轮胎花纹噪声的发声机理及降噪技术
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
积 ． 之 比满足 ：一 ／ ≤３ ｓ Ｊ ． ｓ ｓ 。
（ ） 据 实 际情 况 ， ５根 同时 遵循 花纹 条应 尽 可 能 多
面 的眼状振动点 ， 恰似一个声源 ， 尤其在频率较高时 ，
的原则 ， 在考虑其他物理性能 的基础上合理处理 ， 花 胎 与路 面 开 口两边 ， 阻增 大 ， 成 喇 叭筒 ， 声 形 这个 喇叭 纹 条 的宽 度 比不 宜接 近 整 数 比 。 筒 放 大 了 声 压 ， 种 现 象 成 为 “ 叭 筒 效 应 ” 这 喇 。 （） ６ 花纹块（ 或花纹 沟 ） 的声 中心能量分 布应相
Ｅｑ ｉ ｍｅ ｔ ｕｐ ｎ Ｍａ ｕ ａ ｔｉ ｇＴ ｃ ｎ ｌ ｇ ｏ ９， ０ ｎ ｆｅｒ ｅ ｈ ｏｏ ｙＮ ． ２ １ ｎ １
轮胎花纹噪声 的发声机 理及 降噪技术
杨晓芳
（ 盐城纺织职业技术学院 ， 江苏 盐城 ２ ４０ ） ２０ ５
摘 要： 阐述 了 轮胎花 纹噪 声中的花纹块的撞击噪声 、 花纹槽的泵 浦噪 声和 花纹槽 的气柱共鸣噪 声的发 声机理 以及低
—
ｓｕ ｄａ ｐ ｆ ａ ｏ ｙｔｅｈ ｒ ｆ ｃ叨 ． ｎ ｒＮ ｉ ，９ ２ ｏｎ ｍ ｌｉ ｔｎｂ ｏｎｅｅｔ Ｉｔ － ｏ ｅ １ ８ ， ｉｃｉ ｈ ｅ ｓ
８ （）１ １ １４ ２２：３ － ３ ．
根据需要进行选择 ， 从而进一步降低轮胎花纹噪声 。
参考文献 ：
【】 Ｍ ｅｋ １ ｉ ｏｓ ｅ ｅａｏ ］ ｅｒ ９ ６ １３： １ Ｈ ｃｅ．Ｔｒ ｎ ｉ ｇｎｒ ｉ Ｕ ．Ｗ ａ，１８ ，（１ ） ｅ ｅ ｔｎ
［ 陈理君 ， 艳 ， 立 ， ． 噪声 轮胎 花纹设 计 原理 与方 ５ ］ 张 杨 等 低 法【 ．轮胎工业 ，０ １ ２ （）２ ０ ２ ６ Ｊ ］ ２ ０ ， １ ：７ — ７ ． ５
【 Ｓｈａ Ｋ， ｏ ｎｂｒｅ Ｄ Ｎ ｉ ａｉ ｉ ｒｍ ｒｌｎ ｎＩｌ Ｓ ２ ｅａｆ Ｒ ｎ ｅｅｇｒ ． ｏ ｅ ｒｄａｏ ｏ ｏ ｉ ］ ｓ ｔ ｎｆ ｌｇ ｅ
当轮胎 与 地 面接触 时 ， 轮胎 的前沿 区 由轮胎 和 在 路 面 之 间的气 体形 成 了半 封 闭 的一 个 喇叭 筒形 状 ， 后 （ ） 个 节距 内 的块 和槽 的数量 比例应 在 １ ４一 ． ５～ ４范 围 内 ， 时应 有 花 纹 槽 的最 大 面 积 Ｓ 与 最小 面 同 眦
１ ７ １ ０ ５－７ ．
【 李福 军 ， ３ ］ 吴桂忠 ． 轮胎花纹 沟的发声模拟计算【． Ｊ 轮胎 工业 ， ］
２ ０ ，６４：０ － ０ ． ０６２ （ ２ ３２７ ）
【］ ４ 葛剑敏 ， 范俊岩 ， 王胜发 ， 低 噪声轮 胎设 计方 法与 应用 等．
［． Ｊ 轮胎工业 ，０ ６ ２ （）７ — ４ 】 ２ ０ ，６２：９ ８ ．
