低噪声轮胎花纹节距参数的稳健性设计

低噪声轮胎花纹设计原理与方法
低噪声轮胎花纹设计原理与方法
低噪声轮胎花纹设计原理与方法是轮胎行业发展的重要方面之一，旨在更好地满足消费者对安静、舒适的驾驶环境的需求。

轮胎花纹设计主要是为了改善轮胎的抓地性能，并减少噪声污染。

通过调整轮胎花纹的形状和材料，可以减少轮胎在路面上的摩擦，减少噪声。

首先，轮胎花纹的形状应尽可能接近路面，减少轮胎与路面的摩擦，从而降低轮胎噪声。

其次，轮胎花纹材料应采用柔韧而具有良好弹性的材料，以减少轮胎在路面上的摩擦，减少轮胎噪声。

此外，轮胎花纹的设计应尽可能减少轮胎的抓地力，以减少轮胎的摩擦，进而减少轮胎的噪声。

最后，为了有效地减少轮胎噪声，轮胎制造商应采用更先进的技术，如在轮胎花纹上加入噪声减振材料，以有效减少轮胎噪声。

同时，轮胎制造商应采用更先进的生产工艺，如冷压成型、热压成型等技术，以提高轮胎的强度和密度，减少轮胎的噪声。

低噪声轮胎花纹设计是一项具有挑战性的工作，但正确的设计原理和方法可以有效地改善轮胎的抓地性能，减少轮胎噪声。

此外，轮胎制造商应采用更先进的技术和工艺来提高轮胎的性能，减少轮胎噪声。

轮胎噪声影响因素与低噪声轮胎设计策略研究摘要：为最大程度减少轮胎噪音，本文首先分析不同轮胎噪声产生的原因及原理，分析轮胎噪声的影响因素，提出低轮胎噪声的设计方法。

在轮胎设计中应当尽量增加节距数，降低花纹沟宽度、深度以及胎面胶的硬度，提升轮胎的均匀性，从而有效减少轮胎噪音。

期望本文研究能够为相关从业人员提供参考借鉴。

关键词：轮胎噪声；影响因素；低噪声轮胎设计前言：国民经济快速发展为高速公路工程建设创造有利条件，实现了区域间的经济往来，汽车行驶速度也得到大幅提升。

随之所产生的轮胎噪音，不仅影响行车舒适性还使驾驶员产生一定的疲劳感，影响行车安全。

近些年来，随着市场需求的不断增加，低噪音、高性能的轮胎受到广泛关注。

因此，本文分析轮胎噪声的影响因素，并探讨低噪声轮胎的设计方法具有一定现实意义。

1.不同轮胎噪声的产生原因及产生原理1.1产生原因直接噪声和间接噪声是轮胎造成的两种类型。

分析其产生原因，前者是由于轮胎震动以及轮胎花纹。

后者是由于道路不平整，车辆行驶过程中轮胎震动，通过悬挂系统和车身结构从而间接产生车内噪音。

1.2产生原理分析不同轮胎噪声产生原理，总结如下：（1）因空气紊流而产生的噪声。

车辆行驶轮胎滚动过程中，对前方空气形成冲击，后方空气吸入后形成空气紊流，由于声压发生变化而产生噪声。

（2）因花纹槽而产生的噪声。

轮胎滚动过程中，花纹槽循环往复碾压和释放，槽内空气在前沿区处于挤压状态，在后沿区处于膨胀状态，二者间形成压差，进而产生空气涡流，导致噪声的产生。

（3）因空气柱共鸣而产生的噪声。

轮胎和路面接触后，轮胎的沟槽和路面形成管状结构，结构内部空气柱的震动频率和花纹沟槽原有的频率相一致，二者形成谐振，从而产生共鸣噪声。

（4）号角效应而产生的噪声，轮胎沟槽在接触地面后，形成完全封闭的一个气管，从而产生频率较窄的鸣叫噪声。

（5）因轮胎弹性振动而产生的噪声。

车辆正常行驶时，前沿区的胎面花纹接触地面，对地面形成一定撞击，产生激振。

轮胎花纹噪声的控制陈理君　杨　立　钱业青　施 (武汉工业大学　430070)杨光大[上海轮胎橡胶(集团)股份有限公司　200082] 摘要　从频域声能量均衡、时域声中心能量分布均衡和花纹沟气柱共鸣3个方面研究了花纹及其花纹块和花纹沟的结构与排列对轮胎噪声的影响,得出了低噪声轮胎花纹设计方法,并提出了轮胎花纹噪声控制的工作程序。

