滚动阻力成因分析与影响因素分析培训资料
滚动阻力成因分析与影响因素分析
滚动阻力的成因分析与影响因素分析报告车辆1203班第2组汽车在水平道路上等速行驶时受到的道路在行驶方向上的分力称为滚动阻力，主要有车轮的弹性变形、路面变形和车辙摩擦等。
本文主要针对滚动阻力的成因和影响因素研究分析。
一、滚动阻力的成因分析近代摩擦学关于滚动摩擦的理论认为：滚动体在力的推动下滚动，在赫兹接触区内除存在赫兹正压力外，还存在切向力，从而使接触区被分为微观滑动区和黏着区，在黏着区内只有滚动而无滑动，微观滑动区内还存在着滑动，认为滚动摩擦阻力由以下四个因素构成：弹性滞后、黏着效应、微观滑动、朔性滞后。
但在车轮滚动过程中，热弹性滞后、黏着效应、微观滑动、朔性滞后引起的能量损失所占比例很小，因此，主要原因在于弹性滞后。
当弹性轮胎在硬路面（混凝土路、沥青路）上滚动时，轮胎的变形是主要的。
由于弹性材料的粘弹性性能，弹性轮胎在硬支撑路面上行驶时，加载变形曲线和卸载变形曲线不重合导致能量损失，此能量系损耗在轮胎各部分组成相互间的摩擦以及橡胶、棉线等物质间的分子间摩擦，最后转化为热能消失在空气中，是轮胎变形时做的工不能全部收回。
这种损失称为弹性物质的迟滞损失。
（如右图）这种迟滞损失表现为一种阻力偶。
当车轮不滚动时,地面对车轮的法向反作用力的分布是前后对称的；当车轮滚动时,由于弹性迟滞现象,处于压缩过程的前部点的地面法向反作用力就会大于处于压缩过程的后部点的地面法向反作用力,F相对于法线前移这样,地面法向反作用力的分布前后不对称,而使他们的合力z一个距离a, 它随弹性迟滞损失的增大而变大。
即滚动时有滚动阻力偶矩T Fz f a=•,阻碍车轮滚动。
（如下图）由此可见，滚动阻力的作用形式为ff fTF Wf Fr==。
另一方面，当轮胎在松软的路面上滚动时，轮胎的变形很小，主要是路面下凹变形，在车轮前方实际形成了具有一定坡度的斜面，对车轮前进产生阻力。
还有车轮轴承内部也存在着磨擦，这些磨擦和变形都要损耗发动机的动力，从而形成了汽车行驶中的滚动阻力。
轮胎滚动阻力的产生机理
轮胎滚动阻力的产生机理轮胎滚动阻力是指车辆行驶时，轮胎与地面之间产生的阻力。
轮胎滚动阻力是车辆行驶阻力的主要组成部分之一，对车辆行驶的能量消耗、燃油效率和车辆性能具有重要影响。
本文将从轮胎结构、胎面形状、材料特性以及与地面间的摩擦等方面，详细介绍轮胎滚动阻力的产生机理。
一、轮胎结构对滚动阻力的影响轮胎的结构主要由胎体、胎冠、胎肩和胎侧组成。
其中，胎体是轮胎的主要结构部件，由多层尼龙、钢丝帘布等材料交叉层叠而成，可以提供较高的抗压性和抗拉强度。
胎冠是轮胎最外层的部分，对接触地面的面积和形态具有重要影响，胎肩则是连接胎冠和侧壁的部分，胎侧负责和车轮连接。
1.胎体结构对滚动阻力的影响胎体结构会影响轮胎的刚度和变形程度，从而影响滚动阻力的产生。
胎体结构越硬，刚度越高，轮胎在受到外力作用时变形较小，滚动阻力也相对较小；反之，胎体结构越软，刚度越低，轮胎变形较大，滚动阻力也相对较大。
2.胎冠形状对滚动阻力的影响胎冠形状是指轮胎与地面接触的部分，一般为凸面状。
胎冠形状的不同会导致接地面积和形态的不同，从而影响滚动阻力的大小。
一般来说，胎冠形状越大，接触地面的面积越大，滚动阻力越小。
此外，胎冠的形状是否均匀也会影响滚动阻力的大小。
3.胎肩和胎侧的影响胎肩的硬度和变形性能会影响轮胎在行驶时的稳定性和变形程度，从而影响到滚动阻力。
胎侧的刚度和变形性能则会影响轮胎在弯道行驶时的性能，以及与车轮的连接强度。
这些因素均会对滚动阻力产生一定的影响。
二、胎面形状与滚动阻力的关系胎面形状是指轮胎胎面的纵、横断面形状。
胎面形状对轮胎与地面摩擦力的分布和大小有着重要影响，从而影响滚动阻力的产生。
1.胎面纵向形状对滚动阻力的影响胎面纵向形状主要包括纵向纹路和块状条纹的分布。
纵向纹路的设计主要用于提高轮胎在湿滑路面的抓地力和排水性能，但过多的纵向纹路会导致轮胎与地面的接触面积减小，从而增加滚动阻力。
块状条纹则是为了提高轮胎在特定路况下的抓地性能，但在普通道路行驶时，过于明显的条纹会增加滚动阻力。
1.2-2-3影响滚动阻力的因素,汽车理论A,武汉理工大学强化版
ua ua f f 0 f1 f4 100 100
4
武汉理工大学汽车工程学院
3
驻波现象
当汽车车速超过临界车速时，轮胎会出现驻波现象， 其周缘呈明显的波浪状，且轮胎温度快速增加。
后果是大量发
热导致轮胎破 损或爆胎。
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4
（3）轮胎结构
子午线轮胎比斜交轮 胎的滚动阻力小20% ～30％；
滚动阻力与轮胎的帘
线（棉、人造丝、尼 龙、钢丝）和橡胶品
质有关。
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5
（4）气压
• 气压越高，轮胎变形及由其产生的迟滞损失就 越小，滚动阻力也越小。 • 气压过高，轮胎产生滑移的倾向增大，因滑移 产生的滚动阻力部分增大。 • 气压过高，道路所受压力增大，道路和轮胎寿 命下降。