．
．
Ｓｏ ｎ ｃ ａ ｉｍ ｆ ｅ ｄ Ｎｏｓ ｎ ｉｅ Ｒｅ ｕ ｔ ｎ Ｔ ｃ ｎ ｌｇ ｕ ｄ Ｍｅ ｈ ｎｓ ｏ ａ ｉｅ ａ ｄ Ｎｏ ｓBaidu Nhomakorabea ｄ ｃ ｉ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ Ｔｒ ｏ
ＹＡＮＧ ａ － ａ ｇ Ｘｉｏ ｆ ｎ
（ ａ ｇｈ ｎ ｅｔｅ ｏａｉ ａ Ｔ ｃ ｎ ｌ ｙＣ Ｕ ｇ，ｉｎ ｓ ａ ｃｅ ｇ２ ４ ０ ， ｈｎ Ｙ ｎ ｃｅ ｇ ｘ ｌ Ｖ ｃｔ ｎ ｌ ｅｈ ｏｏ ｏ ｅｅ Ｊ ｇｕＹ ｎ ｈ ｎ ２ ０ ５ Ｃ ｉａ Ｔ ｉ ｏ ｇ ａ １
１ 轮胎 花纹噪声的发声机理
１１ 花纹 块击 地 噪声 ． 轮 胎在 行 驶 过程 中 ，当轮 胎 胎 面与 地 面 在 Ａ 点
根据气泵 噪声产生的原理可知 ，其大小主要 与 沟槽长 接触 时 ， 由于轮胎 的变形 （ 胎痕 ）会使轮胎花纹块在 沟槽的体积变化有关。亦 即与以下因素有关 ： ， 宽度、 深度 以及花纹沟角度。 速度方 向产生突变 （ 假设轮胎 与路面之间没有滑动 度、 而根据模 拟分析可 以看 出囹 沟槽 的深度对轮胎 ， 位移 ）但速 度 大小 不会 发 生变 化 。 ，
１２ 花 纹槽 的泵 浦发 声 。
由于胎 面橡胶是弹性体 ，因而在 轮胎接地前沿
胎噪声具有一定 的放大作用 。因而 ， 轮胎花纹噪声控 区轮胎接触地 时 ， 花纹沟两侧 的花纹块被压缩变形 ， 制的研究 ， 不但有深远的理论意义 ， 而且具 有很大的 沟槽腔 内空气 因体积减小而压力增大 ，空气被 突然 经济效益和社会效益。 压缩排 出， 形成类似喷射 的噪声 ， 声强度较大 。而在 轮胎接地后沿区轮胎离开地面时 ，沟槽腔体 又恢复 原 状 ，腔 内空气 压 力 变 小 ，周 围空 气 急 速 补充 到腔 体， 被产生“ 声 ， 扑” 声强度较弱 。腔中空气被挤压和 膨胀的泵浦效应 ， 产生 了花纹 的噪声㈣ 。
如 图 ２所 示 ，在 喇 叭 筒 正前 方 的噪 声 声 级 有 明 显增强 ， 而且 指 向性 十分 明显 。 在 喇 叭筒 的轴 心处 ， 对分散 ， 以保 证 花 纹 块 （ 花 纹 槽 ） 中心 能 量 累 加 或 声
方脉冲 的大小 和分布均匀 ，曲线下包络 的面积尽可
噪声声级 最高 ， 围次之 ， 周 形成指 向性 花瓣 ， 轮胎行 能小 ， 具体表现在不 同排的花纹 （ 或花纹 沟 ） 均匀地 进方 向的左右侧 ， 噪声增强反而不十分 明显 ， 对于高 相 对错 开 。 频噪声尤其明显 ， 而低频噪声 的指向性却不显著 。 （ ） 个 轮 胎 周 向花 纹 排 列 不 宜 采 用 等 分 重 复 ７ 一 排列 ， 应采取不等分方式布置花纹排列 ， 且相 同节距 花 纹 不重 复性 排 列 。 （ ） 采 取 细缝 结 构 软化 花 纹 块 ， 低花 纹 块 的 ８可 降