关键词　轮胎花纹,噪声控制,花纹块,花纹沟,优化设计 由于轮胎花纹的噪声主要取决于花纹的式样,因此对轮胎花纹噪声的控制归根结底为低噪声花纹的优化设计。

花纹块和花纹沟是轮胎花纹噪声的两大主要噪声源,即花纹块和花纹沟的结构与排列是影响轮胎花纹噪声的主要因素,因此低噪声轮胎花纹的优化设计应从花纹及其花纹块和花纹沟的结构与排列入手,对花纹块和花纹沟进行合理配置,达到有效控制轮胎花纹噪声的目的。

1　轮胎花纹设计的基本原则111　设计参数轮胎花纹的设计参数很多,下面介绍几个主要参数。

(1)节距和节距比在进行花纹设计前,必须先将整个胎面划分成若干段(各段中包含有若干花纹块和花纹沟),这些段就称为节距。

一种节距构成的轮胎花纹称为等节距花纹;多种节距构成的轮胎花纹称为不等节距花纹。

各个节距的长度之比称为节距比。

一般来说,左右对称花纹的节距宽度为胎面宽度的1/2;左右不对称花纹的节距宽度等于胎面宽度。

图1为3种不等节距花纹示意图。

L A,L B 和L C分别为节距A,B和C的长度,L A,L B和L C应满足: 作者简介　陈理君,男,59岁。

武汉工业大学应用技术研究所副所长,教授。

1963年毕业于南京大学声学专业。

长期从事噪声控制、模糊控制方面研究与教学工作。

已发表论文三十余篇,出版专著(合著)3部。

图1　3种不等节距花纹示意图n A・L A+n B・L B+n C・L C=L式中n A,n B和n C表示整个轮胎花纹中节距A,B和C的个数,L为轮胎周长。

(2)节距序列构成轮胎花纹的节距排列顺序称为节距序列。

轮胎噪声影响因素及低噪声轮胎设计方法
轮胎的噪声主要由以下几个因素所影响：
1. 胎面花纹设计：轮胎的花纹对噪声的产生有很大影响。

粗糙的花纹和大块花纹会增加轮胎与地面摩擦时的噪声。

而平滑的花纹和小块花纹则可以减少噪声的产生。

2. 胎面材料选择：不同材料的轮胎胎面产生的噪声也会有所不同。

某些轮胎材料具有吸音的特性，可以减少噪声的传播和产生。

3. 胎压的调整：轮胎的胎压过高或过低都会增加噪声的产生。

适当调整胎压可以减少噪声的影响。

4. 车辆行驶速度：高速行驶时，轮胎与地面的摩擦力增加，噪声也会相应增大。

针对低噪声轮胎的设计方法包括：
1. 胎面花纹优化：通过对轮胎胎面花纹的设计和优化，选择合适的花纹形状和大小，以减少噪声的产生。

2. 胎面材料优化：选择具有吸音特性的胎面材料，以降低轮胎产生的噪声。

3. 胎压调节：根据实际需要，合理调节轮胎的胎压，以减少噪声的影响。

4. 结构优化：通过改进轮胎的内部结构，如增强胎体和胎面的连接，减少胎噪。

5. 噪声测试与评估：在轮胎设计过程中，进行噪声测试与评估，及时发现和解决问题，进一步提高轮胎的低噪声性能。

综上所述，轮胎噪声的影响因素包括胎面花纹设计、胎面材料选择、胎压调整和车辆行驶速度等，而低噪声轮胎的设计方法主要包括胎面花纹的优化、胎面材料的优化、胎压调节、结构优化和噪声测试与评估等。