影响滚动阻力的因素
主讲：余晨光
武汉理工大学汽车工程学院
1
（1）路面条件
路面类型
Good Blacktop or concrete pavement (良好的沥青或混凝土路面) Macadam pavement (碎石路面) Good cobble pavement(良好的卵石路面) Earthen road（泥泞土路） Dry sand（干沙）
余晨光武汉理工大学汽车工程学院1路面条件goodblacktopconcretepavement良好的沥青或混凝土路面00100018macadampavement碎石路面00200025goodcobblepavement良好的卵石路面00250030earthenroad泥泞土路01000250drysand干沙01000300moistsand湿沙00600150icingroad结冰路面00150030武汉理工大学汽车工程学院2车速u100100货车f000760000056u轿车武汉理工大学汽车工程学院驻波现象当汽车车速超过临界车速时轮胎会出现驻波现象其周缘呈明显的波浪状且轮胎温度快速增加
轮胎滚动阻力的定义,产生机理和作用形式
轮胎滚动阻力的定义,产生机理和作用形式
轮胎滚动阻力是指车辆行驶时，轮胎与地面间的接触面通过相对滚动产生的阻力。
其产生机理是涉及到轮胎的材料结构、压力、摩擦等因素。
当车轮转动时，轮胎与接触面之间的摩擦力产生阻力，这个阻力就是滚动阻力。
滚动阻力通过抵消车轮动能的方式阻碍了车辆的运动，并导致能源的浪费。
滚动阻力的作用形式是摩擦力，其大小与轮胎的材料、压力、表面粗糙度以及滚动速度等因素都有关。
降低滚动阻力是减少汽车燃料消耗的有效途径，同时也能够降低车辆在行驶过程中的噪音和振动。
轿车子午线轮胎滚动阻力的影响因素浅析
44中国橡胶应用技术屈灿明 黄俊奇 甘坚南万力轮胎股份有限公司轿车子午线轮胎滚动阻力的影响因素浅析随着社会的进步和经济的发展，全球汽车保有量不断上升，其中我国的汽车保有量更是每年高速递增。
据统计，截至2016年底，我国汽车保有量达1.94亿辆，其中轿车的数量已达1.6亿辆，新注册量和年增量均达历史最高水平。
与此同时，人们对环境保护的意识也不断提高，汽车企业都意识到节能降耗的重要性，轿车子午线轮胎作为轿车的重要部件，必须降低轮胎的滚动阻力，减少汽车能量的损耗。
影响轿车子午线轮胎滚动阻力的因素很多，本文从轮胎的花纹深度、花纹样式、轮胎气压、负荷、轮胎轮辋等方面进行试验和分析。
本文对轿车子午线轮胎进行试验，试验轮胎的滚动阻力均在同一台美国STL 轮胎滚动阻力测试设备上进行测试，试验方法标准遵循ISO 28580-2009。
为了方便比较，本文均将试验的滚动阻力结果换算为滚动阻力系数对结果进行比较，计算公式为：Cr=Fr/Lm （1）式（1）中：Cr ——轮胎的滚动阻力系数； Fr ——轮胎滚动阻力，N ； Lm ——试验负荷，kN 。
一、轿车子午线轮胎滚动阻力的影响因素1.轮胎花纹深度轮胎花纹深度与轮胎的使用里程有直接关系。
国内外汽车企业对轮胎的里程有不同的要求，轮胎企业需要根据汽车企业的要求结合轮胎的具体情况来设计轮胎的花纹深度。
同一规格205/55R16不同花纹深度的3条试验轮胎滚动阻力系数见表1。
表1 不同花纹深度的滚动阻力系数滚动阻力系数8.368.669.32从表1 数据可以看出，在3条配方相同的试验轮胎中，花纹深度最小的轮胎滚动阻力系数最小，表明花纹深度浅，减少胎面胶的厚度，可以有效降低轮胎的滚动阻力。
这主要是由于轮胎胎面胶料对轮胎的滚动阻力影响较大，一般情况下由胎面产生的滚动阻力占轮胎滚动阻力的49 %。
较浅的花纹深度，可以减小胎面胶的胶料体积，从而胶料产生的迟滞损失减少，在胶料配方相同的前提下能够降低轮胎的滚动阻力。
滚动阻力与温度的关系资料课件
VS
轮胎温度
滚动阻力的大小还会影响轮胎温度。在高 速行驶或长时间行驶时，由于轮胎与路面 之间的摩擦产生热量，导致轮胎温度升高 。过高的轮胎温度可能导致轮胎爆胎或损 坏，影响行车安全。因此，合理控制滚动 阻力的大小对于保证行车安全和延长轮胎 使用寿命都具有重要意义。
02
温度对滚动阻力的影响
温度对材料特性的影响
滚动阻力过大或过小都可能影响车辆的行驶稳定性。过大的滚动阻力可能导致车辆在高速 行驶时出现“发飘”现象，而过小的滚动阻力则可能导致车辆Байду номын сангаас高速行驶时出现“摆尾” 现象。
滚动阻力对轮胎磨损的影响
轮胎磨损
滚动阻力的大小直接影响轮胎的磨损程 度。滚动阻力越大，轮胎磨损越快。因 为需要更大的牵引力来克服滚动阻力， 使车辆前进，这会导致轮胎与路面之间 的摩擦力增大，从而加速轮胎磨损。
根据实际情况，对公式进行简化，以 便于理解和应用。
04
滚动阻力与温度关系的实际应用
轮胎设计中的考虑因素
轮胎材料
轮胎材料对温度敏感，选择合适的材料可以降低轮胎在高温 下的变形和摩擦，从而减少滚动阻力。
轮胎结构
合理的轮胎结构设计可以改善轮胎的散热性能，降低因高温 引起的性能下降。
