轮胎摩擦特性的探讨_于清溪

汽车轮胎制动磨耗特性研究及使用寿命优化汽车轮胎是车辆行驶过程中非常重要的部件之一，而制动磨耗特性是影响轮胎使用寿命的重要因素之一。

因此，对汽车轮胎制动磨耗特性进行研究，并优化使用寿命，对提高汽车行驶安全性和经济效益具有重要意义。

一、汽车轮胎制动磨耗特性研究1. 制动磨耗机理研究汽车制动时，制动器施加的压力会使制动片与轮胎表面产生摩擦，从而导致轮胎的磨损。

研究制动磨耗的机理，可以从材料学、摩擦学、热力学等方面入手，分析制动磨耗的原因和机制。

2. 磨耗评价指标对于汽车轮胎磨耗特性研究，对磨耗评价指标的选择十分关键。

常用的磨耗评价指标包括磨耗面积、磨耗质量、磨耗深度等。

通过选择合适的评价指标，可以全面客观地评价汽车轮胎的制动磨耗特性。

3. 影响制动磨耗的因素对于汽车轮胎制动磨耗特性的研究，需要综合考虑多个因素的影响。

例如，轮胎材料的选择、车辆质量、制动器性能等。

通过对这些因素进行深入的研究，可以找到降低制动磨耗的有效措施。

二、汽车轮胎使用寿命优化1. 确定汽车轮胎的寿命确定汽车轮胎的寿命，需要考虑多个因素的综合影响。

例如，轮胎的设计寿命、道路状态、行驶速度、负载等。

通过分析这些因素，可以确定出适合汽车轮胎的使用寿命范围。

2. 优化使用寿命的方法为了优化汽车轮胎的使用寿命，可以从多个方面进行考虑。

例如，合理的胎压调整、轮胎的定期检查和保养、避免长时间高速行驶等。

这些方法可以减缓轮胎的磨损速度，延长其使用寿命。

3. 轮胎轮换策略轮胎轮换是延长汽车轮胎使用寿命的一种有效方法。

根据车辆的驱动方式（前驱、后驱或四驱）、轮胎的磨损程度等因素，合理选择轮胎轮换策略。

通过轮胎轮换，可以平衡轮胎的磨损情况，延长轮胎的使用寿命。

三、结语汽车轮胎的制动磨耗特性是影响其使用寿命的重要因素之一。

通过对轮胎制动磨耗特性的研究和使用寿命的优化，可以提高汽车行驶的安全性和经济效益。

无论是制动磨耗的机理研究，还是轮胎使用寿命的优化措施，都需要综合考虑多个因素的影响，确保研究结果的准确性和实用性。

软物质的摩擦学特性研究哎呀，说起软物质的摩擦学特性，这可真是一个有趣又有点神秘的领域！先让我给您讲讲啥是软物质哈。

比如说，我们常见的橡胶、凝胶、聚合物溶液，还有生物组织，这些都属于软物质。

您想想，橡胶做的轮胎在路上滚动，这过程中就涉及到摩擦学的问题啦。

就拿我前段时间的一次经历来说吧。

我骑着自行车出门，突然感觉车胎有点不对劲，骑起来特别费劲。

我下车一检查，发现车胎磨损得厉害。

这就让我想到了软物质的摩擦学特性。

轮胎是橡胶做的，属于软物质，它在和地面不断接触、摩擦的过程中，逐渐发生了变化。

咱们来深入研究一下软物质的摩擦学特性。

您知道吗，软物质的摩擦系数可不是一成不变的。

它会受到很多因素的影响，比如接触压力、滑动速度、温度、湿度等等。

比如说温度吧，如果天气特别热，橡胶轮胎的性能可能就会受到影响，摩擦系数也会跟着改变。

还有湿度，如果是在下雨天，地面湿滑，轮胎和地面之间的摩擦力也会和平时不一样。

再说说接触压力。

就像我们踩在柔软的沙滩上，一开始脚印不深，但如果我们用力踩，沙滩就会陷得更深。

对于软物质也是这样，压力大了，它们的变形程度就大，摩擦特性也就跟着变了。

还有滑动速度。

您可以想象一下，轻轻拖动一块橡胶和快速拖动一块橡胶，感觉肯定不一样，这就是滑动速度对软物质摩擦学特性的影响。

在实际应用中，软物质的摩擦学特性可重要了。

比如说，在生物医学领域，人工关节的设计就得考虑软物质的摩擦问题。

要是摩擦系数不合适，不仅会让患者感到不舒服，还可能影响关节的使用寿命。

再比如，在化妆品行业，乳液、面霜这些产品的涂抹和吸收也和软物质的摩擦学特性有关。

如果摩擦系数太大，可能就不容易推开，使用感受就不好。

研究软物质的摩擦学特性可不是一件容易的事儿。

科学家们得通过各种各样的实验和测试来获取数据。

有时候，为了模拟真实的使用场景，他们得设计出非常复杂的实验装置。

我记得有一次在实验室里看到一个研究人员在做关于聚合物薄膜摩擦特性的实验。

他小心翼翼地把薄膜固定在仪器上，调整各种参数，眼睛紧紧盯着数据的变化，那专注的神情让我印象特别深刻。

轮胎摩擦与磨损机理研究近年来，随着交通工具的快速发展与普及，轮胎在我们生活中扮演着至关重要的角色。

轮胎摩擦和磨损机理的研究从而变得更加迫切，旨在提高轮胎的性能和寿命。

在本文中，我们将探索轮胎摩擦和磨损的机理，并讨论其中的关键因素。

第一部分：轮胎摩擦的机理在理解轮胎摩擦机理之前，我们需要了解轮胎与地面之间的接触区域。

这一区域通常称为“接地面”或“接触区”。

轮胎的接触区由橡胶与地面之间的接触点组成，并且其大小和形状取决于轮胎的设计和胎面的花纹。

摩擦力在轮胎和地面之间发挥着至关重要的作用。

它不仅决定了车辆的牵引力和刹车性能，还对操控性和稳定性产生着影响。

摩擦力的大小受轮胎表面和地面之间的摩擦系数影响。

摩擦系数又受多种因素影响，例如橡胶材料的硬度和胎面的材质。

随着橡胶与地面之间的相互作用力加大，摩擦力也会增加。