轮胎噪声影响因素及低噪声轮胎设计方法以轮胎噪声影响因素及低噪声轮胎设计方法为标题，本文将介绍轮胎噪声的影响因素以及如何设计低噪声轮胎。

一、轮胎噪声的影响因素轮胎噪声是指车辆行驶过程中由于轮胎与道路接触而产生的噪音。

轮胎噪声的大小与多个因素有关，下面将介绍几个主要的影响因素。

1.轮胎花纹设计：轮胎的花纹设计是影响轮胎噪声的重要因素之一。

不同的花纹设计会对轮胎噪声产生不同的影响。

一般来说，花纹较深的轮胎会产生更大的噪声，而花纹较浅的轮胎则会产生较小的噪声。

2.轮胎材料：轮胎的材料也会对轮胎噪声产生影响。

例如，硬质材料的轮胎通常会产生更大的噪声，而软质材料的轮胎则会产生较小的噪声。

3.胎压：轮胎的胎压对轮胎噪声的大小有一定的影响。

当轮胎胎压过高或过低时，轮胎与道路的接触面积会发生变化，从而导致噪声的增加。

4.车辆速度：车辆速度对轮胎噪声的大小也有较大影响。

一般来说，车辆速度越高，轮胎与道路的接触面积也会增大，从而导致噪声的增加。

二、低噪声轮胎设计方法为了降低轮胎噪声，制造商采取了一系列的设计方法。

下面将介绍几种常用的低噪声轮胎设计方法。

1.减小花纹间隙：通过减小轮胎花纹间隙的宽度，可以减少轮胎与道路之间的摩擦，从而降低噪声的产生。

2.采用噪声吸收材料：在轮胎的内部和外部使用噪声吸收材料，能够有效地吸收轮胎噪声，减少噪音的传递和反射。

3.优化轮胎材料：采用低噪声的轮胎材料，如特殊的橡胶配方或陶瓷材料，可以减少轮胎与道路之间的摩擦和振动，从而降低噪声的产生。

4.改进轮胎结构：通过改进轮胎的结构设计，如增加轮胎的刚度和降低轮胎的振动，可以减少轮胎与道路之间的接触面积，从而降低噪声的产生。

5.优化胎压：保持轮胎的适当胎压，可以减少轮胎与道路之间的不均匀接触，从而减少噪声的产生。

6.改进车辆悬挂系统：通过改进车辆的悬挂系统，可以减少轮胎与道路之间的震动和振动传递，从而降低噪声的产生。

三、结论轮胎噪声是车辆行驶过程中不可避免的问题，但通过合理的轮胎设计可以有效降低噪声的产生。

222 轮　胎　工　业2021年第41卷205/55R16低滚动阻力、抗湿滑、低噪声轮胎的设计曲宾建，黄义钢，王　君（青岛双星轮胎工业有限公司，山东青岛　266400）摘要：介绍205/55R16低滚动阻力、抗湿滑、低噪声轮胎的设计。

结构设计：外直径　630 mm，断面宽　212 mm，行驶面宽度　170 mm，行驶面弧度高　7.5 mm，胎圈着合直径　404.2 mm，胎圈着合宽度　185.4 mm，断面水平轴位置（H1/H2）　0.91，胎面采用非对称花纹，沟槽处倒角及最优化的节距排列设计。

施工设计：胎面配方采用溶聚丁苯橡胶并用高分散性白炭黑，带束层采用超高强度钢丝帘线，成型采用VMI一次法成型机，采用低温硫化方式。

成品轮胎性能试验结果表明，轮胎的充气外缘尺寸、强度性能、胎圈阻力、耐久性能和高速性能均达到国家标准要求，滚动阻力和抗湿滑性能等级分别达到欧盟标签法的C级和A级，通过噪声达到一级水平。

关键词：轮胎；结构设计；施工设计；滚动阻力；抗湿滑性能；噪声；欧盟标签法中图分类号：U463.341＋.6 文章编号：1006-8171（2021）04-0222-03文献标志码：A DOI：10.12135/j.issn.1006-8171.2021.04.0222随着全球汽车行业对低能耗、低排放和高安全性的迫切需求，轮胎行业也面临相同的考验。

因此低滚动阻力、抗湿滑和低噪声的轮胎产品成为全球轮胎企业的研发设计方向。

经过对国内外轮胎市场的16个厂家29款产品的调查发现：以HP 夏季205/55R16轮胎为例，滚动阻力和抗湿滑等级分别达到欧盟标签法的C级和A级的比例仅为22.2%，其中国内厂家仅占7%；通过噪声也仅有法国某M品牌和美国某G品牌的部分产品达到一级水平。