车辆性能优化的策略
出贡献。
THANKS
感谢观看
针对不同材料、不同工况下的滚动阻力与温度关系进行研究，以拓展其应用范围和 适应性。
未来研究的技术与方法
发展高精度、高灵敏度的测量 技术和设备，以实现对滚动阻 力和温度的精确测量。
引入先进的数据处理和分析方 法，如人工智能、机器学习等 ，以提高研究效率和准确性。
结合多学科知识，如物理学、 材料科学、力学等，开展跨学 科合作研究，以推动相关领域 的发展。
影响轮胎滚动阻力的因素分析
影响轮胎滚动阻力的因素分析罗俊【摘要】轮胎滚动阻力的大小会影响到汽车的动力性和燃油经济性，而轮辋直径和轮胎高宽比、轮胎表面材料、轮胎气压和负荷、车速对轮胎的滚动阻力又有较大影响。
在查询和研究了近10年来有关轮胎滚动阻力影响因素方面的文献以及国际品牌公司最新研究成果的基础上，结合台式试验与实际路面状况分析，归纳总结出轮胎滚动阻力各种影响因素的相互联系，从而评定轮胎滚动阻力。
%Tire rolling resistance may affect the power performance of vehicle and the economic property of fuel, while the diameter of wheel rim and ratio of height and width of tire as well as the surface materials, tire pressure and load, and the speed of vehicle may affect the tire rolling resistance too. The literatures in recent 10 years about the factors affecting tire rolling resistance are researched, especially the literatures related the newest research of international famous enterprise are investigated and analyzed, combining with the workbench experiments and actual road surface conditions. The interrelation of various factors affecting tire rolling resistance is summarized and concluded, and the tire rolling resistance is evaluated on this basis.【期刊名称】《自动化仪表》【年(卷),期】2015(000)002【总页数】4页(P72-75)【关键词】轮胎滚动阻力;台式试验;实际路面;影响因素;胎面胶;胎体帘线;轮胎结构【作者】罗俊【作者单位】景德镇陶瓷学院机电工程学院，江西景德镇 333403【正文语种】中文【中图分类】TP202人类生存活动对环境的影响已引起特别关注，减少燃油的消耗、降低机动车尾气排放是减少二氧化碳排放量、防止全球变暖以及保护人类生存环境的重要举措。
滚动阻力成因分析与影响因素分析
滚动阻力的成因分析与影响因素分析报告车辆1203班第2组汽车在水平道路上等速行驶时受到的道路在行驶方向上的分力称为滚动阻力，主要有车轮的弹性变形、路面变形和车辙摩擦等。
本文主要针对滚动阻力的成因和影响因素研究分析。
一、滚动阻力的成因分析近代摩擦学关于滚动摩擦的理论认为：滚动体在力的推动下滚动，在赫兹接触区内除存在赫兹正压力外，还存在切向力，从而使接触区被分为微观滑动区和黏着区，在黏着区内只有滚动而无滑动，微观滑动区内还存在着滑动，认为滚动摩擦阻力由以下四个因素构成：弹性滞后、黏着效应、微观滑动、朔性滞后。
但在车轮滚动过程中，热弹性滞后、黏着效应、微观滑动、朔性滞后引起的能量损失所占比例很小，因此，主要原因在于弹性滞后。
当弹性轮胎在硬路面（混凝土路、沥青路）上滚动时，轮胎的变形是主要的。
由于弹性材料的粘弹性性能，弹性轮胎在硬支撑路面上行驶时，加载变形曲线和卸载变形曲线不重合导致能量损失，此能量系损耗在轮胎各部分组成相互间的摩擦以及橡胶、棉线等物质间的分子间摩擦，最后转化为热能消失在空气中，是轮胎变形时做的工不能全部收回。
这种损失称为弹性物质的迟滞损失。
（如右图）这种迟滞损失表现为一种阻力偶。
当车轮不滚动时,地面对车轮的法向反作用力的分布是前后对称的；当车轮滚动时,由于弹性迟滞现象,处于压缩过程的前部点的地面法向反作用力就会大于处于压缩过程的后部点的地面法向反作用力,这样,地面法向反作用力的分布前后不对称,而使他们的合力zF相对于法线前移一个距离a,它随弹性迟滞损失的增大而变大。
即滚动时有滚动阻力偶矩T Fzfa=•,阻碍车轮滚动。
（如下图）由此可见，滚动阻力的作用形式为ff fTF Wf Fr==。
