汽车轮胎滚动半径的测试方法研究(附件)【字数：10681】
摘 要使用汽车时，发生爆胎是极其危险的情况。大量的科学研究表明，汽车轮胎胎压不足是引发爆胎的一个主要原因。TPMS胎压检测系统可以有效地把轮胎气压、轮胎温度维持在标准范围里，从而有效预防爆胎。汽车轮胎滚动半径是间接式TPMS研究中的非常重要的数据。胎压、负荷、轮速直接影响轮胎滚动半径的大小，所以是否能够准确测量汽车轮胎滚动半径是研究间接式TPMS或者混合式TPMS的主要问题。本文介绍汽车轮胎滚动半径的研究意义、研究现状和测量原理，分析滚动半径受到影响后的变化规律，从而更全面地研究滚动半径的测试方法。
目 录
第一章 绪论 1
1.1研究目的 1
1.2轮胎滚动半径研究背景 1
1.2.1间接式TPMS的发展 1
1.2.2汽车轮胎滚动半径的研究国内现状 2
1.2.3汽车轮胎滚动半径的研究国外现状 2
1.3研究内容 2
第二章 轮胎滚动半径的计算方法 3
2.1静力半径和自由半径的计算 3
2.2滚动半径的计算 3
2.2.1实际计算 3
2.2.2行业标准计算 3
第三章 轮胎滚动半径的机理 5
3.1滚动半径和旋转速率 5
3.1.1滚动半径机理 5
3.1.2旋转速率机理 5
3.2轮胎滚动模型的建立 6
3.3轮胎模态试验设计 6
3.4本章小结 7
第四章 影响轮胎滚动半径的因素的动态实验数据分析 8
4.1车速对轮胎滚动半径的影响分析 8
4.1.1数据处理结果 8
4.1.2结果分析 10
4.2载荷对轮胎滚动半径的影响分析 10
4.2.1数据处理结果 10
4.2.2结果分析 12
4.3气压对轮胎滚动半径的影响分析 12
4.3.1数据处理结果 12
4.3.2结果分析 15
4.4静态误差分析 15
4.4.1定载荷变气压 16
4.4.2定气压变载荷 16
4.4. *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
3误差分析 17
4.5动态误差分析 18
4.5.1滚动半径误差计算 18
4.5.2误差分析 19
4.6本章小结 19
结束语 20
致谢 21
参考文献 22
第一章 绪论
1.1研究目的
轮胎的滚动半径是轮胎结构中的参数，间接TPMS又名为WBS,是被动型TPMS，并记录在之前轮胎通过的距离，计算轮胎滚动半径来监控轮胎的压力。从小的研究目的角度来看，间接式TPMS的主要参数是通过轮胎滚动半径参与的计算的出来的，滚动半径的精确与否对于间接式TPMS的研究至关重要。从大的研究目的角度来看，轮胎气压、轮速、负载等因素对滚动半径产生直接影响，所以透彻研究汽车轮胎滚动半径对汽车行驶安全有大幅的提升作用。
1.2轮胎滚动半径研究背景
对汽车轮胎滚动半径研究有一部分是为了开发更高级的轮胎压力监测系统，对汽车轮胎滚动半径造成影响的因素存在好几个。随着对其研究的不断深入，试验前提从最为简单的“水平平整路面上的直线行驶”变为“水平平整路面的弯道行驶”乃至“不规则路面的行驶”等等；试验方式也由实际测试多样化为建立模型进行试验；模型试验研究与滚动半径相关的参数也逐渐全面，比如车速、侧偏力、轮胎载荷等；试验数据越来越精确。
1.2.1间接式TPMS的发展
美国交通每年因轮胎问题引发的交通事故高达二十六万余次，因爆胎引发的高速公路事故多达百分之七十。轮胎故障导致交通事故层出不穷，这促使了美国2001年实行TRAD法案，规定2007年前美国销售的新车要安装TPMS。随后欧洲也实行了类似的规定，规定其国内汽车安装TPMS。由于汽车轮胎气压监测系统TPMS的使用普及及其对行车安全的重要作用，TPMS的发展也十分迅猛。英国Metasystem于2002年推出了首款摩托车TPMS;加拿大在2004年推出第二套;日本开发出不带电池的TPMS，并于2006年投产。
汽车胎压监测系统基本分为直接式与间接式，还有少部分的复合式的TPMS。直接式的优点很明显，凭借用传感器实时测量轮胎胎压、温度等数据，及时对胎压不足或漏气等情况进行预警。相比于间接式，直接式更加高级。可是间接式也有存在的价值：在胎压检测系统中，虽然不能提前监测预警，但是也能完成胎压异常的报警功能，而且成本低。复合式TPMS的产生是为了结合两者的优点，从而获得功能优质齐全、性价比高的汽车轮胎压力监测系统。
1.2.2汽车轮胎滚动半径的研究国内现状
在轮胎滚动半径方面，我国的周孔亢通过对捷达轿车的道路试验，得出了以下结论:在低滑移率条件下，车速增大时，轮胎滚动半径随之增大，且近似地成线性变化关系:在正常的载荷范围内，车轮的滚动半径基本上不受载荷的影响:轮胎气压增大时，轮胎滚动半径随之增大，且近似成线性变化关系。
孙达针对影响轮胎滚动半径变化的三个最主要因素，气压、载荷与速度，不仅做了静态情况下轮胎下沉量与载荷、气压的关系实验，得到了轮胎下沉量与载荷、气压的关系，在已有经验公式的基础上对所做试验做了误差分析，而且做了动态情况下轮胎滚动半径与速度、载荷及气压的关系试验，对测得数据做了整理及误差分析，拟合出了现代轿车轮胎在各种工况下滚动半径变化的经验公式。