轮胎滚动阻力受轮胎的材料特性、结构、质量和使用条件等诸多因素影响，其中某些因素之间还相互关联。

单纯降低轮胎滚动阻力并不难，但通常会同时牺牲轮胎的某些性能，特别是抗湿滑性能[1-2]。

轮胎噪声影响因素及低噪声轮胎设计方法以轮胎噪声影响因素及低噪声轮胎设计方法为标题，本文将探讨轮胎噪声的影响因素，并介绍一些低噪声轮胎的设计方法。

一、轮胎噪声的影响因素1. 轮胎花纹设计：轮胎的花纹设计会直接影响噪声的产生。

一般来说，花纹越粗糙，噪声也会相应增加。

因此，低噪声轮胎通常采用较为平滑的花纹设计，以减少轮胎与地面的摩擦声。

2. 轮胎材料：轮胎的材料也是影响噪声的重要因素之一。

硬度较高的轮胎材料会导致更大的振动和噪声。

因此，低噪声轮胎通常采用较为柔软的材料，以减少振动和噪声的产生。

3. 轮胎结构：轮胎的结构设计也会对噪声产生影响。

例如，轮胎的胎内结构、胎侧设计等都会对噪声产生一定的影响。

低噪声轮胎通常采用一些降噪措施，如增加胎内隔音层、优化胎侧结构等，以降低噪声的产生。

4. 轮胎的使用状态：轮胎的使用状态也会对噪声产生影响。

例如，轮胎的磨损程度、气压的调整等都会对噪声产生一定的影响。

低噪声轮胎需要经过精确的设计和合理的使用来确保其低噪声的效果。

二、低噪声轮胎的设计方法1. 优化花纹设计：低噪声轮胎的花纹设计应尽量减少花纹块之间的共振效应和空气流动噪声。

通过减少花纹块的尺寸和间距，可以降低轮胎与地面的摩擦声。

此外，还可以采用不规则花纹、交错花纹等设计方式，进一步减少噪声的产生。

2. 采用降噪材料：在轮胎的内部和侧壁中加入降噪材料，如隔音材料、吸音材料等，可以有效降低振动和噪声的产生。

这些材料可以吸收振动能量，减少噪声的传播。

3. 优化轮胎结构：通过优化轮胎的胎内结构和胎侧设计，可以降低轮胎的振动和噪声。

例如，增加胎内隔音层的厚度，可以减少振动的传递；优化胎侧结构，可以减少胎侧的共振效应。

4. 合理使用和保养轮胎：合理调整轮胎的气压，保持轮胎的良好状态，可以减少噪声的产生。

过高或过低的气压都会增加轮胎的振动和噪声。

此外，定期检查轮胎的磨损情况，及时更换磨损严重的轮胎，也是降低噪声的有效方法。

总结：轮胎噪声是车辆行驶中常见的噪声源之一，其影响因素包括花纹设计、材料、结构和使用状态等。

轮胎花纹节距对轮胎低频噪声的影响
高志彬;蒋红敏;刘志红;陈守佳
【期刊名称】《机械设计与制造》
【年(卷),期】2022()9
【摘要】为研究花纹节距对轮胎低频噪声的影响,总结不同花纹与声压级的变化规律。

通过在半消音室内运用目前主流的低噪音转鼓试验方法,按照标准载荷与标准气压对不同规格不同花纹轮胎进行噪声测试,运用LMS B数据采集系统,记录轮胎在不同速度下的声压级大小,研究了轮胎噪声频谱图和随速度变化的声压折线图。

通过频谱分析,结果表明:花纹对轮胎低频噪声影响的频率段是(300~800)Hz;对于轿车轮胎,轮胎花纹噪声与车辆行驶速度呈现正相关;花纹左半部分与右半部分明显不对称,并且左右大小有明显差异的花纹可以有效降低轮胎噪声;五节距花纹更能有效减少相同频率上噪声的叠加。

【总页数】4页(P5-8)
【作者】高志彬;蒋红敏;刘志红;陈守佳
【作者单位】青岛理工大学机械与汽车工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TH16;U467
【相关文献】
1.低噪声轮胎花纹的周期性和节距排列辨识
2.基于遗传算法的低噪声轮胎花纹节距排列的优化方法
3.低噪声轮胎花纹节距参数的稳健性设计
4.轮胎花纹节距噪声研究及其应用
5.一种快速实现轮胎花纹节距噪声预测的方法
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。