另一方面，当轮胎在松软的路面上滚动时，轮胎的变形很小，主要是路面下凹变形，在车轮前方实际形成了具有一定坡度的斜面，对车轮前进产生阻力。
还有车轮轴承内部也存在着磨擦，这些磨擦和变形都要损耗发动机的动力，从而形成了汽车行驶中的滚动阻力。
滚动阻力成因分析与影响因素分析
滚动阻力的成因分析与影响因素分析报告车辆1203班 第2组 汽车在水平道路上等速行驶时受到的道路在行驶方向上的分力称为滚动阻力，主要有车轮的弹性变形、路面变形和车辙摩擦等。
本文主要针对滚动阻力的成因和影响因素研究分析。
一、滚动阻力的成因分析近代摩擦学关于滚动摩擦的理论认为：滚动体在力的推动下滚动，在赫兹接触区内除存在赫兹正压力外，还存在切向力，从而使接触区被分为微观滑动区和黏着区，在黏着区内只有滚动而无滑动，微观滑动区内还存在着滑动，认为滚动摩擦阻力由以下四个因素构成：弹性滞后、黏着效应、微观滑动、朔性滞后。
但在车轮滚动过程中，热弹性滞后、黏着效应、微观滑动、朔性滞后引起的能量损失所占比例很小，因此，主要原因在于弹性滞后。
当弹性轮胎在硬路面（混凝土路、沥青路）上滚动时，轮胎的变形是主要的。
由于弹性材料的粘弹性性能，弹性轮胎在硬支撑路面上行驶时，加载变形曲线和卸载变形曲线不重合导致能量损失，此能量系损耗在轮胎各部分组成相互间的摩擦以及橡胶、棉线等物质间的分子间摩擦，最后转化为热能消失在空气中，是轮胎变形时做的工不能全部收回。
这种损失称为弹性物质的迟滞损失。
（如右图）这种迟滞损失表现为一种阻力偶。
当车轮不滚动时,地面对车轮的法向反作用力的分布是前后对称的；当车轮滚动时,由于弹性迟滞现象,处于压缩过程的前部点的地面法向反作用力就会大于处于压缩过程的后部点的地面法向反作用力,这样,地面法向反作用力的分布前后不对称,而使他们的合力z F 相对于法线前移一个距离a, 它随弹性迟滞损失的增大而变大。
即滚动时有滚动阻力偶矩T Fz f a =∙,阻碍车轮滚动。
（如下图）由此可见，滚动阻力的作用形式为ff fTF Wf Fr==。
另一方面，当轮胎在松软的路面上滚动时，轮胎的变形很小，主要是路面下凹变形，在车轮前方实际形成了具有一定坡度的斜面，对车轮前进产生阻力。
还有车轮轴承内部也存在着磨擦，这些磨擦和变形都要损耗发动机的动力，从而形成了汽车行驶中的滚动阻力。
对轮胎滚动阻力影响因素的研探
对轮胎滚动阻力影响因素的研探我一直有一个疑惑，怎样的车子开起来阻力更小？更加省油，也更环保。
车子阻力大小除受路况、气候等因素影响，我想就汽车本身而言可能与其流线型设计以及车轮胎选择有关联，但是车轮胎究竟又有哪几个因素会影响其阻力大小呢？对于汽车来说，随着车轮每一次转动，当轮胎与路面接触时，轮胎就会因为承重的原因会产生变形。
随着轮胎结构的变形，车体在垂直于水平的方向上有了运动，一部分由发动机传输来的能量损耗了，这就是滚动阻力现象。
而对于汽车驾驶者来说，“滚动阻力”其实是混合了轮胎的滑动摩擦力（即抓地力）和以上滚动摩擦力概念的。
去轮胎店仔细看一下，就会发现各种轮胎的大小，宽度、花纹深浅和胎面材质各不相同。
我想，这些区别会不会就是影响阻力的一些因素呢？于是，我对这些因素进行了较充分的观察，并进行初步的测试和基本判断。
一、轮胎与地面的接触面积大小的影响1.轮胎的半径大小对汽车阻力有什么影响？地面是凹凸不平的，轮胎滚动会产生摩擦力，大轮胎比小轮胎接触地面的面积大，摩擦力自然会更大一些，摩擦力大了，汽车阻力就自然大些。
基本推断：大轮胎与小轮胎相比较而言摩擦力更大。
但是摩擦力大，并非一无是处，这样就增加了轮胎的抓地能力，让爬山等运动变得更加方便和安全。
反之，小轮胎与地面接触面积不大，摩擦力小，适合在普通的水泥的引路面上行驶。
2.轮胎的宽度对汽车阻力有什么影响？我们都知道，长度乘上宽度就等于它的面积。
宽轮胎和窄轮胎别的都一样，唯独这宽度有差别。
于是，这宽度就决定了这个轮胎的外围面积，和前面轮胎的大小相同的道理。
宽轮胎的宽度比窄轮胎的宽，面积也大。
接触地面时受到的摩擦力和阻力也比窄轮胎都要大。
但是宽轮胎的好处就是，行驶在泥泞的土路上时，很平稳，不容易侧滑。
不像窄轮胎，会让人有一种要溜坡的感觉。
窄轮胎在市区一些水泥路上开时，就显得很平稳舒适，而且更为省油。
3.轮胎的气压对汽车阻力有什么影响？高胎压时胎面会发生肉眼无法察觉的轻微变形，轮胎变得很“硬”，胎面与地面的接触面积减小，因此滑动摩擦力减小，也就是滚动阻力减小了。
汽车滚动阻力的产生机理
汽车滚动阻力的产生机理一、引言汽车滚动阻力是指汽车在行驶过程中，由于轮胎与路面的接触而产生的阻力。
这种阻力对于汽车的行驶稳定性、燃油经济性和安全性有着重要的影响。
因此，了解汽车滚动阻力的产生机理对于汽车设计和优化具有重要意义。
二、轮胎形变引起的阻力轮胎在行驶过程中会受到路面反作用力，从而发生形变。
这种形变会导致轮胎内部产生应力，并且会使轮胎表面产生弯曲。
这些应力和弯曲会导致轮胎内部分子之间的摩擦增大，从而产生滚动阻力。
同时，由于轮胎表面弯曲所产生的弯矩也会使得轮胎与路面之间的接触区域变小，进一步增加了滚动阻力。
三、轮胎与路面之间的摩擦当车辆行驶时，轮胎与路面之间会发生摩擦。
