轮胎均匀性分析

轮胎均匀性
何谓轮胎的均匀性（Uniformity）
•轮胎的不均匀性（Non-Uniformity）是指轮胎圆周方向和断面方向上各对称部位的几何形状和力学性能不一致的总称。

•轮胎主要是层叠橡胶、化学纤维及钢丝等各种材料制成，因此，多少存在尺寸、刚性或重量的不平衡。

我们将这些总称
为轮胎的不均匀现象。

轮胎均匀性一般项目及其意义
•RFV（Radial Force Variation）：轮胎半径方向力变动大小（kgf）
–对轮胎施加某一适当负载的状态下，轮胎中心与负载轮中心间距离保持一定而旋转时，随同发生半径方向力的变动大小，将波形的最高处与最低处之差叫做RFV。

•LFV（Lateral Force Variation）：轮胎侧向力变动大小（kgf）
–对轮胎施加某一适当负载的状态下，轮胎中心与负载轮中心间距离保持一定而旋转时，随同发生侧向力的变动大小，将波形的最高处与最低处之差叫做LFV
•CONICITY圆锥度：改变轮胎转向，方向不变的侧向力的偏移（kgf）•PLYSTEER角度效应：改变轮胎转向，方向变化的侧向力的偏移（kgf）
•RRO（Radial Run Out）径向跳动，轮胎半径方向尺寸的变化（mm）•LRO（Lateral Run Out）侧向跳动，轮胎侧向尺寸的变化（mm）•BPS（Bumpy Side）胎侧不平，轮胎胎侧局部凹凸（mm）
平衡
•引起车辆异常抖动的最大原因是车轮的平衡，在时速45 km/h的情况下，可以清楚的感觉到车辆的震动，并随着速度的增加，感觉更为明显。

错误的轮胎平衡，将直接影响轮胎的寿命、耐久性、缓冲能力、和其他悬挂部件。

静平衡影响：静平衡主要由轮胎的负载非均
匀分布造成，直接导致轮胎旋转不自然，存在垂直方向上的上下震动。

动平衡影响：动平衡不良主要是由于轮胎与轮辋结合部中心线的负荷，相互不同造成，并直接导致轮胎总成横向震动。

轮胎不均匀性的产生
•随着路面变得更加光滑，路面产生的振动相对减少，现在把注意力集中到由轮胎不均匀性引起的轮胎振动。

•制造完全均匀的轮胎是不可能的，因为轮胎制造的每道工序都有它自身制造的公差。

只有严格控制轮胎部件的精度和轮胎制的造全过程，才能使影响均匀性不可避免的误差降至最小。

•轮胎生产的特点是大量的手工操作，因此，偏离理想结构是不可避免的。

帘布层的拼接、不均匀的织物和钢丝性能、部件组合时不均匀的拉伸、不均匀的硫化、带束层放置的偏中心以及其它制造公差等问题，都将引起轮胎的不均匀性。

•径向力变化（RFV）的产生原因
–轮胎各组成部件的接头及接头位置的分布，造成轮胎材料分布的
不均匀；
–胶料混炼不均匀；
–两胎圈之间帘线长度在成型时有变异；
–轮胎各组成半成品部件密度、厚度、角度变异以及贴合时的不均匀拉伸；
–生胎存放时变形；
–成型设备径向跳动或偏心；
–硫化时定型不正，胎面中心与模具中心不合及硫化设备径向跳动或偏心；
–轮胎存放和搬运时挤压变形。

•侧向力（LFV）的产生原因
–带束层宽度变异或蛇行；
–成型设备偏心；
–轮胎各组成半成品部件左右尺寸不统一及贴合时的左右不对称；–两边胎圈不均匀，成型时钢丝圈偏心；
–硫化模具密合不良；
–硫化时定型不正，胎面中心与模具中心不合及硫化
设备上下段差；
–硫化时胎圈出边；
–轮胎存放和搬运时挤压变形。

•径向跳动（PRO）与侧向跳动（LRO）的产生
原因：
–PRO的产生原因与RFV的产生原因大部分相同，LRO产生原因主要是帘布局部稀疏、胎侧局部厚度变异及胎侧、帘布、内衬层的接头量。

•圆锥度（CONICITY）的产生原因
–带束层、胎面左右偏移；
–成型设备左右偏移；
–胎面厚度左右有差别；
–硫化时偏心或硫化设备偏移。

•胎里不平（BUMPY SIDE）的产生原因：
–胎体密度变化；
–胎侧、帘布、内衬层的接头量分布不均。

•静平衡和动不平衡产生原因：
–帘布、内衬层、带束层、胎面、胎侧接头分布不均；
–帘布、内衬层、带束层、胎面、胎侧接头大小不一；
–胎面蛇行；
–胎圈偏心。

轮胎不均匀性对车辆的影响
•轮胎缺乏均匀性将通过轮胎对车辆施加力的变化而表现出来，并且轮胎每旋转一周都重复着其影响，由此而引起车辆的周期振动，常常使得驾驶员和乘客感到非常的烦恼。

并且车辆速度越快，表现越明显。

一部分车辆部件的振动一般是以乘客能听到声音的方式表现出来，
而导向轮、地板和座位的振动被驾驶员和乘客直接感受到
•尺寸不均匀性
–轮胎尺寸不均匀性通常的特征为径向及侧向尺寸偏差。

其一般分为RRO、LRO及BPS。

其中RRO、LRO的表现就象轮胎是多角型，而不是真圆，旋转时就感受到振动或摆动；BPS主要是影响轮胎外观，感觉到轮胎胎侧局部鼓包或凹陷。

•径向力变量（RFV）
–如果轮胎在圆周方向无尺寸上的变化，但圆周各位置上纵向刚性有差异时，也会发生径向跳动，对轮胎引起强制振荡力而使乘坐感觉不良
•圆锥度（CONCITY）
–圆锥度又称“疑似圆锥现象”，既轮胎的外型是歪的圆锥度力的方向是不能预测出来的。

若在两前轮上的净锥度力不是零，这将导致车辆产生跑偏。

（车辆跑偏的定义为：车辆以一个运动方向恒定的
偏角或侧偏角行驶时，其后轮不沿着前轮的路线精确地往前行驶。

）驾驶员必须用导向轮校正，这样会使驾驶员疲劳。

•
5.5 角度效应（PLY STEER）
–对一给定的轮胎结构来说，角度效应力在数值上几乎相同。

在正常使用的情况下，角度效应力不明显。

•轮胎的不平衡
–汽车在高速行驶的时候，轮胎差不多每秒旋转10~20转。

如果轮胎在圆周各位置上有重量的不平衡，会产生离心力，使方向盘振动。

所以，在高速行驶时，特别应注意轮胎、轮辋的平衡，用铅块配重等来取轮胎、轮辋的平衡为常识。

•轮胎与轮辋的配合
–汽车装上轮胎时，一定配合轮辋而装于车轴上。

因此，仅改善轮胎的均匀性还是不够的，同时也应注意轮辋的不均匀性（偏心为主）。

轮辋的加工与轮胎同样具有半径方向偏向的成分。

如果轮胎和轮
辋的不均匀性成分双方都重叠高处就成为最大值；反之，双方互为取消地配合就成为最小值。

–总之，均匀性差的轮胎在理想的平路上行驶时，也会发生径向跳动、侧向摆动和跑偏现象。

这些现象的出现，不仅加速车辆部件和轮胎的疲劳和磨损，而且使车辆的乘坐舒适性和操纵稳定性恶化，危及
车辆的安全行驶。