２ 低噪轮 胎花 纹设计
３ 结束语
对于轮胎花纹来说 ， 光面轮胎的噪声最小【 ４ 】 。但
是光面轮胎 的一些力学性能以及排水性不好。因此 ，
目前 主要从节距 序列 、 节距 比例 、 花纹错位 ， 以
通常 的汽车使用的都是有花纹 的轮胎 。保证轮胎与 及节距 序列 一节距 比例 一花纹错位 的全 参数优化 ， 路 面保持 良好 的附着力 ， 发挥制动 、 驱动和侧偏等力 随着低 噪声轮胎的研究工作 的深入 ，考虑更 多参数
噪声轮胎的花纹设计 。
关键 词 ： 胎 ； 轮 花纹噪 声； 发声机理 ； 降噪技术
中图分类号 ：Ｑ３ ６１ Ｔ ３． 文献标识码 ： Ｂ 文章编号 ：６ ２ ５ ５ 【 ０ １ ０ — ２ ０ ０ １ ７ — ４ Ｘ ２ １ ）９ ０ ０ － ３
随着交通干线的迅速发展 ，城市机动车辆数 目 增多 ， 汽车文明盛行 的同时 ， 交通噪声 日益成为主要 噪声 ， 汽车 噪声 是 交通 噪声 的主要 来 源 。汽 车行驶 所 产生的噪声 ， 主要有机械件本体产生的固有噪声 ， 轮 胎与道路相互作用所产生 的轮胎噪声 ，汽车与风速 气流相关 的气流噪声 。 当车速超过 ７ ｈ ， ０ ｍ， 时 轮胎 ｋ
主要是花纹沟长 度（ 宽度 不变 ） 和 由于速度从 。 突变到 ‘ 由矢量合成法则 ， ， ， 必 噪声 的影响不大 ， 角度的影 响。在花纹沟宽度和深度及其他情况完全 然存在一个速度 ， 以及因速度突然改变而生成 的 ， 不变的情况下 ， 花纹沟角度每增 大 １。， ５ 轮胎 的噪声
处 出现 峰值 。 １４ 光面 胎 的 随机 沙声 ． 在 着 小 沙粒 和 凹坑 ，在 胎 面 和地 面之 间就 会 形 成许 轮 胎 花 纹 的 结构 参 数 非 常 多 ， 括 花 纹 块 、 纹 包 花
槽、 花纹错位 、 节距序列 、 节距 比值 、 滚动 阻力 、 向 侧 阻力 、 抓地力和耐磨性等。现将低噪声轮胎花纹设计
由于光面胎不是绝对 的光滑 ，而且路面上也存 准则 总结如下网 ： （） １ 花纹设计应采用不等节距 ， 且节距 比不可取 最 如 多小空腔 ， 中的空腔被压缩 和膨胀时 ， 其 就产生 了不 较 小 整 数 比 ， 好 取 不 接 近 整 数 的 无 理 数 之 比 ， 规则的沙沙声 ，此 即为随机沙声 。对 于有花纹的胎 ＡＢＣ＝ ／ 、 ３： ５ 或 、 ５：／ 、 １ ：： 、 ２： ／ 、 ／ ／ 、 ７：／ １。 面， 随机沙声能量很小 ， 以忽略不计 。但是对于光 可 （ ） 个 节距 内花 纹 块 和 花 纹 槽 的最 大 面积 与 ２ 一 面胎 ， 随机 沙 声 即是 它 的 “ 花纹 ” 噪声 。 最小 面积 之 比 ， 可 能不 取 整数 比。 尽 光面胎上 的空腔大小是 随机 的 ，与胎面相接 触 （ ） 距数 以取 素数 为好 ， 如 ３ ５ ７ ｌ … ， ３节 诸 ， ， ，ｌ ， 的位置也是随机 的 ，而发声原理与花纹块和花纹沟 不宜取 ２ ４ ６ ８ １ ， ， ， ， ， ０ 等值。 腔体的发生原理相 同。 １５ 喇 叭 简效 应 ．