但是，在一定程度上，摩擦力达到最大并保持恒定。

这称为“极限摩擦力”。

它受到轮胎和地面之间的正常力（与重力垂直相反的力）的影响。

了解了这些基本概念后，我们可以开始研究导致轮胎摩擦力变化的关键因素之一：胎面花纹。

胎面花纹的设计和形状不仅影响了轮胎的性能，还直接影响了车辆在不同道路条件下的牵引力和操纵性。

胎面花纹的设计目的是提供最佳的排水和抓地力。

对于排水性能而言，胎面花纹必须具备足够的排水槽和斜槽，以便将积水排出。

同时，胎面花纹的花纹块和脊状槽的设计也会影响抓地力。

花纹块越大，接触面积越大，抓地力也就越好。

此外，胎面的硬度也会影响摩擦力的大小。

硬度越高，胎面的摩擦系数就越低，摩擦力也会降低。

因此，在轮胎制造过程中，需要仔细控制硬度，以获得最佳的摩擦性能。

第二部分：轮胎磨损的机理与摩擦力相伴随的是轮胎的磨损。

磨损是指轮胎在使用过程中的表面材料损失。

轮胎磨损的机理非常复杂，涉及多个因素。

首先，胎面花纹的设计和形状直接影响轮胎的磨损速度。

较深的花纹块通常具有更长的使用寿命，因为它们可以承受更大的磨损量。

相比之下，光滑的轮胎花纹却容易磨损，因为它们没有足够的材料来抵御外界环境的侵蚀。

冰雪路面汽车轮胎摩擦特性研究进展冰雪路面汽车轮胎摩擦特性是汽车在冰雪路面行驶时的关键因素，对行车安全具有重要影响。

近年来，研究人员通过实验和模拟方法，对冰雪路面汽车轮胎摩擦特性进行了深入研究，取得了一系列重要进展。

首先，研究人员通过实验测量获得了冰雪路面汽车轮胎与地面之间的摩擦系数。

他们使用专业的测试仪器，模拟真实的道路条件，通过改变不同因素（如温度、湿度、压力等），准确测量出轮胎在不同条件下的摩擦特性。

这为进一步分析轮胎在冰雪路面上的性能提供了基础数据。

其次，研究人员通过建立数学模型，模拟冰雪路面汽车轮胎的接触与滚动过程，从微观层面揭示了轮胎与地面之间的摩擦机理。

他们考虑了轮胎材料的物理特性、地面的形态（如结冰情况）、轮胎与地面之间的相互作用等因素，利用计算机仿真技术，精确地描述了轮胎在冰雪路面上的运动过程。

这些模型的建立为轮胎设计和优化提供了理论依据。

此外，研究人员还利用纳米技术和材料科学的进展，开发出一种新型的冰雪路面汽车轮胎材料。

这种材料具有特殊的微观结构和表面涂层，能够在冰雪路面上提供更好的抓地力和操控性能。

实验结果表明，这种新型材料相比传统材料具有更好的抗滑性能和耐磨性能。

最后，研究人员还针对冰雪路面汽车轮胎摩擦特性，开展了大量的实际行车测试，验证了实验和模拟结果的准确性。

他们利用特制的测试设备和车辆，在真实的冰雪路面上进行了大量的制动、加速和转弯等相关试验。

通过这些试验，他们可以获得真实的行车数据，并对轮胎的性能进行准确评估，为冰雪路面行车提供参考。

综上所述，冰雪路面汽车轮胎摩擦特性的研究取得了显著进展。

通过实验、模拟和实际行车测试等方法，研究人员对冰雪路面汽车轮胎的摩擦性能进行了深入研究，为提高冰雪路面行车安全性和轮胎设计性能提供了重要依据。

此外，研究人员还关注冰雪路面对汽车轮胎摩擦特性的影响因素。

他们发现，温度是影响轮胎摩擦性能的重要因素之一。

随着温度的降低，冰雪路面的摩擦系数会显著下降，从而增加了汽车在冰雪路面上的滑移风险。

车辆多元体结构冬季轮胎摩擦特性及抗滑技术齐鹏;王强;王云龙;齐晓杰;杨兆;王国田;吕德刚【摘要】基于人工神经网络优化,提出了由有利于车辆起动、制动及防侧滑3种功能的材料组成多元体橡胶轮胎胎面的技术,探讨了通过改变胎面胶单元体材料之间的结构、形状及分布比例来提高轮胎综合抗滑性能;利用低温仓恒温测试技术及计算机仿真,研究多元体橡胶轮胎胎面的冰雪路面摩擦特性及抗滑机理,为高抗滑冬季轮胎的研究提供指导.【期刊名称】《车辆与动力技术》【年(卷),期】2017(000)004【总页数】4页(P37-39,44)【关键词】冬季轮胎;抗滑;多元体;摩擦特性【作者】齐鹏;王强;王云龙;齐晓杰;杨兆;王国田;吕德刚【作者单位】哈尔滨职业技术学院机械工程学院,哈尔滨150050;黑龙江工程学院汽车与交通工程学院,哈尔滨150050;黑龙江工程学院汽车与交通工程学院,哈尔滨150050;黑龙江工程学院汽车与交通工程学院,哈尔滨150050;黑龙江工程学院汽车与交通工程学院,哈尔滨150050;黑龙江工程学院汽车与交通工程学院,哈尔滨150050;黑龙江工程学院汽车与交通工程学院,哈尔滨150050【正文语种】中文【中图分类】U4高抗滑性是冬季轮胎安全使用的重要性能，冰雪路面轮胎橡胶的摩擦特性及抗滑机理是目前的研究热点.现有研究主要是通过胎面材料改性及胎面花纹设计技术来提高轮胎冰雪路面的起动性、制动性及侧滑性，但是无论采用哪种技术，冬季轮胎在使用过程中，还经常会出现如车轮起动牵引力不足打滑或空转、制动距离过大、转弯侧滑及方向跑偏严重等一些问题，引发交通拥堵甚至交通事故[1-3].为了提高轮胎综合行驶性能，仅仅依靠改变单一均质胎面的配方和花纹结构是很难实现的，因为,单一均质胎面胶的材料不能同时在起动、制动及侧滑运动状态时充分发挥其最佳性能，势必会造成某些运动状态失常[4-5].