这种摩擦分为干摩擦和湿摩擦两种情况。
干摩擦是指轮胎与干燥的路面之间的摩擦，而湿摩擦则是指轮胎与潮湿或者湿滑路面之间的摩擦。
不同的摩擦情况会对滚动阻力产生不同的影响。
干摩擦时，轮胎与路面之间的接触区域非常小，只有轮胎表面少量凸起部分与路面接触。
这种情况下，轮胎表面微小凸起部分与路面之间产生了极高的应力，从而使得摩擦系数增大，进一步增加了滚动阻力。
湿摩擦时，由于路面上存在水膜，轮胎与路面之间的接触区域变得更大。
这种情况下，水膜会降低摩擦系数，从而减小了滚动阻力。
四、空气阻力当汽车行驶时，车身前方会形成一个高压区域，而车身后方则形成一个低压区域。
这种压差会导致空气流动，并且会产生一个向后的推力。
这个推力就是所谓的空气阻力。
空气阻力对于汽车行驶速度的影响非常大，随着速度的增加，空气阻力也会增加。
五、车轮滚动时的变形当车轮滚动时，由于轮胎与路面之间的摩擦力和轮胎自身的弹性变形，车轮会发生变形。
这种变形会导致车轮表面产生不均匀的应力分布，并且会使得摩擦系数不均匀。
这种不均匀性会使得滚动阻力增加。
六、结论汽车滚动阻力是由多个因素共同作用而产生的。
其中最主要的因素包括轮胎形变引起的阻力、轮胎与路面之间的摩擦、空气阻力和车轮滚动时的变形等。
了解这些因素对于汽车设计和优化具有重要意义。
滚动阻力成因分析与影响因素分析
滚动阻力的成因分析与影响因素分析报告车辆1203班第2组汽车在水平道路上等速行驶时受到的道路在行驶方向上的分力称为滚动阻力，主要有车轮的弹性变形、路面变形和车辙摩擦等。
本文主要针对滚动阻力的成因和影响因素研究分析。
一、滚动阻力的成因分析近代摩擦学关于滚动摩擦的理论认为：滚动体在力的推动下滚动，在赫兹接触区内除存在赫兹正压力外，还存在切向力，从而使接触区被分为微观滑动区和黏着区，在黏着区内只有滚动而无滑动，微观滑动区内还存在着滑动，认为滚动摩擦阻力由以下四个因素构成：弹性滞后、黏着效应、微观滑动、朔性滞后。
但在车轮滚动过程中，热弹性滞后、黏着效应、微观滑动、朔性滞后引起的能量损失所占比例很小，因此，主要原因在于弹性滞后。
当弹性轮胎在硬路面（混凝土路、沥青路）上滚动时，轮胎的变形是主要的。
由于弹性材料的粘弹性性能，弹性轮胎在硬支撑路面上行驶时，加载变形曲线和卸载变形曲线不重合导致能量损失，此能量系损耗在轮胎各部分组成相互间的摩擦以及橡胶、棉线等物质间的分子间摩擦，最后转化为热能消失在空气中，是轮胎变形时做的工不能全部收回。
这种损失称为弹性物质的迟滞损失。
（如右图）这种迟滞损失表现为一种阻力偶。
当车轮不滚动时,地面对车轮的法向反作用力的分布是前后对称的；当车轮滚动时,由于弹性迟滞现象,处于压缩过程的前部点的地面法向反作用力就会大于处于压缩过程的后部点的地面法向反作用力,这样,地面法向反作用力的分布前后不对称,而使他们的合力zF相对于法线前移一个距离a,它随弹性迟滞损失的增大而变大。
即滚动时有滚动阻力偶矩T Fzfa=•,阻碍车轮滚动。
（如下图）由此可见，滚动阻力的作用形式为ff fTF Wf Fr==。
另一方面，当轮胎在松软的路面上滚动时，轮胎的变形很小，主要是路面下凹变形，在车轮前方实际形成了具有一定坡度的斜面，对车轮前进产生阻力。
还有车轮轴承内部也存在着磨擦，这些磨擦和变形都要损耗发动机的动力，从而形成了汽车行驶中的滚动阻力。
滚动阻力基础知识
滚动阻力基础知识目录一、滚动阻力概述 (2)1.1 滚动阻力的定义 (2)1.2 滚动阻力的分类 (3)二、滚动阻力的影响因素 (4)2.1 轮胎与地面接触的特性 (5)2.1.1 轮胎的胎压 (7)2.1.2 地面的类型与状态 (7)2.1.3 轮胎花纹设计 (8)2.2 车辆行驶速度与方向 (10)2.2.1 行驶速度的影响 (10)2.2.2 行驶方向的影响 (11)三、滚动阻力的计算与测量 (11)3.1 滚动阻力的计算方法 (13)3.1.1 理论计算法 (14)3.1.2 经验公式计算法 (15)3.2 滚动阻力的测量方法 (16)3.2.1 试验仪器与设备简介 (18)3.2.2 测量步骤与注意事项 (19)四、滚动阻力对车辆性能的影响及优化措施 (20)4.1 对车辆燃油经济性的影响及优化措施 (21)4.1.1 影响燃油经济性的原因解析 (22)4.1.2 优化措施与建议方案探讨 (23)4.2 对车辆行驶安全性的影响及优化措施 (24)4.2.1 滚动阻力对行驶安全的影响分析 (26)4.2.2 提高行驶安全的优化措施探讨与实践案例分享 (27)一、滚动阻力概述滚动阻力是物理学中的一个重要概念，尤其在机械、车辆工程及运动学领域中，滚动阻力对系统的性能表现具有显著影响。
顾名思义，是指物体在滚动过程中遇到的阻力。
当物体在接触面上滚动时，由于接触面材料的不均匀性、表面粗糙度、形变等因素，滚动会产生能量损失并引发阻力。
了解滚动阻力的基本原理对于提高机械效率和优化设计至关重要。
本章节将简要介绍滚动阻力的概念、来源及其在实际应用中的重要性。
在车辆工程中，滚动阻力是车辆行驶过程中不可避免的一部分。
