自動車タイヤの多角形摩耗現象に関する研究

汽车轮胎多边形磨损现象研究

基本信息

批准号：
07750268
负责人：
劉孝宏
金额：
$ 0.51万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1995
资助国家：
日本
起止时间：
1995 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

機械工学の分野では,数多くの接触回転系が用いられている.この接触回転系の運転中に,粘弾性変形,塑性変形および切削・研削・摩耗などが原因となって回転体であるロール外周に周期的な多角形パターンが形成され,大きな振動が発生し断続的な機械の運転が不可能になることが多い,その一つに道路と自動車タイヤからなる系がある.本研究ではタイヤのトレッド形状とは関係なく周方向周期を有する自励的な多角形摩耗現象を実験的および解析的に取り扱いその発生メカニズムを明らかにした.多角形摩耗の特徴を以下に示す.(1)駆動輪ではなく従動輪に発生する.とくに,FF車の後輪での発生例が多い.(2)ト-インが大きすぎると発生しやすい.(3)多角形摩耗現象の原因の一つは,タイヤ自身の振動と考えられ,その固有振動数がタイヤの多角形パターンの角形数に直接関係する.すなわち,(タイヤ系の固有振動数)≒(タイヤの多角数)×(タイヤ回転数)の関係が認められる.まず,回転ドラムにタイヤを押しつけ長時間回転させることにより多角形化現象を実験的に再現した.3種類の走行速度で実験を行った結果,いずれも異なった角形数であるが73.5Hzの同一振動数で振動しており上述の(3)の特徴を満足していた.さらに,タイヤのどの固有振動数が多角形化現象に寄与しているかを特定するため,加振テーブルにタイヤを押しつけ,上下方向のランダム強制変位加振を行うことによりタイヤの固有振動数の測定を行った.その結果,タイヤのトレッド部が上下方向に振動するモードが多角形化現象の発生原因となっていることがわかった.上述の実験結果を参考にして,タイヤの多角形摩耗現象を接地面内でのタイヤ摩耗量が一回転後に上下方向に対する強制変位としてフィードバックされる時間遅れ系としてモデル化することにより数値計算を行った.その結果,実験結果と解析結果とのよい一致を確認した。

在机械工程领域，使用了许多接触旋转系统。在此接触旋转系统的运行过程中，由于粘弹性变形，塑性变形，切割，磨削和磨损等，在滚动的外围外围形成了周期性多边形模式，这是旋转体，导致了较大的振动并使间歇性机器不可能。其中之一是一个由道路和汽车轮胎组成的系统。这项研究实验对自兴的多边形磨损现象具有一个周向时期的研究，无论轮胎的胎面形状如何。其发生的机制在和分析中均已阐明。多边形磨损的特性如下：（1）它发生在驱动的车轮上而不是驱动轮上。特别是，FF车辆的后轮发生很多情况。（2）当To-In太大时可能会发生。（3）多边形磨损的原因之一被认为是轮胎本身的振动，其固有频率与轮胎多边形图案的角度直接相关。换句话说，（轮胎系统的固有频率）≒（轮胎的多角度数）×（轮胎）。观察到旋转数量之间的关系。首先，通过将轮胎压在旋转的鼓上并长时间旋转来实验复制多边形现象。实验以三种不同的驾驶速度进行，尽管它们都具有不同的角度数量，它们都具有不同的角度，它们以73.5 hz的频率振动，以73.5 hz，满足（3）的特征（3）。此外，为了确定轮胎的哪种固有频率有助于多边形现象，将轮胎压在振动台上，并且随机强制位移是在垂直方向上激发的。测量轮胎的固有频率。结果，发现轮胎的胎面部分沿垂直方向振动的模式是多代化现象的原因。基于上述实验结果，通过将轮胎的多边形磨损现象建模为时间延迟系统，进行数值计算，其中旋转后垂直方向上的垂直方向上的强制位移，将轮胎磨损的量送回地面平面。结果，我们证实了实验结果和分析结果良好匹配。