为此，文中从改变原有的单一均质胎面材料入手，探讨采用非均质胎面材料的性能来提高轮胎在冰雪路面的综合抗滑性能，即非均质胎面采用3种不同功能材料(3种不同配方组分)组合而成，分别针对有利于车辆起动、制动及防侧滑3种典型运动状态优化设计胎面胶单元材料，再通过改变胎面胶单元材料之间的结构、形状及分布比例组合优化，最终形成非均质的胎面材料，文中将其定义为多元体橡胶复合材料.目前,关于多元体橡胶复合材料应用于轮胎的研究尚未见有国内外文献报道[6-8].抗滑轮胎多元体总体技术方案如图1所示，技术方案将会实现如下研究目标：①探讨多元体橡胶复合材料的组成对其与冰雪路面相互作用的影响规律，从而明确多元体橡胶复合材料在冰雪路面的摩擦机理，为提高轮胎胎面的抗滑性提供理论基础；②探索高抗滑轮胎胎面用多元体橡胶复合材料的优化及最佳制备工艺；③建立一套能反映轮胎胎面与冰雪路面间摩擦特性的仿真及试验平台；④建立、优化和完善一整套适用于提高冬季轮胎抗滑问题的、由基本理论、数学及力学模型构成的多元体橡胶复合材料高抗滑理论及实现方法体系.采用单一均质典型配方、花纹结构的夏季轮胎、冬季轮胎、全天候轮胎胎面混炼胶，通过改变混炼胶的配方体系和硫化工艺(硫化温度、深度、压力及时间等)，获得大量不同物理机械性能胎面胶标准试样块体.低温仓恒温环境下利用万能拉伸试验机获得拉伸强度、弹性模量、扯断伸长率、定伸应力、永久变形及耐撕裂性等参数；利用邵尔硬度计获得硬度、阿克隆磨耗机获得耐磨性、冲击弹性试验机获得弹性、橡胶疲劳龟裂试验机获得耐疲劳性、橡胶低温脆性试验机获得脆性温度、老化试验箱获得耐热性和耐老化性等物理机械性能参数.低温仓恒温环境下,构建摩擦特性试验平台，并利用ABAQUS有限元软件进行大量的计算机数值模拟，研究胎面胶标准试样块体在不同运动状态下(起动、制动及侧滑)与不同形式冰雪路面的摩擦特性.通过试验和计算机仿真分析，建立摩擦特性与物理机械性能之间的相互影响关系，明确分析出物理机械性能参数中哪些参数在考虑载荷、转弯半径、温度和滑移速度条件下对摩擦系数、牵引力(起动状态)、制动力(制动状态)、侧滑力(侧滑状态)等摩擦特性起主要影响作用，并建立摩擦特性和胎面材料性能之间相关性.依据已经建立的摩擦特性和胎面材料性能之间的相关性，优化设计并分别制备在不同形式冰雪路面下有利于提高起动性、制动性及防测滑性的胎面胶单元体.采用丁苯橡胶、顺丁橡胶、天然橡胶顺和式异戊橡胶,为橡胶基体，研究中采用其中两种或者多种并用胶通过改变相应用量来完成基体橡胶种类的选择及优化；通过改变硫磺和促进剂的种类和用量以及硫化温度、硫化深度、硫化压力及硫化时间等参数完成硫化体系的优化；通过改变增强体、炭黑和白炭黑等种类和用量来完成补强与填充体系的优化.以设计-分析-试验-制备-优化一体化为原则，应用概率统计原理、ABAQUS有限元数值模拟和低温仓恒温试验相结合获得最优化的胎面胶单元体.采用三段混炼工艺，混炼过程控制最佳混炼温度、混炼时间、排胶温度及转子转速.胎面胶单元体制备工艺流程如图2所示，关键工艺为控制第一段混炼胶和第二段混炼胶的排胶温度要比普通胎面排胶温度高，密炼机转子转速比普通胎面转子转速低.针对有利于起动、制动和防侧滑3种运动状态，雪路面、冰雪混合路面、压实冰路面及冰水混合路面4种典型工况，载荷、环境温度(-5～-40 ℃)、行驶速度(10～60 km/h)及转弯半径4种条件下,进行胎面胶单元体分布组合优化，获得满足上述路面及它们综合路面工况下的车辆起动、制动及防侧滑综合性能优良的胎面胶多元体.通过改变有利于起动、制动及防侧滑胎面胶单元体的结构、形状、分布比例(如图3所示的分布组合方案)，寻找一个最佳的分布组合方案.采用人工神经网络中的“多层误差反向传播”算法和基于共享小生境技术的遗传算法并应用Matlab软件来求解多目标分布组合优化问题，构建由输入层、第一隐层、第二隐层和输出层组成的多层前向神经网络，结构如图4所示.从改变胎面单一均质材料角度，探讨了冬季冰雪路面抗滑轮胎多元体技术，探讨了不同形式的冰雪路面摩擦特性研究方案，最终将通过在轮胎上的应用,揭示轮胎胎面多元体橡胶复合材料的抗滑机理，为冬季轮胎的设计提供指导.【相关文献】[1] 相文森.城市冰雪道路交通事故成因及发生机理研究[D].哈尔滨:哈尔滨工业大学，2010.[2] 何毫明，叶李青，张建军，等. 冬季轮胎的开发及性能测试[J].轮胎工业,2009, 29(1),30-36.[3] 邓世涛，田兆菊，侯波，等.冬季轿车子午线轮胎的研发[J].轮胎工业,2013,33(2),86-89.[4] 杨宏辉，赵佳.冬季轮胎市场蓄势待发[J].中国橡胶，2013(7),11-15.[5] 周利冲,王洪伟.仿章鱼吸盘式轮胎花纹设计与有限元分析[J].西安理工大学学报,2013,29(2)，228-232.[6] 王国林，马银伟，梁晨,等. 仿蝗虫脚掌的子午线轮胎胎冠结构设计[J]. 机械工程学报，2013,49(12)，131-135.[7] 于清溪.轮胎摩擦特性的探讨[J].橡塑技术与装备,2013,39(3),8-20.[8] 杜俊超，孙海欧，于文杰.填充轮胎用聚氨醋材料的研究[J].化学推进剂与高分子材料,2013,11(1):51-55.。