收稿 日期：０ １０ － ２ ２ １－ ６ １
作者 简介 ： 杨晓芳 （９ ４ ） ， １８ 一 女 江苏盐城人 ， 教 ， 助 硕士研究生 ， 研究 方向为汽车噪声。
《 装备制造技术）ｏ １ ） ｌ 年第 ９ ２ 期 度 和端 口的开放情况 ， 有不 同的 固有频率 ， 当轮胎的 学 特 性 ， 以及 良好 的 排水 性 能 。但 胎 面 花纹 的存 在 ， 某一发声频率与这个 固有频率一致 ，并且当入射 波 增加了轮胎路面 的噪声 ，这就 引发 了低噪声轮胎 花 与反射波在管 内的相位差为 １０ 时 ， ８ 。 就会 在管内形 纹 的设 计 。 成谐振 ， 而引发共 鸣现象 ， 从 导致轮胎噪声在此频率
加速度 ， 并产生一个 ， 与 同 向的力 ， 图 １ 如 所 声压将提高 ｌＯ％～１０％。 ｌ ３
． 示。在此力的作用下 ， 花纹块撞击地 面产生噪声 。同 １３ 气 柱 共 鸣噪 声 汽车行驶时 ， 轮胎沟槽与路面极易形成管道。由 样， 当此花纹块在 Ｂ点离开地 面时 ， 也会类 似 Ａ点一 样， 产生 噪声 。 于空气 为一种弹性体 ，那 么每个管子对应其不 同长
花 纹 噪声 成为 汽 车 噪声 的主 要来 源 。 在诸 多引 起 轮 胎 花纹 噪 声 的来 源 中 ，起 主 导作 用 的是 花 纹 块 的撞 击 噪声 、花 纹 槽 的泵 浦 噪声 和 花
图 １ 花纹块撞击地面发声
纹槽 的气柱共鸣噪声 。对 于肋条花纹和没有花纹的 光 面轮 胎 ， 随机 沙 声是 主要 噪声 源 ， 叭 简效 应 对轮 喇
撞击 噪声 和花 纹 槽 的泵 浦 噪声 。
性
（ ） 量 避 免 开 横 向 沟 槽 ， 开 纵 向 或 斜 向 沟 ９尽 可
槽 ， 相互 连 通 。 且
图 ２ 喇叭效应示意 图
（Ｏ 合理选择节距数 目和花纹 沟的长度 ， １） 避免 当喇叭筒 的尺寸较大时 ，对低频 区的噪声有放 花纹沟的气柱共鸣现象 。 大作用 ； 当喇叭筒尺寸较小时 ， 对高频 区的噪声有放 （ １ 避免“ ” １） 孔 沟的出现 ， 花纹沟应两端开放 ， 并 大作用 ， 如果 眼状振动点在喉点处 ， 声压级将达到最 尽可能向后排挤空气方 向倾斜 。 大值 ， 增强约有 ５ ６ Ｂ 。 ｄ （２ 花纹沟 以短粗为好 ， １） 不宜为细长 。 （３ 尽量开顺 向沟槽 ， １） 避免开逆向沟槽。
２ ０１
Ｅ ｕ ｐ ｎ Ｍａ ｕ ａ ｔｉ ｇ Ｔ ｃ ｎ ｌ ｇ ． ２ ｑ ｉ ｍｅ ｔ ｎ ｆ ｃｒ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ Ｎｏ９， ０１ ｎ １
