创新设计论文

湖北汽车工业学院

HUBEI UNIVERSITY OF AUTOMOTIVE TECHNOLOGY 课 程 设 计 说 明 书 课程名称 汽车创新设计课程设计 设计题目 轮胎的创新设计

班级 T1043-5 专业 热能与动力工程 学生姓名 罗文昭 学号 20100430522

指导教师（签字）

汽车工程学院

轮胎的创新设计

20100430522 罗文昭

1 问题背景

每一辆汽车都会有轮胎，轮胎在我们的日常生活中随处可见。在古代，如古代战车，马车上都装有木制的轮胎，然而，轮胎经过这么多年的发展，现在真的很完美了吗？如果你真的了解轮胎的话，你一定会知道其中的不足的。

2 问题描述

现在市场上的轮胎主要有以下几种，如图1所示，各种轮胎的优缺点如表1所示。

a 斜交轮胎

b 子午线轮胎

C 带束斜交轮胎 d 活胎面轮胎

图 1 市场上的主流轮胎

3 运用的创新方法

针对现在市场上的各式轮胎都有着这样或者那样的优缺点，下面我就运用TRIZ理论的方法来对轮胎进行一次创新设计，争取想出一款功能更加完善，使用更加实用的新型轮胎！

4 问题分析与解决方案

4.1 解决胎侧刚度较大或舒适性差的问题

改善的技术特性参数：11#应力，压强——降低轮胎内部的应力，以提高舒适性；14#强度——降低轮胎的强度，以增加舒适性。

恶化的技术参数：32#可制造性——轮胎既要保证足够的安全要求又要一定的舒适性，给制造带来困难。

查冲突矩阵可知使用的解决原理是：1,28,13,27,3,10，32，如图表2所示。

采取的解决方案：利用3#将均匀的物体结构、外部环境或作用改为不均匀的；让物体的各部分处于个自动做的最佳状态；让物体的不同部位各具不同功能。可以通过改善胎侧的材料，重新分布其结构来提高其舒适性。

4.2 解决轮胎的质量大的问题

改善的技术参数：1#运动物体的重量——降低轮胎的质量。

恶化的技术参数：14#强度——保证轮胎的强度。

查冲突解矩阵可知使用的解决原理是：1，8，40，15，如表3所示。

表3解决轮胎的质量大的问题的解决方案

采取的解决方案：利用40#复合材料原理，用新的材料来代替原有的材料，减轻轮胎的密度，从而实现轻量化。

4.3 解决胎冠较厚，在其与胎侧的过渡区易产生裂口的问题

改善的技术特性参数：11#应力，压强——在轮胎运动过程中，应力或压强过大导致产生裂口。

恶化的技术特性参数：10#力——如果要求应力及压强不要过大，那么所受力就要减小。

查冲突解矩阵可知使用的解决原理是：36，35，21，如图表4所示。

采取的解决方案：35#性能转换原理，通过改变胎冠的密度，使其柔性变好，防止过渡区，裂纹的产生。

4.4 解决轮胎侧面侧向稳定性差的问题

改善的技术特性参数：14#强度，要保证侧面的强度

恶化的技术特性参数：5#运动物体的面积，侧面的面积不能改变，要保证通用性；9#速度，必须满足车辆的行驶速度的广泛性。

查冲突解矩阵可知使用的解决原理是：8,3,26,14,27,10，如图表5所示。

采用的解决方案：利用14#曲线曲面化，可以将所受的应力很好的分布，而且具有很好的可靠性；3#局部质量，可以改变轮胎侧面的结构来解决轮胎侧面侧向稳定性差的问题。

5 创新设计体会

之所以想到汽车轮胎，是因为在汽车产业飞速发展的今天，轮胎是汽车的重要部件之一，它直接与路面接触，和汽车悬架共同来缓和汽车行驶时所受到的冲击，保证汽车有良好的乘座舒适性和行驶平顺性；保证车轮和路面有良好的附着性，提高汽车的牵引性、制动性和通过性；承受着汽车的重量，汽车已经为越来越多的人所拥有，汽车轮胎也越来越引起我们的重视。

转眼间创新设计课我们已经学习完了，虽然我们只有每个星期四才上下午的那俩节课，但是回顾这段学习的日子，真的感慨万千，还有更多的是收获啦！学习生活提高了我的独立学习工作能力和为人处事能力，在学习期间我最大的收获是：第一，通过创新思维真正觉得自己可以做些什么了，从创新中体现了自己的人生价值；第二，通过课程的学习，设计创新精神；第三，在上课的这些日子里，我学会了在学习中创新，在学习中成长。刚开始上课的时候，因为创新能力的欠缺，起初想一些老师提出的问题都是感觉不好想，觉得自己的思维发散不开，也觉得挺辛苦，不过在老师指导下，通过虚心学习，在博老师的指导帮忙协助下，认识到自己专业上的问题，经过近这几个课时的学习，我已经初步认识到自己该做什么，做我们这个专业的，创新很重要。