影响轮胎湿地抓着性能的因素分析自欧盟轮胎标签法规颁布以来，增强轮胎的湿地抓着性能的同时不增加滚动阻力已成为轮胎设计的首要研究方向，特别引起出口欧盟轮胎企业的高度重视。

本文着重从轮胎生产配方方面、轮胎胎面花纹方面以及湿滑道路等方面来分析影响轮胎湿地抓着性能的因素。

标签：轮胎；湿地抓着性能；影响因素0 引言在汽车行驶过程中轮胎直接与路面接触，轮胎的制动性能在很大程度上决定了车辆的安全性能，因此良好的轮胎性能是行驶安全性与可操控性的保证。

新的欧盟法对乘用车胎替换轮胎的三大基本性能：滚动阻力、抗湿滑和噪声提出了更加高的标准。

自其颁布以来，越来越多的地区和国家对汽车轮胎的性能指标提出了更高的要求。

抗湿滑性是指轮胎在湿路面上的抓着性能，湿摩擦力越大，抗湿滑性能越好，它是衡量轮胎行驶的安全性、尤其是在雨天行驶安全性的重要指标[1]。

所以增强轮胎的湿地抓着性能的同时不增加滚动阻力已成为轮胎设计的首要研究方向，特别引起出口轮胎到欧盟的企业的高度重视。

汽车高速行驶在潮湿路面时，路面覆盖的水膜会产生滑水压力，滑水压力使轮胎与路面的接触力降低，从而使轮胎的牵引效率和轮胎与路面的附着系数下降。

图1所示为轮胎发生部分滑水的三区域状态。

区域A为水膜区，在这个区域轮胎下的水膜产生的流体动压力足以把胎面举起，从而使得胎面与地面完全脱离；区域B为过度区，积水快速流动，轮胎与路面间存在薄膜水层，由于水的黏性作用而使轮胎与地面不完全接触；C区为牵引区，不存在水膜，轮胎完全与地面接触。