是一个必然的趋势。轮胎花纹的其他参数 ， 还有滚动 阻力 、 向阻力 、 侧 抓住力 、 耐磨性 、 排水 性能等 ， 以 可
（ ） 据 实 际情 况 ， ５根 同时 遵循 花纹 条应 尽 可 能 多
面 的眼状振动点 ， 恰似一个声源 ， 尤其在频率较高时 ，
的原则 ， 在考虑其他物理性能 的基础上合理处理 ， 花 胎 与路 面 开 口两边 ， 阻增 大 ， 成 喇 叭筒 ， 声 形 这个 喇叭 纹 条 的宽 度 比不 宜接 近 整 数 比 。 筒 放 大 了 声 压 ， 种 现 象 成 为 “ 叭 筒 效 应 ” 这 喇 。 （） ６ 花纹块（ 或花纹 沟 ） 的声 中心能量分 布应相
Ｅｑ ｉ ｍｅ ｔ ｕｐ ｎ Ｍａ ｕ ａ ｔｉ ｇＴ ｃ ｎ ｌ ｇ ｏ ９， ０ ｎ ｆｅｒ ｅ ｈ ｏｏ ｙＮ ． ２ １ ｎ １
轮胎花纹噪声 的发声机 理及 降噪技术
杨晓芳
（ 盐城纺织职业技术学院 ， 江苏 盐城 ２ ４０ ） ２０ ５
摘 要： 阐述 了 轮胎花 纹噪 声中的花纹块的撞击噪声 、 花纹槽的泵 浦噪 声和 花纹槽 的气柱共鸣噪 声的发 声机理 以及低
—
ｓｕ ｄａ ｐ ｆ ａ ｏ ｙｔｅｈ ｒ ｆ ｃ叨 ． ｎ ｒＮ ｉ ，９ ２ ｏｎ ｍ ｌｉ ｔｎｂ ｏｎｅｅｔ Ｉｔ － ｏ ｅ １ ８ ， ｉｃｉ ｈ ｅ ｓ
８ （）１ １ １４ ２２：３ － ３ ．
根据需要进行选择 ， 从而进一步降低轮胎花纹噪声 。
参考文献 ：
【】 Ｍ ｅｋ １ ｉ ｏｓ ｅ ｅａｏ ］ ｅｒ ９ ６ １３： １ Ｈ ｃｅ．Ｔｒ ｎ ｉ ｇｎｒ ｉ Ｕ ．Ｗ ａ，１８ ，（１ ） ｅ ｅ ｔｎ
［ 陈理君 ， 艳 ， 立 ， ． 噪声 轮胎 花纹设 计 原理 与方 ５ ］ 张 杨 等 低 法【 ．轮胎工业 ，０ １ ２ （）２ ０ ２ ６ Ｊ ］ ２ ０ ， １ ：７ — ７ ． ５
【 Ｓｈａ Ｋ， ｏ ｎｂｒｅ Ｄ Ｎ ｉ ａｉ ｉ ｒｍ ｒｌｎ ｎＩｌ Ｓ ２ ｅａｆ Ｒ ｎ ｅｅｇｒ ． ｏ ｅ ｒｄａｏ ｏ ｏ ｉ ］ ｓ ｔ ｎｆ ｌｇ ｅ
当轮胎 与 地 面接触 时 ， 轮胎 的前沿 区 由轮胎 和 在 路 面 之 间的气 体形 成 了半 封 闭 的一 个 喇叭 筒形 状 ， 后 （ ） 个 节距 内 的块 和槽 的数量 比例应 在 １ ４一 ． ５～ ４范 围 内 ， 时应 有 花 纹 槽 的最 大 面 积 Ｓ 与 最小 面 同 眦
１ ７ １ ０ ５－７ ．
【 李福 军 ， ３ ］ 吴桂忠 ． 轮胎花纹 沟的发声模拟计算【． Ｊ 轮胎 工业 ， ］
２ ０ ，６４：０ － ０ ． ０６２ （ ２ ３２７ ）
【］ ４ 葛剑敏 ， 范俊岩 ， 王胜发 ， 低 噪声轮 胎设 计方 法与 应用 等．
［． Ｊ 轮胎工业 ，０ ６ ２ （）７ — ４ 】 ２ ０ ，６２：９ ８ ．
．
．
