輪胎花紋的創(chuàng)新設(shè)計(jì)

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1、輪胎花紋的創(chuàng)新設(shè)計(jì)201004302xxxxx1問題背景眾所周知，車輛是靠車輪與地面產(chǎn)生摩擦力來行駛的。當(dāng)車輛在潮濕或泥濘的路面上行駛吋，如果車輪輪胎沒有花紋，它與地血的摩擦力就很小，容易出現(xiàn)打滑現(xiàn)象。絕大多數(shù)汽車輪胎胎面都不是光滑的，其胎面有各式各樣凹凸不平的花紋，這是為了增加車輪與地面的摩擦力，保證行車安全。影響胎面花紋作用的因素較多，但起主要作用是花紋型式和花紋深度，因此，輪胎胎面花紋值得關(guān)注。2問題描述現(xiàn)在市場上的輪胎花紋主要有以下幾種，如圖1所示，各種輪胎花紋的優(yōu)缺點(diǎn)比較如表1所示。a）縱向花紋輪胎b）橫向花紋輪胎c）縱橫混合花紋輪胎示意圖d）越野花紋輪胎圖表1市場主流

2、輪胎花紋優(yōu)缺點(diǎn)比較圖號名稱優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)圖la)縱向花紋輪胎1、這種花紋操縱穩(wěn)定性優(yōu)良，轉(zhuǎn)動抵抗小，不容易橫向滑移。2、行駛中滾動阻力小，因此與地面摩擦力小，具冇較好的行駛導(dǎo)向性，很適宜于高速行駛。3、排水性能優(yōu)異，在濕滑路面不易打滑，行駛中的噪音也較小。1、縱向花紋輪胎的制動性能顯得和対較弱2、驅(qū)動力不如其他花紋的輪胎3、不適合于沙子路等狀況較差的道路。圖lb)橫向花紋輪胎輪胎與地面接觸面積增大，無論是制動力、驅(qū)動力都表現(xiàn)較出色。1、排水性差。2、輪胎散熱效果不好3、橫向花紋輪胎在增大地面接觸面積的同時，也增大了噪音4、在車輛操控靈活性方面顯然比不上縱向花紋輪胎。圖lc)縱橫混合花紋

3、輪胎1、吸收了縱向花紋排水性能好、噪聲小的優(yōu)點(diǎn)。2.比純粹的縱向花紋具有更好的驅(qū)動力、制動力表現(xiàn)會產(chǎn)生異常的磨損圖Id)越野花紋輪胎越野花紋是專門為適應(yīng)干、濕、崎嶇山路和泥濘、沙路而設(shè)計(jì)的花紋。由于花紋的接觸壓力大，滾動阻力大，所以不適合在良好硬路而上長吋間行駛。否則，將加重輪胎磨損，增加燃油消耗，汽車行駛震動也比較厲害。3運(yùn)用的創(chuàng)新方法針對現(xiàn)在市場上的各式輪胎花紋都有著這樣或者那樣的問題，下而我就運(yùn)用TRIZ理論的方法來對拖把進(jìn)行一次創(chuàng)新設(shè)計(jì)，爭取想出一款功能更加完善，使用更加方便的新型輪胎花紋！4問題分析與解決方案4.1解決驅(qū)動力和制動力不足的問題改善的技術(shù)特性參數(shù)：10#力

4、一一增加車輪與地面的摩擦力，保證行車安全；27#可靠性一一使輪胎內(nèi)側(cè)可以源源不斷地提供支撐力。惡化的技術(shù)特性參數(shù)：36#裝置的復(fù)雜性一一要增加驅(qū)動力和制動力必然使得輪胎花紋較普通輪胎而言更加復(fù)雜。查沖突解矩陣可知使用的解決原理是：19,1,35；13,35,1,如表2所示。表2驅(qū)動力和制動力不足問題解決方案原理編號內(nèi)容可能的解決方案19周期性作用原理1變持續(xù)性作用為周期性（脈沖）作用2如果作用己經(jīng)是周期性的，就改變其頻率3在脈沖中嵌套其他作用以達(dá)到其他效率35改變參數(shù)1改變物體的物理狀態(tài)2改變物體的濃度、粘度3改變物體的柔性4改變物體的溫度或體積等參數(shù)1分割原理1把一個物體分成相

5、互獨(dú)立的部分2把物體分成容易組裝和拆卸的部分3提高物體的可分性13逆向作用1用與原來相反的動作達(dá)到和同的忖的2讓物體可動部分不動，而讓不動部分可動3讓物體（或過程）倒過來采取的解決方案：利用35#采用非對稱的溝紋邊緣角度，就像水壩一樣，較緩的外側(cè)斜面可支撐和穩(wěn)固輪胎內(nèi)側(cè)，使輪胎內(nèi)側(cè)可以源源不斷地提供支撐力。這種輪胎的花紋與輪胎周向一致，呈一條或多條連續(xù)的圓圈。這種輪胎擁有良好的車頭指向性以及排水性能，高速行駛時噪音控制很好，并且受摩擦力所帶來向前的阻力也相對小很多。因此縱向花紋輪胎可以提供極好的運(yùn)動操控性。也可釆用塊狀花紋，其輪胎花紋呈塊狀排列，當(dāng)車輛行駛在雪地或泥濘地面吋，花紋

6、深嵌入雪地或泥濘中，車輛借此產(chǎn)生驅(qū)動力。4.2解決輪胎散熱性不好的問題改善的技術(shù)特性參數(shù)：31#物體產(chǎn)生的有害因素一一使得胎溫升高。惡化的技術(shù)特性參數(shù)：36#裝置的復(fù)雜性一一其形狀必將更加的復(fù)雜。查沖突解矩陣可知使用的解決原理是:19,1,31,如表3所示。表3輪胎散熱性不好的問題解決方案原理編號內(nèi)容可能的解決方案19周期性作用1變持續(xù)性作用為周期性（脈沖）作用2如果作用已經(jīng)是周期性的，就改變其頻率3在脈沖中嵌套其他作用以達(dá)到其他效率1分割1把一個物體分成相互獨(dú)立的部分2把物體分成容易組裝和拆卸的部分3提高物體的可分性31多孔材料1使物體多空或加入多孔物體2利用物體的多孔結(jié)構(gòu)引入

7、有用的物質(zhì)和功能采取的解決方案：利用31#多孔材料中在胎面中部添加方向各異或以縱向?yàn)橹鞯恼y溝槽，而在兩側(cè)則以方向各異或以橫向?yàn)橹鞯膶捇y溝槽。這樣的花紋搭配使混合花紋的綜合性能好，散熱性更好，適應(yīng)能力強(qiáng)。4.3解決越野花紋輪胎不適合在良好硬路面上長時間行駛的問題改善的技術(shù)特性參數(shù)：35#適用性及多樣性。惡化的技術(shù)特性參數(shù)：36#輪胎花紋的可靠性。查沖突解矩陣可知使用的解決原理是：35,30,34,2,如表4所示。表4越野花紋輪胎不適合在良好硬路面上長時間行駛的問題解決方案原理