这三个区域的比例是动态变化的，基本趋势是随着汽车行驶速度的提高，水膜与轮胎产生的动态水压抬升轮胎，A区和B区沿着和运行相反的方向扩大，C区变得越来越小。

当接触区减少到零时，轮胎发生完全水滑现象。

此时的行驶速度相即为轮胎的临界水滑速度[2]。

由轮胎的出现滑水现象的机理可知，轮胎胎面的配方设计、轮胎胎面花纹、路面粗糙度等因素对轮胎的抗湿滑能力均有重要影响。

1 橡胶配方设计对轮胎湿地抓着性能的影响1.1 橡胶基体本身对轮胎湿地抓着性能的影响橡胶配方设计是决定轮胎的抗湿滑性能的一个关键因素。

飞机滑行轮胎摩擦特性研究随着民航行业的快速发展，航空公司对于飞机的安全性、舒适性和经济性要求越来越高。

安全性是飞机的首要要求，而滑行是飞机从起飞到降落过程中不可或缺的一个环节。

而飞机的滑行时，轮胎与地面的摩擦力具有至关重要的作用，它影响着飞机的滑行控制、刹车效果以及轮胎的磨损程度等。

轮胎对于飞机滑行的作用和决定因素轮胎是飞机滑行的重要组成部分，其主要作用在于提供必要的支撑和牵引力，承受飞机与地面的摩擦力，达到控制滑行轨迹和速度的目的。

随着技术的不断发展，目前主要使用两种轮胎，一种是高压轮胎，一种是低压轮胎。

轮胎对于飞机滑行的作用不仅仅是发挥支持和摩擦力的作用。

轮胎质量、橡胶材质、结构设计和压力等因素对于轮胎和地面的摩擦力也有着很大的影响。

另外，滑行时的温度和湿度等环境因素也会对摩擦力产生影响。

飞机滑行摩擦特性的研究飞机滑行轮胎摩擦特性的研究可以从以下几个方面进行：1.摩擦力的测试：通过设备对轮胎和地面之间的摩擦力进行测试，并分析测试结果。

2.研究轮胎结构对摩擦力的影响：针对轮胎的材料、设计、压力等因素进行研究，找出对摩擦力产生影响的因素。

3.研究地面状态对摩擦力的影响：找出地面湿度、温度、表面材料等对摩擦力产生的影响和规律，为控制飞机滑行提供参考。

4.研究飞机载荷和滑行速度对摩擦力的影响：这个研究重点是找出机身重量、滑行速度等因素对摩擦力变化的关系。

通过对飞机滑行轮胎摩擦特性的研究可以找出摩擦力调节的方法，从而改善飞机滑行的性能和安全性，是航空公司追求高效率、高安全性的重要手段之一。

飞机滑行轮胎摩擦力的控制方法1.超滑防滞系统：超滑防滞系统可有效地提高飞机的刹车效果，同时避免轮胎磨损和摆胀等问题。

这种系统利用计算机控制刹车时的施加力度和时间，通过反馈控制实现刹车和刹车释放的过程，从而达到控制飞机滑行的目的。

2.滑行中的方向控制：飞机滑行中方向控制是非常重要的，它能够帮助飞行员正确地控制滑行轨迹和速度。

汽车轮胎在不同路况下的摩擦特性研究1. 引言车辆的安全性能是汽车工业中的重要研究领域之一，而汽车轮胎是车辆安全的关键组成部分之一。

随着交通工具的普及和道路状况的多样化，理解汽车轮胎在不同路况下的摩擦特性对于提高车辆的稳定性和安全性具有重要意义。

本文将探讨汽车轮胎在干地面、湿地面和雪地等不同路况下的摩擦特性。

2. 汽车轮胎的摩擦力学汽车轮胎的摩擦力学涉及到接地区域的物理特性以及力的传递机制。

在正常行驶中，汽车轮胎与地面的接触由弹性变形和塑性变形组成。

在干地面，摩擦力主要由胎纹和胎面与地面间的接触产生。

而在湿地面和雪地，水分和雪的存在会对胎纹和胎面的接触造成干扰，进而影响摩擦力的传递。

因此，了解不同路况下的摩擦特性对于改进轮胎设计和驾驶技术具有重要意义。

3. 干地面下的摩擦特性在干地面情况下，汽车轮胎与地面之间的摩擦主要受到胎纹结构和材料特性的影响。

胎纹的设计和排列能够改善轮胎与地面之间的接触面积，增加摩擦力。

此外，轮胎橡胶的硬度和粘性特性也会影响摩擦力的大小。

在干地面，硬度较高的轮胎往往具有更高的摩擦力，而粘性较大的轮胎能够更好地抓地，提高车辆的稳定性。

4. 湿地面下的摩擦特性在湿地面情况下，轮胎与地面间存在水膜，这会对摩擦力产生较大影响。

当轮胎与地面间的水分无法及时排除时，摩擦力会显著降低，从而影响车辆的制动和操控性能。

为了改善湿地面下的摩擦特性，轮胎设计中常使用的手段包括通过胎纹结构和排水槽来增加水分的排出速度，以及使用具有良好抓地性能的橡胶材料。

5. 雪地下的摩擦特性在雪地情况下，轮胎与地面的接触更为复杂，形成了一层雪胎之间的间隔层。

与湿地面类似，雪胎会对轮胎的抓地能力产生显著影响。

为了提高在雪地中的行驶性能，轮胎设计中常采用的方法包括增加胎纹的数目和深度，以及使用特殊的橡胶材料来增加与雪地之间的摩擦力。

此外，一些现代轮胎设计还加入了雪地和冰面中常见的小颗粒物质（如硬质冰和小石子）用于增加轮胎与雪地接触的摩擦。

作者简介：于清溪，男，教授级高工，原化工部橡胶司副司长。

收稿日期：2008-08-25于清溪1，郑玉胜2(1.原化工部橡胶司，北京 1000132.昊华工程有限公司工程信息中心，北京 100101)摘要：主要从以下几个方面论述了近些年来轮胎生产的技术进步：①轮胎规格扁平化和大型化；②轮胎自体轻量化和均一化；③轮胎功能节油环保化；④轮胎使用安全智能化；⑤轮胎设计技术数字模块化；⑥轮胎加工精细效率化；⑦轮胎生产工艺设备现代化；⑧轮胎产品循环利用化。