Ｓｏ ｎ ｃ ａ ｉｍ ｆ ｅ ｄ Ｎｏｓ ｎ ｉｅ Ｒｅ ｕ ｔ ｎ Ｔ ｃ ｎ ｌｇ ｕ ｄ Ｍｅ ｈ ｎｓ ｏ ａ ｉｅ ａ ｄ Ｎｏ ｓBaidu Nhomakorabea ｄ ｃ ｉ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ Ｔｒ ｏ
ＹＡＮＧ ａ － ａ ｇ Ｘｉｏ ｆ ｎ
（ ａ ｇｈ ｎ ｅｔｅ ｏａｉ ａ Ｔ ｃ ｎ ｌ ｙＣ Ｕ ｇ，ｉｎ ｓ ａ ｃｅ ｇ２ ４ ０ ， ｈｎ Ｙ ｎ ｃｅ ｇ ｘ ｌ Ｖ ｃｔ ｎ ｌ ｅｈ ｏｏ ｏ ｅｅ Ｊ ｇｕＹ ｎ ｈ ｎ ２ ０ ５ Ｃ ｉａ Ｔ ｉ ｏ ｇ ａ １
１ 轮胎 花纹噪声的发声机理
１１ 花纹 块击 地 噪声 ． 轮 胎在 行 驶 过程 中 ，当轮 胎 胎 面与 地 面 在 Ａ 点
根据气泵 噪声产生的原理可知 ，其大小主要 与 沟槽长 接触 时 ， 由于轮胎 的变形 （ 胎痕 ）会使轮胎花纹块在 沟槽的体积变化有关。亦 即与以下因素有关 ： ， 宽度、 深度 以及花纹沟角度。 速度方 向产生突变 （ 假设轮胎 与路面之间没有滑动 度、 而根据模 拟分析可 以看 出囹 沟槽 的深度对轮胎 ， 位移 ）但速 度 大小 不会 发 生变 化 。 ，
１２ 花 纹槽 的泵 浦发 声 。
由于胎 面橡胶是弹性体 ，因而在 轮胎接地前沿
胎噪声具有一定 的放大作用 。因而 ， 轮胎花纹噪声控 区轮胎接触地 时 ， 花纹沟两侧 的花纹块被压缩变形 ， 制的研究 ， 不但有深远的理论意义 ， 而且具 有很大的 沟槽腔 内空气 因体积减小而压力增大 ，空气被 突然 经济效益和社会效益。 压缩排 出， 形成类似喷射 的噪声 ， 声强度较大 。而在 轮胎接地后沿区轮胎离开地面时 ，沟槽腔体 又恢复 原 状 ，腔 内空气 压 力 变 小 ，周 围空 气 急 速 补充 到腔 体， 被产生“ 声 ， 扑” 声强度较弱 。腔中空气被挤压和 膨胀的泵浦效应 ， 产生 了花纹 的噪声㈣ 。
如 图 ２所 示 ，在 喇 叭 筒 正前 方 的噪 声 声 级 有 明 显增强 ， 而且 指 向性 十分 明显 。 在 喇 叭筒 的轴 心处 ， 对分散 ， 以保 证 花 纹 块 （ 花 纹 槽 ） 中心 能 量 累 加 或 声
方脉冲 的大小 和分布均匀 ，曲线下包络 的面积尽可
噪声声级 最高 ， 围次之 ， 周 形成指 向性 花瓣 ， 轮胎行 能小 ， 具体表现在不 同排的花纹 （ 或花纹 沟 ） 均匀地 进方 向的左右侧 ， 噪声增强反而不十分 明显 ， 对于高 相 对错 开 。 频噪声尤其明显 ， 而低频噪声 的指向性却不显著 。 （ ） 个 轮 胎 周 向花 纹 排 列 不 宜 采 用 等 分 重 复 ７ 一 排列 ， 应采取不等分方式布置花纹排列 ， 且相 同节距 花 纹 不重 复性 排 列 。 （ ） 采 取 细缝 结 构 软化 花 纹 块 ， 低花 纹 块 的 ８可 降
２ 低噪轮 胎花 纹设计
３ 结束语
