轮胎均匀性参数测量方法的研究

摘要

轮胎均匀性试验机是轮胎在加载负荷情况下测量轮胎力波动的在线检测设备，是轮胎制造业的关键检测系统。该设备属于科技含量很高的光机电一体化设备。它用于测量轮胎负荷受载下的径向力波动、侧向力波动、锥度等，产品符合国家的发展方向，是国家重点研究的产业化项目。 本论文主要针对均匀性试验机的测量方法建立一套对应的测试力学模型，通过该模型讨论轮胎均匀性测试平台的合理性，为目前使用的轮胎均匀性试验机提供理论方面的论证。针对影响该设备测试数据的各种因素，通过力学分析、数据解算算法及误差理论分析等解决方法，提供可靠性、稳定性解决方案，解决实际使用过程中的机械变形、随机干扰等影响测量数据稳定的难题，并提出了锥度补偿原理消除了均匀性试验机及其他单端轴固定测量系统轴间倾斜对测试数据的干扰。 对于轮胎均匀性试验机的相关特性参数通过实验采集大量的数据进行理论分析，应用最小二乘法、曲线拟合、数字信号处理等数学工具寻找各数据之间的规律，说明了各个参数之间的依存关系，用来指导均匀性试验机的校验方法，并指导轮胎厂设定轮胎均匀性的测试条件及判级标准。将其用于与该设备的数据解算过程中，保证了数据处理的准确性，补偿了设备自身的不平衡量，提高了设备的使用效率。同时本论文的结论可以反馈及应用到轮胎的成型制造工序，对轮胎质量的提升有重要的监控及指导意义。

目录

文摘

英文文摘

声明

1前言

1.1引言

1.2轮胎均匀性检测设备

1.2.1轮胎质量检测简介

1.2.2轮胎检测设备的要求

1.2.3国内外的轮胎检测设备生产状况

1.3轮胎均匀性检测设备的技术背景

1.3.1轮胎均匀性

1.3.2轮胎均匀试验机及其发展背景

1.4本文所做的工作

1.5文章结构

2轮胎均匀性试验机的原理与测试方法

2.1轮胎均匀性的测试方法分析

2.1.1均匀性测试过程

2.1.2均匀性给定参数

2.1.3均匀性测试结果参数

2.1.4均匀性特性参数计算方法

2.2轮胎均匀性试验机

2.2.1轮胎均匀性试验机的工艺方案设计

2.2.2气动系统

2.2.3控制管理系统

2.3.4环境要求

2.3.5技术指标

2.2.6轮胎均匀性检测流程

3均匀性测试的力学分析及数学模型

3.1轮胎结构及产生力波动的原因

3.1.1轮胎内部结构

3.1.2影响均匀性指标的主要制造缺陷

3.2轮胎的坐标系及测试半径的定义

3.2.1轮胎三维坐标系

3.2.2轮胎负荷半径

3.3均匀性试验机测试系统的结构组成

3.3.1均匀性测试系统的实际结构

3.3.2均匀性测试系统的抽象结构

3.4轮胎均匀性测试力学模型

3.4.1轮胎均匀性二维模型定义

3.4.2轮胎均匀性二维模型计算

3.4.3轮胎均匀性二维模型推广

3.4.4轮胎均匀性二维模型建立的意义

4均匀性侧向力偏移及锥度补偿

4.1侧向力偏移

4.1.1侧向力及侧向力偏移的特征

4.1.2侧向力偏移的求取

4.1.3侧向均匀性特性参数对轮胎行驶的影响

4.2锥度效应力

4.2.1锥度效应力的定义

4.2.2锥度效应力的特征

4.3角度效应力

4.4均匀性试验机的锥度测量

4.4.1锥度测量的机械要求

4.4.2测试轴系统倾斜结构

4.4.3轴系倾斜的力分析

4.5锥度补偿及其方法

4.5.1数据重现性标准

4.5.2均匀性重现性参数统计实例

4.5.3实例分析

4.5.4锥度补偿

4.5.5锥度补偿程序

4.5.6锥度补偿操作方法

4.5.7锥度补偿实例

5轮胎均匀性特性参数

5.1均匀性周期信号分析

5.1.1傅里叶信号分析原理

5.1.2轮胎均匀性的周期信号

5.2最小二乘法曲线拟合与MATLAB软件

5.2.1最小二乘法介绍

5.2.2 MATLAB工具介绍

5.3轮胎径向均匀性特性参数分析

5.3.1径向特性参数及其要求

5.3.2负荷加载方法

5.3.3负荷与径向特性参数

5.3.4充气压力与径向特性参数

5.4轮胎侧向均匀性特性参数分析

5.4.1侧向特性参数及其要求

5.4.2负荷与侧向力波动特性参数

5.4.3充气压力与侧向力波动特性参数

5.4.4负荷与侧向力偏移特性参数

5.4.5充气压力与侧向力偏移特性参数

5.5本章小结

结论

参考文献

致谢

附录

攻读学位其间发表的学位论文