预测轮胎未来的发展趋势应为集安全、智能、节能、环保为一体的多功能轮胎。

关键词：轮胎；技术进步；工程轮胎；乘用轮胎；载重轮胎；安全；智能；节能；环保中图分类号：TQ336.1 文献标识码：A 文章编号：1009-797X(2008)11-0005-11轮胎工业的技术进步（下）1.4.2.1 橡胶补强型安全轮胎（Ⅰ型安全胎）橡胶补强型安全轮胎（Ⅰ型）占有较大优势，现在美国固特异、法国米其林、意大利倍耐力、德国大陆、日本普利司通以及英国前邓禄普和日本住友等都已开发出各有自己独特技术的产品，并正式投入生产使用。

行驶速度甚至可以从H 达到W 级，有的还用于速度更高的F -1赛车上，成为展示轮胎技术实力的象征。

不过共同的缺点是胎体太重，乘坐舒适性下降；优点为可装在一般轮辋上，与普通轮胎可以互换。

1.4.2.2 内加支架型安全轮胎（Ⅱ型安全胎）内加支架型安全轮胎（Ⅱ型），有多腔式和刚性支架式两种结构。

目前固特异、米其林及其子公司克莱伯-哥伦布、普利司通、锦湖等都已成批生产，倍耐力、大陆、住友等也多有产品。

缺点是轮胎与轮辋的形式都与普通轮胎不同，且较重的刚体支架也有损于乘坐舒适性。

大陆开发的一种装有带橡胶内腔的金属板套架的混合结构，不用改变形状也可装在普通轮辋上。

1.4.2.3 流动密封型安全轮胎（Ⅲ型安全胎）流动密封型安全轮胎（Ⅲ型），系带有可流动密封层的有内胎或无内胎轮胎，内壁涂有密封胶，或者通过气门嘴喷进密封液等。

滚动阻力的成因分析与影响因素分析报告车辆1203班第2组汽车在水平道路上等速行驶时受到的道路在行驶方向上的分力称为滚动阻力，主要有车轮的弹性变形、路面变形和车辙摩擦等。

本文主要针对滚动阻力的成因和影响因素研究分析。

一、滚动阻力的成因分析近代摩擦学关于滚动摩擦的理论认为：滚动体在力的推动下滚动，在赫兹接触区内除存在赫兹正压力外，还存在切向力，从而使接触区被分为微观滑动区和黏着区，在黏着区内只有滚动而无滑动，微观滑动区内还存在着滑动，认为滚动摩擦阻力由以下四个因素构成：弹性滞后、黏着效应、微观滑动、朔性滞后。

但在车轮滚动过程中，热弹性滞后、黏着效应、微观滑动、朔性滞后引起的能量损失所占比例很小，因此，主要原因在于弹性滞后。

当弹性轮胎在硬路面（混凝土路、沥青路）上滚动时，轮胎的变形是主要的。

由于弹性材料的粘弹性性能，弹性轮胎在硬支撑路面上行驶时，加载变形曲线和卸载变形曲线不重合导致能量损失，此能量系损耗在轮胎各部分组成相互间的摩擦以及橡胶、棉线等物质间的分子间摩擦，最后转化为热能消失在空气中，是轮胎变形时做的工不能全部收回。

这种损失称为弹性物质的迟滞损失。

（如右图）这种迟滞损失表现为一种阻力偶。

当车轮不滚动时,地面对车轮的法向反作用力的分布是前后对称的；当车轮滚动时,由于弹性迟滞现象,处于压缩过程的前部点的地面法向反作用力就会大于处于压缩过程的后部点的地面法向反作用力,这样,地面法向反作用力的分布前后不对称,而使他们的合力zF相对于法线前移一个距离a,它随弹性迟滞损失的增大而变大。

即滚动时有滚动阻力偶矩T Fzfa=•,阻碍车轮滚动。

（如下图）由此可见，滚动阻力的作用形式为ff fTF Wf Fr==。

另一方面，当轮胎在松软的路面上滚动时，轮胎的变形很小，主要是路面下凹变形，在车轮前方实际形成了具有一定坡度的斜面，对车轮前进产生阻力。

还有车轮轴承内部也存在着磨擦，这些磨擦和变形都要损耗发动机的动力，从而形成了汽车行驶中的滚动阻力。

叉车行驶中的轮胎与地面摩擦性能的研究与优化叉车是一种广泛应用于物流仓储等领域的重要设备，而其行驶中的轮胎与地面之间的摩擦性能对叉车的运行效率和安全性都起着至关重要的作用。

