-to-peak lateral force in order to estimate the rating of groove wander. The effect of the road groove width and the pitch length on the peak-to-peak lateral force of tire is discussed. It is found that the prediction of FEA-based groove wander model using finite element analysis will be useful for the reliability design of the tire tread pattern design.

生物基白炭黑和生物基油在全钢载重子午线轮胎胎面胶中的应用

研究生物基白炭黑和生物基油在全钢载重子午线轮胎胎面胶中的应用。结果表明:使用生物基油等量代替环烷油,胶料的硫化速度略加快,300%定伸应力降低,耐切割、耐低温和耐迁移性能提高,生热略增大,耐磨性能基本相当;在同样采用生物基油的情况下,使用生物基白炭黑等量代替沉淀法白炭黑,胶料的硫化特性、生热、耐磨和耐切割性能相当,但耐疲劳性能明显降低。

胎面花纹对轿车轮胎室内性能的影响

以205/55R1691V轿车轮胎为研究对象,通过在原胎面花纹的基础上增加横向沟槽设计并进行钢片雕刻,研究胎面花纹对轮胎外缘尺寸、静负荷性能、滚动阻力和室内噪声的影响。结果表明:胎面花纹变化对轮胎的外缘尺寸没有影响,对轮胎的静负荷性能、滚动阻力和室内噪声有较大影响;与原花纹轮胎相比,增加横向沟槽花纹轮胎的接地面积和滚动阻力增大,室内噪声降低。

泥地轮胎胎面胶配方的优化

对大规格泥地轮胎胎面胶配方进行优化。结果表明:与正常配方胶料相比,优化配方胶料的300%定伸应力增大,DIN磨耗性能提高,其他各项物理性能相当;60℃时的损耗因子降低约20%,压缩生热降低,压缩爆破时间延长;与生产轮胎相比,同规格优化轮胎的高速性能提高,符合企业标准要求。

不同溶聚丁苯橡胶在全钢子午线轮胎胎面胶中的应用

研究4种相对分子质量和玻璃化温度相近的溶聚丁苯橡胶(牌号2466,F2743,F2150A和HPR850)在全钢子午线轮胎胎面胶中的应用。结果表明:4种胶料的门尼粘度、硫化特性和填料分散性基本相当;F2743硫化胶的定伸应力和拉伸强度略低,F2150A硫化胶的常温回弹值最大,添加均匀剂的HPR850硫化胶的回弹值减小,耐磨性能下降;2466与天然橡胶的相容性最好,2466硫化胶的生热最低,F2743和HPR850硫化胶的抗湿滑性能更优,但生热明显增加。

高分散性氧化锌ZX-G905在全钢子午线轮胎胎面胶中的应用

研究高分散性氧化锌ZX-G905在全钢子午线轮胎胎面胶中的应用。结果表明,高分散性氧化锌ZX-G905的锌含量只有间接法氧化锌的50%,以其等量替代间接法氧化锌用于胎面胶中,胶料的硫化特性、物理性能和耐老化性能相当,实际氧化锌用量减小,环境污染减轻。

半钢子午线轮胎胎面胶配方对轮胎刚度特性影响的有限元仿真分析

以245/45R18半钢子午线轮胎为研究对象,建立有限元模型,对轮胎胎面胶配方进行正交试验设计,研究配方对轮胎径向刚度、横向刚度、纵向刚度和扭转刚度的影响。结果表明:胎面胶配方对轮胎扭转刚度的影响最大,其次为纵向刚度、横向刚度,对径向刚度几乎无影响;炭黑N234、白炭黑7000GR和环保芳烃油的用量是影响轮胎刚度的主要因素,轮胎刚度随炭黑N234和白炭黑7000GR用量的增大而增大,随环保芳烃油用量的增大而减小;炭黑N234与白炭黑7000GR呈相互减弱的交互作用,炭黑N234与环保芳烃油、白炭黑7000GR与环保芳烃油为相互增强的交互作用。

轿车轮胎实车性能的研究

以205/55R1691V轿车轮胎为研究对象,探讨轮胎结构对实车性能的影响。通过调整胎面胶配方、带束层宽度和角度、三角胶高度设计4种轮胎试制方案,研究4种方案轮胎的滚动阻力、干湿地制动性能、实车操控性、舒适性和噪声、振动与声振粗糙度(NVH),确定胎面胶配方采用纯溶聚丁苯橡胶体系、带束层宽度为170/160 mm、带束层角度为27°、三角胶高度为25 mm时,轮胎具有良好的干湿地制动性能以及整车操控性能、舒适性和NVH性能,综合性能较优。

双胎面新工艺在全钢子午线轮胎中的应用

研究双胎面新工艺在全钢子午线轮胎中的应用。新结构胎面较传统胎面增加了1层,第2胎面胶使用高模量、低生热胶料配方,位于传统的胎面胶与基部胶之间,起到良好的过渡作用。通过胎面尺寸设计,使不同胶料在胎面中合理分布。与传统轮胎相比,双胎面轮胎的耐久性能提高20.2%,高速性能提高21.4%,生产成本降低。

不同速度和气温对轮胎温度影响的研究

为研究轮胎在不同速度和气温条件下的温度变化,对轮胎转鼓试验室进行温度控制,利用传感器测量不同速度和气温下胎面和胎内温度数据,得出轮胎胎面和内腔随速度和气温变化的温度上升趋势,分析了所测轮胎在不同条件下的温升范围,并详细对比了不同速度和气温条件下胎面、胎内温度稳定值的大小。通过对轮胎温度特性的研究,为轮胎产品的环境适应性分析和验证方法提供了经验,也可作为考虑气温条件的轮胎性能试验和仿真工作的数据参考。