对于轮胎花纹来说 ， 光面轮胎的噪声最小【 ４ 】 。但
是光面轮胎 的一些力学性能以及排水性不好。因此 ，
目前 主要从节距 序列 、 节距 比例 、 花纹错位 ， 以
通常 的汽车使用的都是有花纹 的轮胎 。保证轮胎与 及节距 序列 一节距 比例 一花纹错位 的全 参数优化 ， 路 面保持 良好 的附着力 ， 发挥制动 、 驱动和侧偏等力 随着低 噪声轮胎的研究工作 的深入 ，考虑更 多参数
噪声轮胎的花纹设计 。
关键 词 ： 胎 ； 轮 花纹噪 声； 发声机理 ； 降噪技术
中图分类号 ：Ｑ３ ６１ Ｔ ３． 文献标识码 ： Ｂ 文章编号 ：６ ２ ５ ５ 【 ０ １ ０ — ２ ０ ０ １ ７ — ４ Ｘ ２ １ ）９ ０ ０ － ３
随着交通干线的迅速发展 ，城市机动车辆数 目 增多 ， 汽车文明盛行 的同时 ， 交通噪声 日益成为主要 噪声 ， 汽车 噪声 是 交通 噪声 的主要 来 源 。汽 车行驶 所 产生的噪声 ， 主要有机械件本体产生的固有噪声 ， 轮 胎与道路相互作用所产生 的轮胎噪声 ，汽车与风速 气流相关 的气流噪声 。 当车速超过 ７ ｈ ， ０ ｍ， 时 轮胎 ｋ
主要是花纹沟长 度（ 宽度 不变 ） 和 由于速度从 。 突变到 ‘ 由矢量合成法则 ， ， ， 必 噪声 的影响不大 ， 角度的影 响。在花纹沟宽度和深度及其他情况完全 然存在一个速度 ， 以及因速度突然改变而生成 的 ， 不变的情况下 ， 花纹沟角度每增 大 １。， ５ 轮胎 的噪声
处 出现 峰值 。 １４ 光面 胎 的 随机 沙声 ． 在 着 小 沙粒 和 凹坑 ，在 胎 面 和地 面之 间就 会 形 成许 轮 胎 花 纹 的 结构 参 数 非 常 多 ， 括 花 纹 块 、 纹 包 花
槽、 花纹错位 、 节距序列 、 节距 比值 、 滚动 阻力 、 向 侧 阻力 、 抓地力和耐磨性等。现将低噪声轮胎花纹设计
由于光面胎不是绝对 的光滑 ，而且路面上也存 准则 总结如下网 ： （） １ 花纹设计应采用不等节距 ， 且节距 比不可取 最 如 多小空腔 ， 中的空腔被压缩 和膨胀时 ， 其 就产生 了不 较 小 整 数 比 ， 好 取 不 接 近 整 数 的 无 理 数 之 比 ， 规则的沙沙声 ，此 即为随机沙声 。对 于有花纹的胎 ＡＢＣ＝ ／ 、 ３： ５ 或 、 ５：／ 、 １ ：： 、 ２： ／ 、 ／ ／ 、 ７：／ １。 面， 随机沙声能量很小 ， 以忽略不计 。但是对于光 可 （ ） 个 节距 内花 纹 块 和 花 纹 槽 的最 大 面积 与 ２ 一 面胎 ， 随机 沙 声 即是 它 的 “ 花纹 ” 噪声 。 最小 面积 之 比 ， 可 能不 取 整数 比。 尽 光面胎上 的空腔大小是 随机 的 ，与胎面相接 触 （ ） 距数 以取 素数 为好 ， 如 ３ ５ ７ ｌ … ， ３节 诸 ， ， ，ｌ ， 的位置也是随机 的 ，而发声原理与花纹块和花纹沟 不宜取 ２ ４ ６ ８ １ ， ， ， ， ， ０ 等值。 腔体的发生原理相 同。 １５ 喇 叭 简效 应 ．