因此，研究和优化叉车行驶中的轮胎与地面摩擦性能，对于提升叉车的性能以及应对各种复杂工况具有重要意义。

一、轮胎与地面摩擦的基本原理在叉车行驶过程中，轮胎与地面之间的摩擦力是叉车行驶的基础。

摩擦力的大小受多种因素影响，包括轮胎材料、地面状况、轮胎压力等。

根据摩擦力的方向和大小，我们可以将其分为牵引摩擦力、制动摩擦力和侧向摩擦力。

1. 牵引摩擦力：顾名思义，牵引摩擦力是指叉车行驶时轮胎与地面之间产生的使叉车前进的力。

在叉车启动时，轮胎与地面间的摩擦力会产生一个与叉车前进方向相反的反作用力，使得叉车能够前进。

因此，增加牵引摩擦力可以提升叉车的牵引能力和启动效果。

2. 制动摩擦力：制动摩擦力是指叉车在制动时轮胎与地面之间产生的支撑力。

在叉车制动时，轮胎与地面间的摩擦力会产生一个与叉车行驶方向相反的反作用力，使得叉车能够减速并停止。

增加制动摩擦力可以提升叉车的制动效果和安全性能。

3. 侧向摩擦力：侧向摩擦力是指叉车在转弯时轮胎与地面之间产生的支撑力。

在叉车转弯时，侧向摩擦力可以使得轮胎向内侧产生一个力矩，从而使得叉车能够顺利完成转弯动作。

增加侧向摩擦力可以提升叉车的操控性和稳定性。

二、轮胎与地面摩擦性能的影响因素轮胎与地面摩擦性能的优化需要考虑多个因素，以下是几个主要的影响因素：1. 轮胎材料：轮胎的材料直接影响摩擦性能的优劣。

合适的轮胎材料能够提供较大的摩擦力，并具有耐磨损、耐疲劳和抗老化等特性。

2. 轮胎纹路设计：轮胎的纹路设计对于提升轮胎与地面之间的摩擦性能有着重要作用。

合理的纹路设计既能提供足够的摩擦力，又能排除水分和杂物，保持轮胎与地面的充分接触。

3. 轮胎气压：合适的轮胎气压对于轮胎与地面之间的摩擦性能至关重要。

过高或过低的轮胎气压都会对摩擦性能产生负面影响，影响叉车的行驶效果和安全性。

滚动阻力的成因分析与影响因素分析报告车辆1203班 第2组 汽车在水平道路上等速行驶时受到的道路在行驶方向上的分力称为滚动阻力，主要有车轮的弹性变形、路面变形和车辙摩擦等。

本文主要针对滚动阻力的成因和影响因素研究分析。

一、滚动阻力的成因分析近代摩擦学关于滚动摩擦的理论认为：滚动体在力的推动下滚动，在赫兹接触区内除存在赫兹正压力外，还存在切向力，从而使接触区被分为微观滑动区和黏着区，在黏着区内只有滚动而无滑动，微观滑动区内还存在着滑动，认为滚动摩擦阻力由以下四个因素构成：弹性滞后、黏着效应、微观滑动、朔性滞后。

但在车轮滚动过程中，热弹性滞后、黏着效应、微观滑动、朔性滞后引起的能量损失所占比例很小，因此，主要原因在于弹性滞后。

当弹性轮胎在硬路面（混凝土路、沥青路）上滚动时，轮胎的变形是主要的。

由于弹性材料的粘弹性性能，弹性轮胎在硬支撑路面上行驶时，加载变形曲线和卸载变形曲线不重合导致能量损失，此能量系损耗在轮胎各部分组成相互间的摩擦以及橡胶、棉线等物质间的分子间摩擦，最后转化为热能消失在空气中，是轮胎变形时做的工不能全部收回。

这种损失称为弹性物质的迟滞损失。

（如右图）这种迟滞损失表现为一种阻力偶。

当车轮不滚动时,地面对车轮的法向反作用力的分布是前后对称的；当车轮滚动时,由于弹性迟滞现象,处于压缩过程的前部点的地面法向反作用力就会大于处于压缩过程的后部点的地面法向反作用力,这样,地面法向反作用力的分布前后不对称,而使他们的合力z F 相对于法线前移一个距离a, 它随弹性迟滞损失的增大而变大。

即滚动时有滚动阻力偶矩T Fz f a =∙,阻碍车轮滚动。

（如下图）由此可见，滚动阻力的作用形式为ff fTF Wf Fr==。

另一方面，当轮胎在松软的路面上滚动时，轮胎的变形很小，主要是路面下凹变形，在车轮前方实际形成了具有一定坡度的斜面，对车轮前进产生阻力。

还有车轮轴承内部也存在着磨擦，这些磨擦和变形都要损耗发动机的动力，从而形成了汽车行驶中的滚动阻力。

橡胶填料技术的进步(一)于清溪【摘要】比较详细地阐述了目前橡胶工业中在用的橡胶填料(包括炭黑,白炭黑及其他)的技术发展动向,分别从结构,性能和品种进行了殷实的介绍.【期刊名称】《世界橡胶工业》【年(卷),期】2011(038)001【总页数】4页(P52-55)【关键词】炭黑;白炭黑;填料;补强【作者】于清溪【作者单位】【正文语种】中文【中图分类】TQ330.38近年来，为了追求产品性能的最佳化和生产成本的最低化，特别是在建立资源节约型和环境良好型社会的过程中实现节能化，橡胶填料的作用日益突显，已成为橡胶工业最为重要的配合材料，被人们称之为橡胶副料，同作为主料的橡胶居于相辅相成的地位。

