一种充气轮胎噪音消声装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种充气轮胎噪音消声装置，在由轮胎和轮辋构成的环形轮胎空腔中设置共振器；所述共振器是由数个呈圆弧形的管腔并联排布构成；在各管腔中各设置一道挡板，由所述挡板将管腔分为前后两段，一段是消声管段，所述消声管段是一端开口一端封闭的四分之一波长管；另一段是平衡管段，所述平衡管段为两端封闭的腔体；在所述共振器的两侧分别设置有凸榫，利用所述凸榫将共振器安装轮辋上。本发明专利技术结构简单，能够有效实现宽频降噪。

【技术实现步骤摘要】
一种充气轮胎噪音消声装置
本专利技术涉及一种降低轮胎空腔共振噪声的噪音消声装置，更特别的说，尤其是用于充气轮胎的噪音消声装置。
技术介绍
随着科学技术的进步，汽车工业的发展，车辆发动机的噪声得到有效的改善，因此轮胎噪声在车辆噪声中所占比随之增加，轮胎的空腔共振是轮胎噪声产生的重要机制。轮胎空腔共振噪声是指由于路面不平而在轮胎内部的圆形空腔内产生共振，致使车轮产生振动，该振动经由悬架传递至车身时在车厢内产生噪声。具体的是指在轮胎运动过程中，会在150Hz到300Hz之间产生极大的峰值，空腔共振噪声的起源是轮胎内部的一阶共振现象。为了降低轮胎空腔共振噪声，已有相关技术的车轮共振器为亥姆霍兹共振器，根据亥姆霍兹共振器原理将共振管安装在轮辋上，以减轻轮胎空腔产生共鸣音的方式改善空腔共振噪声，具体是将亥姆霍兹共振器安装在车轮的轮辋上，其狭窄颈部开口连通轮胎空腔。但是，相关技术存在如下问题：1、当亥姆霍兹共振器消除噪声时，需要改变亥姆霍兹共振器的体积或颈部的尺寸大小并且需要多个不同尺寸的亥姆霍兹共振器一起使用，其结构复杂，实际应用中难以制造。2、由单个亥姆霍兹共振管构成共振器并不能很好地消除宽频噪声，但将多个亥姆霍兹共振管的组合的共振器或者多个共振器安装在轮辋上时很难保证车轮的平衡。
技术实现思路
本专利技术是为了避免上述现有技术存在的不足，提供一种充气轮胎噪音消声装置，在消声效果差别不大的情况下，使共振器结构更简单，实用性更强，并能更好的实现宽频降噪效果。本专利技术为解决技术问题采用如下技术方案：本专利技术充气轮胎噪音消声装置的特点是：在由轮胎和轮辋构成的环形轮胎空腔中设置共振器；所述共振器是由数个呈圆弧形的管腔并联排布构成；在各管腔中各设置一道挡板，由所述挡板将管腔分为前后两段，一段是消声管段，所述消声管段是一端开口一端封闭的四分之一波长管；另一段是平衡管段，所述平衡管段为两端封闭的腔体；在所述共振器的两侧分别设置有凸榫，利用所述凸榫将共振器安装轮辋上。本专利技术充气轮胎噪音消声装置的特点也在于：所述共振器为两个相对位置上的共振器，分别是第一共振器和第二共振器，所述第二共振器的位置由第一共振器绕轮轴旋转180°得到；所述第一共振器设定为，具有针对共振频率和轮胎空腔共振频率相同的声音的消声特性，所述第二共振器设定为，具有针对共振频率在轮胎空腔共振频率两侧的声音的消声特性，所述第一共振器为并联排布的两个管腔，均设置为共振频率与轮胎空腔共振频率相同；所述第二共振器为并联排布的两个管腔，一一对应设置为，共振频率较之轮胎空腔共振频率低5～15Hz，以及共振频率较之轮胎空腔共振频率高5～15Hz。本专利技术充气轮胎噪音消声装置的特点也在于：所述共振器的宽度小于轮辋宽度。本专利技术充气轮胎噪音消声装置的特点也在于：在所述共振器中，各管腔的弧长均相同，所述管腔弧长为消声管段和平衡管段弧长之和；各管腔的截面面积相等，截面形状相同或不相同；所述四分之一波长管的弧长小于管腔弧长；所述管腔的内径为10mm～30mm；所述管腔的壁厚为1mm～3mm；所述管腔的弧长为轮辋周长的25％～50％。本专利技术充气轮胎噪音消声装置的特点也在于：在所述共振器中：所述挡板与管腔一体成型。本专利技术充气轮胎噪音消声装置的特点也在于：包括挡板和两侧凸榫在内的共振器为塑料制品。本专利技术充气轮胎噪音消声装置的特点也在于：所述共振器在沿其弧长方向上以40mm～280mm的间隔等间隔设置。与现有技术相比，本专利技术有益效果体现在：1、本专利技术的充气轮胎噪音消声装置中的共振器是由两个管腔并联排布组成，从而代替传统的亥姆霍兹共振器，在轮胎轮辋圆周上可以等距离安装数个共振器，调节挡片的位置使不同管腔的共振频率对应轮胎不同的共振频率，使之能最大程度的实现宽频降噪并且保证轮胎的平衡；2、本专利技术中的共振器一侧通过侧边的凸榫与轮辋上的凹槽紧密配合，另一侧通过凸榫和螺钉固定在轮辋上，使共振器在保持车轮平衡的同时牢固地安装在车轮上，能有效避免共振器从轮辋上脱离；3、本专利技术中的共振器管腔内的挡板可以根据不同的车轮尺寸制造不同的位置，适应性强。附图说明图1为本专利技术中安装有共振器的轮毂示意图；图2为本专利技术中共振器结构示意图；图3为本专利技术中共振器立体线图；图4为本专利技术中共振器与轮辋间安装结构图；图5a为具有方形截面的共振器管腔；图5b为具有椭圆形状截面的共振器管腔；图6为仿真获得的三种模型的频谱。图中标号：1共振器，1a第一共振器，1b第二共振器，2管腔，2a第一共振器右侧管腔，2b第一共振器左侧管腔，2c第二共振器左侧管腔，2d第二共振器右侧管腔，3凸台，4轮辋，5轮辋右侧凹槽，6轮辋左侧凹槽，7轮毂，8凸起，9螺孔，10挡板。具体实施方式本实施例中充气轮胎噪音消声装置是在由轮胎和轮辋构成的环形轮胎空腔中设置共振器。参见图1、图2、图3和图4，共振器1由数个呈圆弧形的管腔2并联排布构成；在各管腔2中各设置一道挡板10，如图3所示，由挡板10将管腔2分为前后两段，一段是消声管段，消声管段是一端开口一端封闭的四分之一波长管；另一段是平衡管段，平衡管段为两端封闭的腔体；如图4所示，在共振器1的两侧分别设置有凸榫，利用凸榫将共振器1安装轮辋4上。本实施例中将共振器1设置为两个相对位置上的共振器，分别是第一共振器和第二共振器，第二共振器的位置由第一共振器绕轮毂7的轮轴旋转180°得到；为了实现安装，各共振器1的宽度应小于轮辋4的宽度。关于各共振器的消声特性的设置：本实施例中将第一共振器设定为具有针对共振频率和轮胎空腔共振频率相同的声音的消声特性，第一共振器为并联排布的两个管腔，均设置为共振频率与轮胎空腔共振频率相同；将第二共振器设定为具有针对共振频率在轮胎空腔共振频率两侧的声音的消声特性；第二共振器为并联排布的两个管腔，一一对应设置为，共振频率较之轮胎空腔共振频率低5～15Hz，以及共振频率较之轮胎空腔共振频率高5～15Hz。关于各管腔的参数设置：本实施例中设置各管腔的弧长均相同，管腔弧长为消声管段和平衡管段弧长之和；各管腔的截面面积相等，截面形状相同或不相同；四分之一波长管的弧长应小于管腔弧长；管腔的内径为10mm～30mm；管腔的壁厚为1mm～3mm；管腔的弧长为轮辋周长的25％～50％；共振器在沿其弧长方向上以40mm～280mm的间隔等间隔设置；管腔的数量和尺寸依据轮胎空腔共振频率和对应的共振峰值而决定，不同的参数设置的共振器用于消除相应的不同频率范围的空腔共振噪声，单个或多个共振器等距离的安装在轮辋外表面上能够有效实现宽频降噪。关于共振器的制作：共振器可以是轻质塑料制品，比如以热塑性轻质通用塑料聚丙烯为材质，具有良好的耐化学性和耐热性，具有高强度的机械性能，保证安装和使用可靠，不发生断裂，将挡板10与管腔2一体成型，为整体结构。图1所示的第一共振器中两个并本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种充气轮胎噪音消声装置，其特征是：在由轮胎和轮辋构成的环形轮胎空腔中设置共振器；所述共振器是由数个呈圆弧形的管腔并联排布构成；在各管腔中各设置一道挡板，由所述挡板将管腔分为前后两段，一段是消声管段，所述消声管段是一端开口一端封闭的四分之一波长管；另一段是平衡管段，所述平衡管段为两端封闭的腔体；在所述共振器的两侧分别设置有凸榫，利用所述凸榫将共振器安装轮辋上。/n

