一种低噪音轮胎及其花纹的设计方法技术

本发明专利技术涉及轮胎领域，尤其涉及一种低噪音轮胎及其花纹的设计方法。一种低噪音轮胎花纹的设计方法，所述方法包括花纹条数的确定、花纹条宽度的确定、花纹沟宽度的确定、各花纹基础节距长度和排列的确定以及基础节距上花纹沟槽的确定。本发明专利技术另外还公开了采用上述的方法设计的低噪音轮胎。本发明专利技术通过合理控制各花纹块或花纹槽的长度比或宽度比，使块发声和槽发声的频率分布在尽可能宽的频带上，使轮胎噪音接近于白噪声。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及轮胎领域，尤其涉及。
技术介绍
轮胎花纹是影响轮胎噪音的最主要的因素之一。如何优化轮胎花纹结构，改善轮胎花纹噪音越来越成为广大轮胎设计者关注的课题。普利司通专利CN101528483A公开了一种花纹条的凸块数变化的轮胎胎面花纹基础间距的设计方法。其对各花纹条组的凸块数目进行了严格的定义。目前轮胎花纹的主要结构有轴对称结构、中心对称结构等，这样的结构可以方便花纹设计、花纹绘制、模具加工，可以加快花纹开发进度，并且比较美观，但对降低轮胎花纹噪音方面并无优 势，即使采用了对基础节距进行不同尺寸设计、优化基础节距排序、节距错位等手段，但对花纹噪音的降低是有限的。要更大幅度地降低轮胎花纹噪音，必须采用新的轮胎花纹设计手段。假设轮胎的周向速度为V#花纹块的纵向长度为Ia，声波的传播速度为v_，则该花纹块从接地到离地需要的时间为t=l 纵/v 轮得该花纹块发声的波长为λ= 氺V 声发声的基频为f0=l/x =(V轮/ν声)* (1/1 纵)设V &和V _为常数，则基频与花纹块的纵向长度成反比。花纹块的横向发声与纵向发声原理相同。花纹纵沟的发声对整个轮胎的噪声贡献很小，如果考虑其影响，则纵沟的发声与其宽度有关。
技术实现思路
为了解决轮胎花纹噪声问题，本专利技术的一个目的是提供一种低噪音轮胎花纹的设计方法，本专利技术的另外一个目的是提供采用上述的方法设计的低噪音轮胎。本专利技术通过合理控制各花纹块或花纹槽的长度比或宽度比，使块发声和槽发声的频率分布在尽可能宽的频带上，使轮胎噪音接近于白噪声。为了实现上述的第一个目的，本专利技术采用了以下的技术方案:一种低噪音轮胎花纹的设计方法，所述方法包括花纹条数的确定、花纹条宽度的确定、花纹沟宽度的确定、各花纹基础节距长度和排列的确定以及基础节距上花纹沟槽的确定，其内容包括:(a)花纹条数为η, η为2 16的正整数；(b)各花纹条的宽度比为1-M1:a2:......^wa1:a2:......an_!为不同的数值,所述的花纹条左右顺序根据实际情况而定；(C)各花纹沟的宽度比为I:b2:......Vyb1:b2:......bn_2为不同的数值,所述的花纹沟左右顺序根据实际情况而定；(d)设其中一花纹条有m个基础节距，表示为P1, P2,…，Pni，且P1 < P2 < P3 <…〈Pm ；( e )在所有或部分花纹基础节距上刻花纹槽；(f)对每一花纹条的基础节距进行排序，得全胎花纹。作为优选，所述的η为2 7的正整数。作为优选，所述的a1:a2:......an^以及b1:b2:......bn_2均取无理数。作为优选，对于任一花纹条，最大基础节距与最小基础节距的比值Pm/Pl < 1.5，且各节距之间的比取无理数。作为优选，对于任一花纹条，在其基础节距上沟槽的长度尺寸、宽度尺寸、角度或弧度设计参数中，其中至少有一项呈一定规律变化。作为优选，对于任一花纹条，相同的基础节距连续排列不超过3个。作为优选，该方法还包括花纹沟为非直线的情况，即构成花纹条的花纹基础节距与花纹沟相邻的边的形式为多 样化。作为再优选，构成花纹条的花纹基础节距与花纹沟相邻的边的形式为向外凸或向内凹。为了实现上述的第二个目的，本专利技术采用了以下的技术方案:一种低噪音轮胎，该轮胎花纹具有以下的特点:(a)花纹条数为η, η为2 16的正整数；(b)各花纹条的宽度比为1-M1:a2:......^wa1:a2:......an_!为不同的数值,所述的花纹条左右顺序根据实际情况而定；(C)各花纹沟的宽度比为I:b2:......Vyb1:b2:......bn_2为不同的数值,所述的花纹沟左右顺序根据实际情况而定；(d)设其中一花纹条有m个基础节距，表示为P1, P2,…，Pni，且P1 < P2 < P3 <…< Pm ；( e )在所有或部分花纹基础节距上刻花纹槽；(f)对每一花纹条的基础节距进行排序，得全胎花纹。