在轮胎橡胶中，填料已占到主料的2/3以上;对于工业橡胶制品(如胶管、胶辊等)来说，更是达到100% ～200%，高填充制品中的填料甚至超过300%。

现在，全球橡胶工业用填料的年增长速度已大大超过橡胶消耗增长的幅度，尤其是白炭黑更以超出一倍的高速度向前发展，与炭黑的使用比例从1992年绿色轮胎研制成功时的2.9%，增长到2007年重点推广环保节能轮胎时的6.7%，据预测2012年可达9.6%.白炭黑在轮胎中的需求量由11万 t(1992年)已增加到46万t(2007年)，2010年将达到70万t。

全球橡胶工业炭黑需求量2007年已达到910万t，2012年将超过1 000万 t(详见表1)。

橡胶填料根据其在橡胶配合中所起的作用大致可分为活性和惰性两大类。

如今，活性填料已成了橡胶制品实用化高质化不可缺少的材料，如果把橡胶视为皮肉，那么活性填料即是肉中筋络。

例如，炭黑在天然橡胶中可使定伸应力和耐磨耗性能提高1倍，能使丁苯等合成橡胶的拉伸强度、撕裂强度增加10～15倍。

白炭黑使轮胎胎面胶的滚动阻力提高20%～30%，抗湿滑性能提高50%～100%。

活性填料在特种橡胶中的补强系数最高可达50。

因此，人们常把活性填料称之为补强剂或增强剂，现已发展为填料的主流。

乘用轮胎设计开发技术纵观于清溪【摘要】介绍了乘用轮胎的分类及发展趋势，对乘用轮胎的结构设计、材料设计、工艺设计进行了综述。

特别对时下流行的“绿色轮胎”及轮胎滚动阻力、耐磨性、抗湿滑性三者间的“魔鬼三角”问题的改善方法作出了评价。

【期刊名称】《世界橡胶工业》【年(卷),期】2015(000)006【总页数】29页(P25-53)【关键词】乘用轮胎;胎面花纹;设计参数;结构设计;材料设计;工艺设计【作者】于清溪【作者单位】【正文语种】中文【中图分类】TQ332乘用轮胎，顾名思义主要是在城市和公路上以人员乘坐为主的乘用汽车上使用的轮胎。

其数量约占全部汽车轮胎的70%以上，全球年产销量已逾13亿条，产品品种规格达到5000余种之多，为轮胎中在设计技术上最具代表性的一类产品。

乘用汽车有微型汽车、轿车、多功能车（МРV）、运动型车（SUV）等多种类型，性质上又分为出租汽车、家庭经济型轿车、豪华型和超豪华型轿车等。

以排气量大小，可分成1.0 L以下，1.5 L、2.0 L和2.5 L以上四档。

另外，还有小型面包车（7座以下）和家庭人货两用汽车等也属于此类（详见表1）。

由于上述汽车功能和使用条件的不同，它们对轮胎都分别提出了各种不同的要求，从而形成了现如今丰富多彩的乘用轮胎大家庭。

对于现代的高性能乘用汽车来说，轮胎不仅是汽车上的一个主要零部件，还是最为重要的组成部分之一，并同汽车的整体设计紧密联系在一起，在一定程度上决定了汽车的性能和功能。

轮胎的基本功能在汽车上表现为四个方面：（1）支撑负荷，即负荷载重性能；（2）将驱动和制动两种力传递到路面，即驱动-刹车性能；（3）转换和保持行驶方向，即操控性能、稳定性能；（4）缓和来自路面上的冲击，即舒适性能、减振性能、降噪性能。

近些年来，随着汽车行驶速度的不断提高、社会公路条件的改善以及环保意识的增强，对乘用轮胎除了要求满足上述四项基本条件之外，又提出了更多新的性能和功能要求。

轮胎摩擦特性的探讨
于清溪
【期刊名称】《橡塑技术与装备》
【年(卷),期】2013()3
【摘要】概述了轮胎摩擦机理、刷子模型与S-μ特性、胎面花纹块的变形、胎体的变形、路面性状的影响以及轮胎与路面的抓着力等轮胎摩擦特性;介绍了轮胎水浮现象及预测方法,雪地轮胎和水上轮胎的摩擦滑动性能及预测方法;总结了提高轮胎抗湿滑性的措施等。

【总页数】13页(P8-20)
【关键词】轮胎;摩擦;机理;抗湿滑性;措施
【作者】于清溪
【作者单位】原化工部橡胶司
【正文语种】中文
【中图分类】TQ336.1
【相关文献】
1.路面湿摩擦特性和轮胎负荷对C1轮胎湿地抓着性能的影响 [J], 朱遥;陈志强;杨振
2.小型滚动轮胎摩擦特性和刚度特性的试验与数值研究 [J], R.van der Steen;I.Lopez;H.Nijmeijer;徐立
3.轮胎在冰雪路面上的摩擦特性和无防滑钉轮胎的技术 [J], 河野达也;曹元礼
4.应用智能轮胎和小型地面机器人预测轮胎与道路的摩擦特性 [J], 赵冬梅
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