汽车轮胎花纹深度检验台校准方法的探讨

汽车轮胎花纹深度检验台已逐步替代传统的汽车轮胎花纹深度尺,被广泛用于汽车安全技术检验中。它可同时测量轮胎花纹深度、同轴轮距和轮胎宽度等,节省了测量时间,降低了人为测量误差。本文根据其工作原理,提出了对轮胎花纹深度、同轴轮距和轮胎宽度的校准方法,为在检验检测行业的使用提供了参考。

奇耐^(®)N9在全钢载重子午线轮胎胎面胶中的应用

研究奇耐^(®)N9在全钢载重子午线轮胎胎面胶中的应用。结果表明:在胎面胶生产配方中添加2份奇耐^(®)N9,胶料的密度增大,物理性能相当,但气孔率明显下降,工艺性能改善。采用试验胶料制备的315/80R22.520PR全钢载重子午线轮胎的耐久性能和高速性能与生产轮胎没有明显差异,生产成本降低。

全钢载重子午线轮胎胎冠全息气泡的原因分析与解决措施

分析全钢载重子午线轮胎胎冠全息气泡的产生原因,并提出相应的解决措施。成品轮胎胎冠全息气泡产生于带束层之间及胎面与带束层之间,主要原因是半成品粘性波动,滚压轨迹不合理会加剧此病象产生。通过调整胶料粘性以及优化成型装备结构和压合轨迹,基本可以解决此类问题。

高强力再生橡胶在工程机械斜交轮胎胎面基部胶中的应用

研究高强力再生橡胶在工程机械斜交轮胎胎面基部胶中的应用。结果表明,添加10份高强力再生橡胶,同时相应地调整补强体系,胶料的抗撕裂性能明显提高,动态压缩生热降低,其他性能变化不大,满足胎面基部胶的性能要求,且胶料成本降低。

港口轮胎新胎面花纹LP401的开发

介绍港口轮胎新胎面花纹LP401的开发。新胎面花纹LP401适用于高端耐磨型正面吊轮胎,采用大花纹块、花纹沟底大角度和胎冠中间加强筋设计,采用港口专用配方胎面胶和低生热配方基部胶以及复合基部胶技术,增加粘合胶片,采用新胎侧标识设计。采用新胎面花纹LP401的18.00-2540PR港口轮胎的充气外缘尺寸符合国家标准要求,耐久性能远超国家标准要求,生热性能满足作业要求,使用寿命比竞品轮胎延长了37%,满足客户要求。

轮胎磨损性能与接地特性关系

轮胎磨损不仅影响车辆加速、安全及操控等诸多性能,而且产生的磨损颗粒物,还对环境造成污染。轮胎接地特性是影响轮胎磨损的关键因素。为探明轮胎磨损与接地特性之间关系,以205/55R16轮胎为研究对象,设计不同的胎面结构参数,选取摩擦能量损失率作为磨损性能评价指标,通过有限元方法获取接地特性参数。采用线性回归分析方法建立摩擦能量损失率与接地特性参数之间的回归方程,并研究不同胎面结构参数对接地特性及磨损性能的影响规律。分析结果表明,所建立的回归方程具有较高拟合精度,可以通过接地特性参数预测轮胎磨损性能,为轮胎磨损性能提升、胎面结构优化提供借鉴。

增粘树脂在全钢子午线轮胎胎面胶中的应用

研究增粘树脂(HB103树脂和C_(5)树脂)代替抗切割树脂对全钢子午线轮胎胎面胶性能的影响。结果表明,与采用抗切割树脂的胶料相比,采用增粘树脂的混炼胶的门尼粘度减小,t 10和t90延长,硫化胶的拉伸强度和拉断伸长率增大,耐老化性能、耐磨性能和抗切割性能提高,动态力学性能较好,采用HB103树脂的硫化胶的综合性能最优。

低温改善剂在半钢子午线轮胎胎面胶中的应用研究

研究低温改善剂LTS(简称LTS)在半钢子午线轮胎胎面胶中的应用,并与液体丁二烯橡胶进行对比。结果表明:使用LTS的胶料的硫化特性、物理性能、动态力学性能、耐低温屈挠性能与使用液体丁二烯橡胶的胶料相当,轮胎的冰雪地制动性能相近;使用LTS替代液体丁二烯橡胶可以在保持胎面胶性能的同时降低原材料成本。

烧结机台车车轮踏面缺陷检测系统设计与实现

烧结机台车车轮踏面缺陷有时会造成烧结机台车车轮发生卡顿、停滞、脱轨等故障,进而造成烧结机台车发生顿车现象,严重时甚至会导致生产安全事故,为避免此类问题,本文使用YOLOv5检测算法进行烧结机台车车轮踏面缺陷检测,并在此基础上设计了车轮踏面缺陷自动检测系统,当系统检测到车轮踏面发生缺陷时则启动报警并且通过微信消息推送车轮踏面的缺陷情况,为工程师及时维护提供技术保障。测试结果表明:该检测系统对车轮踏面缺陷的查全率为92%以上,查准率为100%,系统漏检的车轮踏面缺陷目标较小,基本不影响烧结机台车车轮正常运行。该系统可以应用于烧结机台车车轮踏面缺陷检测。

SUV轮胎胎面胶的配方优化

以丁苯橡胶(SBR)1502替代SBR1723对SUV轮胎胎面胶的配方进行优化。结果表明:使用36.4份SBR1502替代50份SBR1723,同时添加13.6份环保芳烃油V700对胎面胶的配方进行优化后,胶料的门尼粘度降低,焦烧时间基本无差别;硫化胶的定伸应力、拉伸强度、拉断伸长率和撕裂强度等提升;成品轮胎的强度性能、低气压耐久性能和高速性能达到企业标准要求,滚动阻力略微降低,生产成本降低。