作为优选，所述的η为2 7的正整数。作为优选，所述的B1:a2:……an_i以及Id1:b2:……bn_2均取无理数。作为优选，对于任一花纹条，最大基础节距与最小基础节距的比值Pm/Pl < 1.5，且各节距之间的比取无理数。作为优选，对于任一花纹条，在其基础节距上沟槽的长度尺寸、宽度尺寸、角度或弧度设计参数中，其中至少有一项呈一定规律变化。作为优选，对于任一花纹条，相同的基础节距连续排列不超过3个。作为优选，该方法还包括花纹沟为非直线的情况，即构成花纹条的花纹基础节距与花纹沟相邻的边的形式为多样化。作为再优选，构成花纹条的花纹基础节距与花纹沟相邻的边的形式为向外凸或向内凹。本专利技术通过合理设定各花纹条宽度、各花纹沟宽度，而且针对每一花纹条设定不同的基础节距长度和基础节距排列，并且在每一基础节距上通过一定的规则进行花纹沟槽形状的设计，从而确定所有的花纹基础节距尺寸、沟槽形状及排列。进一步，通过确定各花纹条之间的比例系数、各花纹沟之间的比例系数，在花纹条数目和行驶面宽度确定的情况下，即可确定各花纹条和花纹沟的宽度。进一步，通过确定各基础节距的比例系数以及根据轮胎周长，得出各花纹条基础节距的长度和块数，并按一定的原则进行排列。进一步，将沟槽的长度尺寸、宽度尺寸或角度等按一定的规则变化，从而确定花纹基础节距块上的沟槽形状。本专利技术由于采用了上述的技术方案，通过合理控制各花纹块或花纹槽的长度比或宽度比，使块发声和槽发声的频率分布在尽可能宽的频带上，使之接近于白噪声。附图说明图1是采用此设计方法的设计效果图。图2是根据本专利技术的实施例，依据花纹条宽度、花纹沟宽度及各花纹条基础节距长度计算结果，绘制而成的框架图。图3是根据本专利技术的实施例，在各花纹基础节距上进行有规律地绘制沟槽的示例。图4是图3中花纹条bWl三个基础节距的沟槽形状尺寸图。具体实施例方式本专利技术的方法用于各种不同类型轮胎的花纹设计。设将轮胎分成η条花纹带，其宽度分别表示为bw1; bw2,…，bwn，使得〈…<bwn,则花纹沟数为 (n-1)，分别表示为gw1; gw2,…，gwn_1；使得〈…<gwn_1; —般η取2，3，4，5，6，7。假设花纹与地面接触的宽度为W，则W= Cbw^bw2+*** +bwn) + (gw^+gwj …+gWj^ )取各花纹条宽度之间的比值为无理数，设Bw2Aw1=X21, Bw3Aw1=X31, bw3/bw2=x32,…，bwybwfXm, bwn/bw (n_0=xn (n-；o,各比例系数见下表 I。表I_bwi bw2 bw3......bw (n_D_K,_K__X31 x；n......X (n-mX111_bw2___X32......x(n-m_￡a2_bw3..........X (n-l) 3xn3_bw (n-l)______Xn (n-l)_bwnIllllX21、X31、...,xnl 以及 x32、...Jn0ri)皆为无理数，如▲,等，由于 “η)=bwn/bw (n_0= (xnl*bwl)/ (x (n-l)I^bw1) =xnl/x (n_0l。因此，只要xnl以及其之间比值都满足无理数的条件，则可满足此本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低噪音轮胎花纹的设计方法，其特征在于：所述方法包括花纹条数的确定、花纹条宽度的确定、花纹沟宽度的确定、各花纹基础节距长度和排列的确定以及基础节距上花纹沟槽的确定，其内容包括：???（a）花纹条数为n，n为2~16的正整数；优选n为2~7的正整数；（b）各花纹条的宽度比为1：a1：a2：……an?1，a1：a2：……an?1为不同的数值，所述的花纹条左右顺序根据实际情况而定；（c）各花纹沟的宽度比为1：b1：b2：……b?n?2，b1：b2：……b?n?2为不同的数值，所述的花纹沟左右顺序根据实际情况而定；（d）设其中一花纹条有m个基础节距，表示为P1，P2，…，Pm，且P1＜P2＜P3＜…＜Pm；（e）在所有或部分花纹基础节距上刻花纹槽；（f）对每一花纹条的基础节距进行排序，得全胎花纹。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：朱振华，陈弘，
申请(专利权)人：杭州中策橡胶有限公司，
类型：发明
国别省市：