鳥巢結(jié)構(gòu)式免充氣輪胎固有特性分析

向仲兵,安子軍*,

(1.燕山大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院,河北秦皇島 066004;2.燕山大學(xué) 河北省特種運(yùn)載裝備重點實驗室,河北秦皇島 066004)

輪胎是車輛的重要部件之一,是車輛接觸地面的唯一媒介。其主要功能是支撐整車重(質(zhì))量,傳遞驅(qū)動和制動力矩,提供吸振與包絡(luò)能力以及保證轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性等[1]。充氣輪胎的使用已經(jīng)有一百多年的歷史,在此期間,人們對其進(jìn)行了不斷改善,使其能夠達(dá)到較好的減震效果和較長的使用壽命。現(xiàn)如今,輪胎結(jié)構(gòu)子午化、扁平化、無內(nèi)胎化成為輪胎的主要發(fā)展趨勢[2]。隨著車輛普及性的提高、使用環(huán)境的多樣化、人車舒適性要求的上升以及環(huán)保概念的融入,對輪胎結(jié)構(gòu)設(shè)計的要求也越來越高。雖然充氣輪胎具備優(yōu)良的行駛穩(wěn)定性、減震性,但充氣輪胎通常由于爆胎、漏氣等問題而導(dǎo)致嚴(yán)重的交通事故。尤其在軍事、采礦等使用條件比較惡劣的情況下,充氣輪胎通常由于不能承受劇烈的撞擊和路面的崎嶇性,從而影響車輛的使用性能[3]。因此,人們開始研究能適應(yīng)惡劣條件,具有不爆胎、不漏氣等優(yōu)點的免充氣輪胎。

近年來,國內(nèi)外所設(shè)計的免充氣輪胎多種多樣。與傳統(tǒng)充氣輪胎相比,免充氣輪胎具有以下優(yōu)點:1) 高剛度,低重量,2) 無需保持內(nèi)部空氣壓力,3) 制造簡單[4]。此外,通過使用一些超彈性材料,如泡沫、聚氨酯,使得免充氣輪胎具有變形吸振的能力[5]。免充氣輪胎是由柔性多邊形輻條和具有內(nèi)環(huán)與外環(huán)的彈性體層組成,輪輻在輪胎滾動的過程中經(jīng)受拉伸-壓縮循環(huán)加載。……