此外，考虑到崎岖的道路上车轮的滚动半径的可能会推翻原有的计算方式，李文博等人分别在沥青路、土路、薄雪覆盖的路而上研究了法向应力、剪切应力和自由滚动角与滚动半径的关系，通过这些不同道路环境的试验研究使轮胎滚动半径的测试结果能够得到进一步的完善。
目 录
第一章 绪论 1
1.1研究目的 1
1.2轮胎滚动半径研究背景 1
1.2.1间接式TPMS的发展 1
1.2.2汽车轮胎滚动半径的研究国内现状 2
1.2.3汽车轮胎滚动半径的研究国外现状 2
1.3研究内容 2
第二章 轮胎滚动半径的计算方法 3
2.1静力半径和自由半径的计算 3
2.2滚动半径的计算 3
2.2.1实际计算 3
2.2.2行业标准计算 3
第三章 轮胎滚动半径的机理 5
3.1滚动半径和旋转速率 5
3.1.1滚动半径机理 5
3.1.2旋转速率机理 5
3.2轮胎滚动模型的建立 6
3.3轮胎模态试验设计 6
3.4本章小结 7
第四章 影响轮胎滚动半径的因素的动态实验数据分析 8
4.1车速对轮胎滚动半径的影响分析 8
4.1.1数据处理结果 8
4.1.2结果分析 10
4.2载荷对轮胎滚动半径的影响分析 10
4.2.1数据处理结果 10
4.2.2结果分析 12
4.3气压对轮胎滚动半径的影响分析 12
4.3.1数据处理结果 12
4.3.2结果分析 15
4.4静态误差分析 15
4.4.1定载荷变气压 16
4.4.2定气压变载荷 16
4.4. *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
3误差分析 17
4.5动态误差分析 18
4.5.1滚动半径误差计算 18
4.5.2误差分析 19
4.6本章小结 19
结束语 20
致谢 21
参考文献 22
第一章 绪论
1.1研究目的
轮胎的滚动半径是轮胎结构中的参数，间接TPMS又名为WBS,是被动型TPMS，并记录在之前轮胎通过的距离，计算轮胎滚动半径来监控轮胎的压力。从小的研究目的角度来看，间接式TPMS的主要参数是通过轮胎滚动半径参与的计算的出来的，滚动半径的精确与否对于间接式TPMS的研究至关重要。从大的研究目的角度来看，轮胎气压、轮速、负载等因素对滚动半径产生直接影响，所以透彻研究汽车轮胎滚动半径对汽车行驶安全有大幅的提升作用。
1.2轮胎滚动半径研究背景
对汽车轮胎滚动半径研究有一部分是为了开发更高级的轮胎压力监测系统，对汽车轮胎滚动半径造成影响的因素存在好几个。随着对其研究的不断深入，试验前提从最为简单的“水平平整路面上的直线行驶”变为“水平平整路面的弯道行驶”乃至“不规则路面的行驶”等等；试验方式也由实际测试多样化为建立模型进行试验；模型试验研究与滚动半径相关的参数也逐渐全面，比如车速、侧偏力、轮胎载荷等；试验数据越来越精确。
1.2.1间接式TPMS的发展
美国交通每年因轮胎问题引发的交通事故高达二十六万余次，因爆胎引发的高速公路事故多达百分之七十。轮胎故障导致交通事故层出不穷，这促使了美国2001年实行TRAD法案，规定2007年前美国销售的新车要安装TPMS。随后欧洲也实行了类似的规定，规定其国内汽车安装TPMS。由于汽车轮胎气压监测系统TPMS的使用普及及其对行车安全的重要作用，TPMS的发展也十分迅猛。英国Metasystem于2002年推出了首款摩托车TPMS;加拿大在2004年推出第二套;日本开发出不带电池的TPMS，并于2006年投产。
汽车胎压监测系统基本分为直接式与间接式，还有少部分的复合式的TPMS。直接式的优点很明显，凭借用传感器实时测量轮胎胎压、温度等数据，及时对胎压不足或漏气等情况进行预警。相比于间接式，直接式更加高级。可是间接式也有存在的价值：在胎压检测系统中，虽然不能提前监测预警，但是也能完成胎压异常的报警功能，而且成本低。复合式TPMS的产生是为了结合两者的优点，从而获得功能优质齐全、性价比高的汽车轮胎压力监测系统。
1.2.2汽车轮胎滚动半径的研究国内现状
在轮胎滚动半径方面，我国的周孔亢通过对捷达轿车的道路试验，得出了以下结论:在低滑移率条件下，车速增大时，轮胎滚动半径随之增大，且近似地成线性变化关系:在正常的载荷范围内，车轮的滚动半径基本上不受载荷的影响:轮胎气压增大时，轮胎滚动半径随之增大，且近似成线性变化关系。
孙达针对影响轮胎滚动半径变化的三个最主要因素，气压、载荷与速度，不仅做了静态情况下轮胎下沉量与载荷、气压的关系实验，得到了轮胎下沉量与载荷、气压的关系，在已有经验公式的基础上对所做试验做了误差分析，而且做了动态情况下轮胎滚动半径与速度、载荷及气压的关系试验，对测得数据做了整理及误差分析，拟合出了现代轿车轮胎在各种工况下滚动半径变化的经验公式。
此外，考虑到崎岖的道路上车轮的滚动半径的可能会推翻原有的计算方式，李文博等人分别在沥青路、土路、薄雪覆盖的路而上研究了法向应力、剪切应力和自由滚动角与滚动半径的关系，通过这些不同道路环境的试验研究使轮胎滚动半径的测试结果能够得到进一步的完善。
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