收稿 日期：０ １０ － ２ ２ １－ ６ １
作者 简介 ： 杨晓芳 （９ ４ ） ， １８ 一 女 江苏盐城人 ， 教 ， 助 硕士研究生 ， 研究 方向为汽车噪声。
《 装备制造技术）ｏ １ ） ｌ 年第 ９ ２ 期 度 和端 口的开放情况 ， 有不 同的 固有频率 ， 当轮胎的 学 特 性 ， 以及 良好 的 排水 性 能 。但 胎 面 花纹 的存 在 ， 某一发声频率与这个 固有频率一致 ，并且当入射 波 增加了轮胎路面 的噪声 ，这就 引发 了低噪声轮胎 花 与反射波在管 内的相位差为 １０ 时 ， ８ 。 就会 在管内形 纹 的设 计 。 成谐振 ， 而引发共 鸣现象 ， 从 导致轮胎噪声在此频率
加速度 ， 并产生一个 ， 与 同 向的力 ， 图 １ 如 所 声压将提高 ｌＯ％～１０％。 ｌ ３
． 示。在此力的作用下 ， 花纹块撞击地 面产生噪声 。同 １３ 气 柱 共 鸣噪 声 汽车行驶时 ， 轮胎沟槽与路面极易形成管道。由 样， 当此花纹块在 Ｂ点离开地 面时 ， 也会类 似 Ａ点一 样， 产生 噪声 。 于空气 为一种弹性体 ，那 么每个管子对应其不 同长
花 纹 噪声 成为 汽 车 噪声 的主 要来 源 。 在诸 多引 起 轮 胎 花纹 噪 声 的来 源 中 ，起 主 导作 用 的是 花 纹 块 的撞 击 噪声 、花 纹 槽 的泵 浦 噪声 和 花
图 １ 花纹块撞击地面发声
纹槽 的气柱共鸣噪声 。对 于肋条花纹和没有花纹的 光 面轮 胎 ， 随机 沙 声是 主要 噪声 源 ， 叭 简效 应 对轮 喇
撞击 噪声 和花 纹 槽 的泵 浦 噪声 。
性
（ ） 量 避 免 开 横 向 沟 槽 ， 开 纵 向 或 斜 向 沟 ９尽 可
槽 ， 相互 连 通 。 且
图 ２ 喇叭效应示意 图
（Ｏ 合理选择节距数 目和花纹 沟的长度 ， １） 避免 当喇叭筒 的尺寸较大时 ，对低频 区的噪声有放 花纹沟的气柱共鸣现象 。 大作用 ； 当喇叭筒尺寸较小时 ， 对高频 区的噪声有放 （ １ 避免“ ” １） 孔 沟的出现 ， 花纹沟应两端开放 ， 并 大作用 ， 如果 眼状振动点在喉点处 ， 声压级将达到最 尽可能向后排挤空气方 向倾斜 。 大值 ， 增强约有 ５ ６ Ｂ 。 ｄ （２ 花纹沟 以短粗为好 ， １） 不宜为细长 。 （３ 尽量开顺 向沟槽 ， １） 避免开逆向沟槽。
２ ０１
Ｅ ｕ ｐ ｎ Ｍａ ｕ ａ ｔｉ ｇ Ｔ ｃ ｎ ｌ ｇ ． ２ ｑ ｉ ｍｅ ｔ ｎ ｆ ｃｒ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ Ｎｏ９， ０１ ｎ １
是一个必然的趋势。轮胎花纹的其他参数 ， 还有滚动 阻力 、 向阻力 、 侧 抓住力 、 耐磨性 、 排水 性能等 ， 以 可