【技术特征摘要】
1.一种充气轮胎噪音消声装置，其特征是：在由轮胎和轮辋构成的环形轮胎空腔中设置共振器；所述共振器是由数个呈圆弧形的管腔并联排布构成；在各管腔中各设置一道挡板，由所述挡板将管腔分为前后两段，一段是消声管段，所述消声管段是一端开口一端封闭的四分之一波长管；另一段是平衡管段，所述平衡管段为两端封闭的腔体；在所述共振器的两侧分别设置有凸榫，利用所述凸榫将共振器安装轮辋上。


2.根据权利要求1所述的充气轮胎噪音消声装置，其特征是：所述共振器为两个相对位置上的共振器，分别是第一共振器和第二共振器，所述第二共振器的位置由第一共振器绕轮轴旋转180°得到；
所述第一共振器设定为，具有针对共振频率和轮胎空腔共振频率相同的声音的消声特性；
所述第二共振器设定为，具有针对共振频率在轮胎空腔共振频率两侧的声音的消声特性；
所述第一共振器为并联排布的两个管腔，均设置为共振频率与轮胎空腔共振频率相同；
所述第二共振器为并联排布的两个管腔，一一对应设置为，共振频率较之轮胎空腔共振频...

【专利技术属性】
技术研发人员：张永斌，王晓龙，张小正，毕传兴，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34