轮胎与地面之间的接触产生摩擦力，部分转化为滚动阻力，影响车辆的燃油效率和行驶性能。
对于运动器械如自行车或滑板车等，滚动阻力的存在直接影响其运动效率和用户体验。
在制造业和材料科学领域，滚动阻力的研究有助于改进材料和制造工艺，以提高产品质量和使用寿命。
试说明轮胎滚动阻力的定义产生机理和作用形式
试说明轮胎滚动阻力的定义产生机理和作用形式下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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滚筒转动阻力-概述说明以及解释
滚筒转动阻力-概述说明以及解释1.引言1.1 概述：滚筒转动阻力是指在滚筒运动过程中所受到的阻碍转动的力。
在工业生产中，滚筒是一种常见的输送设备，其转动畅顺与否直接影响到生产效率和设备的使用寿命。
因此，研究和分析滚筒转动阻力的影响因素以及减少阻力的方法具有重要的意义。
本文将从滚筒转动阻力的定义及其影响因素入手，探讨如何通过有效方法来减少滚筒转动阻力，以提高设备运行效率，降低能耗，进而促进工业生产的可持续发展。
1.2 文章结构：本文将主要分为引言、正文和结论三个部分。
在引言部分，我们将对滚筒转动阻力进行概述，介绍文章的结构和目的。
在正文部分，我们将详细探讨滚筒转动阻力的定义、影响其的因素以及减少滚筒转动阻力的方法。
最后，在结论部分，我们将总结本文的主要内容，讨论滚筒转动阻力的实践意义，并展望未来可能的研究方向。
整个文章结构清晰，逻辑性强，旨在帮助读者更好地理解和应用滚筒转动阻力相关知识。
1.3 目的：本文旨在探讨滚筒转动阻力的相关问题，深入分析滚筒转动阻力的定义、影响因素和减少方法，以帮助读者更好地理解和解决滚筒设备在运行过程中所面临的挑战。
通过对滚筒转动阻力的研究，我们可以更好地优化设备运行效率，减少能源消耗，延长设备寿命，提高生产效率，从而实现经济效益和环境效益的双重目的。
希望本文能为相关领域的研究者和工程师提供有益的参考和指导，推动滚筒设备领域的进步与发展。
2.正文2.1 滚筒转动阻力的定义滚筒转动阻力是指在滚筒转动过程中受到的阻碍力，其大小取决于滚筒的结构、材质、表面润滑情况以及与其他部件的接触方式等因素。
滚筒转动阻力会导致能量损耗，影响设备的效率和运行成本。
在工程领域中，滚筒转动阻力是一个重要的研究课题。
通过准确测量和分析滚筒转动阻力，可以评估设备的性能和稳定性，进而优化设计方案和改进工艺流程。
同时，合理降低滚筒转动阻力可以减少能源消耗，提高生产效率。
在实际应用中，为了减少滚筒转动阻力，可以采取一系列措施，如优化滚筒的表面光洁度、选用适合的润滑方式、调整滚筒的使用方式等。
滚动阻力产生的原因
滚动阻力产生的原因滚动阻力是指物体在接触面上滚动时产生的阻碍其前进运动的力。
在实际生活中，我们可以很容易地观察到滚动阻力的存在，例如推动一个推车或者滚动一个轮子时，我们都能感受到推动的困难程度与滚动的顺畅程度之间的关系。
滚动阻力的产生主要源于以下几个方面。
首先，滚动阻力产生的一个主要原因是物体与接触面之间的摩擦力。
在滚动过程中，物体与接触面之间存在着相对运动，这导致了摩擦力的产生。
摩擦力的大小取决于物体的质量、表面的粗糙程度和物体与接触面之间的压力。
当物体的质量增大、表面的粗糙度增加或者物体与接触面之间的压力增大时，摩擦力也会增大。
而摩擦力的存在会抵消物体的前进动力，使得物体的滚动速度减小。
其次，滚动阻力还与物体的形状有关。
一般来说，物体的形状越接近于球体，滚动阻力就越小。
这是因为球体的接触面积相对较小，所以产生的摩擦力也较小。
而对于其他形状的物体，由于接触面积增大，摩擦力也会随之增大，从而导致滚动阻力的增大。
另外，滚动阻力还受到物体与介质之间的黏度的影响。
在液体介质中滚动的物体，由于液体的黏度较大，摩擦力也会相应增大，从而产生较大的滚动阻力。
而在气体介质中滚动的物体，摩擦力较小，滚动阻力也相对较小。
此外，滚动阻力还受到物体表面状况的影响。
当物体表面比较粗糙时，物体与介质之间的接触面也会增加，从而增加了摩擦力，导致滚动阻力的增大。
相反，当物体表面比较平滑时，物体与介质之间的接触面相对较小，摩擦力较小，滚动阻力也相对较小。
最后，滚动阻力还与滚动条件有关。
当物体在不平坦的地面上滚动时，地面的凹凸不平会导致物体与地面之间接触面积的变化，从而增加滚动阻力。
同样，在斜面上滚动时，斜面的角度会影响物体滚动的速度和滚动阻力。
当角度较大时，摩擦力增大，滚动阻力也会增加。
综上所述，滚动阻力的产生主要是由于物体与接触面之间的摩擦力、物体的形状、介质的黏度、物体表面的状况以及滚动条件的影响。
对滚动阻力的研究和理解有助于我们更好地认识物体的运动规律，并为工程设计和生产提供理论基础。
试说明轮胎滚动阻力的定义
第一章1.1、试说明轮胎滚动阻力的定义、产生机理和作用形式?1.2、滚动阻力系数与哪些因素有关？1.3、确定一轻型货车的动力性能（货车可装用4档或5档变速器，任选其中的一种进行整车性能计算）：1）绘制汽车驱动力与行驶阻力平衡图。
2）求汽车的最高车速、最大爬坡度及克服该坡度时相应的附着率。
3）绘制汽车行驶加速倒数曲线，用图解积分法求汽车有Ⅱ档起步加速行驶至70km/h 的车速－时间曲线，或者用计算机求汽车用Ⅱ档起步加速至70km/h 的加速时间。
轻型货车的有关数据：汽油发动机使用外特性的Tq —n 曲线的拟合公式为4321000(8445.3)1000(874.40)1000(44.165)1000(27.25913.19n n n n Tq −+−+−= 式中, Tq 为发功机转矩(N ·m)；n 为发动机转速(r ／min)。
发动机的最低转速n min =600r/min ，最高转速n max =4000 r ／min装载质量 2000kg整车整备质量 1800kg总质量 3880 kg车轮半径 0.367 m传动系机械效率 ηт＝0.85波动阻力系数f＝0.013m 空气阻力系数×迎风面积C D A＝2.772主减速器传动比i0＝5.83m 飞轮转功惯量I f＝0.218kg·2二前轮转动惯量I w1＝1.798kg·2m四后轮转功惯量I w2＝3.598kg·2m变速器传动比i g(数据如下表)轴距 L＝3.2m质心至前铀距离(满载)α＝1.947m质心高(满载)h g＝0.9m1.4、空车、满载时汽车动力性有无变化？为什么？1.5、如何选择汽车发动机功率?1.6、超车时该不该换入低一档的排档?1.7、统计数据表明，装有0.5～2L排量发动机的轿车，若是前置发动机前轮驱动(F.F.)轿车，其平均的轴负荷为汽车总重力的61.5％；若是前置发动机后轮驱动(F.R.)轿车，其平均的前轴负荷为汽车总重力的55.7％。
轮胎滚动阻力影响因素试验分析
轮胎滚动阻力影响因素试验分析段振亚;樊丽娟;王涛;李旭;杭柏林【期刊名称】《石油化工设备》【年(卷),期】2016(045)001【摘要】为了提高汽车的燃油经济性,最大限度地降低汽车行驶过程中的滚动阻力,依托某公司STL滚动阻力试验机,选取不同规格的轮胎采用控制变量法进行速度、充气压力以及负荷对滚动阻力影响的试验.通过对试验数的分析表明,滚动阻力随汽车行驶速度的提高呈现先减小后增大的变化趋势,在整个速度范围内存在最佳行驶速度.随着充气压力的增加,滚动阻力逐渐减小,为提高整车的燃油经济性,可适当增大轮胎的充气压力.随着负荷的加大,滚动阻力呈现近似线性的增长趋势,但滚动阻力系数基本保持不变.因此,在获得同等精度的滚动阻力系数前提下,可以降低轮胎的试验负荷以达到节约试验成本的目的.【总页数】6页(P6-11)【作者】段振亚;樊丽娟;王涛;李旭;杭柏林【作者单位】青岛科技大学机电工程学院,山东青岛 266061;青岛科技大学机电工程学院,山东青岛 266061;青岛科技大学机电工程学院,山东青岛 266061;青岛科技大学机电工程学院,山东青岛 266061;青岛科技大学机电工程学院,山东青岛266061【正文语种】中文【中图分类】TQ050.7;TB115.1【相关文献】1.国内外轮胎滚动阻力试验方法及影响因素分析 [J], 王阳;张子鹏;朱其文;魏晓辰2.轮胎滚动阻力影响因素及测试方法 [J], 何燕;张忠富3.轮胎滚动阻力影响因素及测试方法研究 [J], 韩福涛;苏杰;刘晓民;邢力;毛成涛;黄蒲;史松杰;满忠雷;张少岩4.轮胎滚动阻力影响因素及测试方法研究 [J], 韩福涛;苏杰;刘晓民;邢力;毛成涛;黄蒲;史松杰;满忠雷;张少岩;5.钻屑密闭正压输送系统处理量影响因素试验分析 [J], 吴坤坤;李斌;张明;张贵磊因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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滚动阻力的成因分析与影响因素分析报告
车辆1203班第2组
汽车在水平道路上等速行驶时受到的道路在行驶方向上的分力称为滚动阻力，主要有车轮的弹性变形、路面变形和车辙摩擦等。
本文主要针对滚动阻力的成因和影响因素研究分析。
一、滚动阻力的成因分析
近代摩擦学关于滚动摩擦的理论认为：滚动体在力的推动下滚动，在赫兹接触区内除存在赫兹正压力外，还存在切向力，从而使接触区被分为微观滑动区和黏着区，在黏着区内只有滚动而无滑动，微观滑动区内还存在着滑动，认为滚动摩擦阻力由以下四个因素构成：弹性滞后、黏着效应、微观滑动、朔性滞后。
但在车轮滚动过程中，热弹性滞后、黏着效应、微观滑动、朔性滞后引起的能量损失所占比例很小，因此，主要原因在于弹性滞后。
当弹性轮胎在硬路面（混凝土路、沥青
路）上滚动时，轮胎的变形是主要的。
由于弹
性材料的粘弹性性能，弹性轮胎在硬支撑路面
上行驶时，加载变形曲线和卸载变形曲线不重
合导致能量损失，此能量系损耗在轮胎各部分
组成相互间的摩擦以及橡胶、棉线等物质间的
分子间摩擦，最后转化为热能消失在空气中，
是轮胎变形时做的工不能全部收回。
这种损失
称为弹性物质的迟滞损失。
（如右图）
这种迟滞损失表现为一种阻力偶。
当车轮
不滚动时,地面对车轮的法向反作用力的分布
是前后对称的；当车轮滚动时,由于弹性迟滞现象,处于压缩过程的前部点的地面法向反作用力就会大于处于压缩过程的后部点的地面法向反作用力,这样,地面
法向反作用力的分布前后不对称,而使他们的合力z F相对于法线前移一个距离a,
它随弹性迟滞损失的增大而变大。
即滚动时有滚动阻力偶矩T Fz
f
a
=•
,阻碍车
轮滚动。
（如下图）
由此可见，滚动阻力的作用形式为
f
f f
T
F Wf F
r
==。
另一方面，当轮胎在松软的路面上滚动时，轮胎的变形很小，主要是路面下凹变形，在车轮前方实际形成了具有一定坡度的斜面，对车轮前进产生阻力。
还有车轮轴承内部也存在着磨擦，这些磨擦和变形都要损耗发动机的动力，从而形成了汽车行驶中的滚动阻力。
车轮行驶在不平路面上时，引起车身振荡、减振器压缩和伸长时做功，也是滚动阻力的产生来源。
由上可知，汽车的滚动阻力主要是由轮胎和路面的变形引起的，而轮胎和支撑面的相对刚度决定了变形的特点。
二、滚动阻力影响因素分析
由滚动阻力的作用形式
f
f f
T
F Wf F
r
==
可知，滚动阻力主要与滚动阻力
系数有关，试验可知，滚动阻力系数主要与以下因素有关。
2.1 路面环境
不同路面的滚动阻力系数不同。
总的来说，路面状况越良好，摩擦因数越小，滚动阻力越小。
柔性路面（土路、草地、沙土、雪地）比硬性路面滚动阻力大。
因为还需要克服附加滚动阻力，具体包括接触面材料被压缩和移动行程的车辙阻力和车辙与轮胎之间的摩擦力。
压紧路面的干燥路面的滚动阻力比积水路面的滚动阻力小。
因为在积水硬路面运动的车轮与路面之间存在三个区域：水膜区、过渡区和接触区。
在过渡区轮胎已有变形，与道路有局部接触，而在接触区轮胎与路面之间才完全接触传递力，轮胎排挤水层就形成了排水阻力，增大了滚动阻力。
2.2 行驶车速a
u
对轿车轮胎试验发现，车速低于100km/h，滚动阻力逐渐增加，但变化不大；当车速超过140km/h时，滚动阻力增加很快；当车速达到临界车速（200km/h），滚动阻力迅速增加，此时，轮胎发生驻波现象，轮胎轮缘呈现明显的波浪状。
同时，轮胎温度也很快增加100℃以上，胎面与帘布层脱落，数分钟后就会出现爆胎。
更进一步研究发现，在一车速实验范围内，低速行驶时，滚动阻力近似与车速成线性关系；高速行驶时，滚动阻力近似与车速成平方关系。
2.3 轮胎材料与结构
（1）胎面材料：胎面材料的选用对轮胎滚动阻力影响较大，其滞后损失占整个轮胎的50%甚至更多。
在胎面胶中合理使用BR、S-SBR、白炭黑和高芳烃油，均可降低轮胎滚动阻力。
（2）帘线排列形式（斜交结构与子午结构）：轮胎帘线排列形式是影响滚动阻力的仅次于胎面材料的第二大因素。
斜交胎
与子午胎比较，子午胎由于有带束层紧箍胎体，
不仅胎面部分的变形很小，而且胎体也几乎不
发生胀缩运动，因而轮胎的滞后损失非常校尤
其是载重子午胎的胎体要使用钢帘线，滞后损
失更小，所以滚动阻力也更低。
一般来讲，子
午胎的滚动阻力大约相当于斜交胎的2/3左
右。
（如右图为斜交与子午接地部收缩比较）
（3）帘纤材料：轮胎的同一规格的轮胎使用
不同的纤维帘线材料，其滚动阻力有明显差异。
芳纶帘线轮胎滚动阻力最低，DSP 聚酯帘线轮
胎的滚动阻力介于芳纶帘线轮胎和普通聚酯帘线轮胎之间。
（4）扁平比：轮胎扁平比对滚动阻力也产生一定的影响。
通常，扁平比越小则轮胎的刚性越大，也越难下沉，滞后损失也相应变低，滚动阻力减少。
（5）无内胎化的结构变化也可有效降低滚动阻力。
2.4 气压
据德国奥迪试验表明，轮胎气压比规定压力增加10％，可有较好的节油效果，且不降低轮胎的适用寿命。
但是，轮胎充气压力不可过高，否则就会降低轮胎寿命和增加道路早期损坏。
因为随着充气压力的增大，轮胎的刚度增大，在轮胎滚动过程中，其整体变形减小，由此产生的滞后损失减小，从而降低了滚动阻力。
2.5 驱动力
驱动轮的轮胎大于从动轮的滚动阻力。
因为在驱动力矩作用下，胎面与接触地面存在一定的滑动，增加能量损耗。
而且，驱动力越大，滚动阻力系数越大。
2.6 转向
通用公司DFW1100型34.5吨半挂车汽车在半径33m的圆周行驶试验表明，转弯行驶的滚动阻力比直线行驶时增加50%～100%。
因为转弯或变更车道行驶时，轮胎发生侧偏现象，车轮受到侧向力的作用，使车轮运动方向不垂直其轴线而是车轮平面与运动方向成某一角度，即侧偏角，此时，滚动阻力将增加侧向力在行驶方向的分力，即附加滚动阻力。
但一般的动力性分析中常不考虑转弯增加的阻力。
〖参考文献〗
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[2]何燕，张忠富.轮胎滚动阻力影响因素及测试方法[J].轮胎工
业.2004-04-10
[3]余志生.汽车理论.机械工业出版社
[4]于清溪.轮胎滚动阻力特性的探讨.橡胶技术与装备.2013-0215
小组成员分工
1、查找文献资料：龙宣、高玮、梁言
2、报告书写：蔡秋平、袁恬、晨曦
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