磁流变弹性体可变刚度轮胎的制作方法
【专利说明】
[0001]技术领域:
[0002]本实用新型涉及一种磁流变弹性体可变刚度轮胎。
[0003]【背景技术】:
[0004]汽车轮胎能支承车身，缓冲外界冲击，实现与路面的接触并保证车辆的行驶性能。轮胎常在复杂和苛刻的条件下使用，它在行驶时承受着各种变形、负荷、力以及高低温作用，因此必须具有较高的承载性能、牵引性能、缓冲性能。汽车对轮胎有三项基本要求:一是安全性，即轮胎的操纵性能和抗侧滑性能好；二是经济性，即轮胎的耐磨性能好、滚动阻力低和使用寿命长；三是舒适性，即轮胎的缓冲性能好、噪声低。轮胎除了需具备坚固耐用、舒适宁静的特点外，如何让轮胎“有表达能力，更聪明”，一直是轮胎制造商努力的方向。轮胎智能化不仅仅是轮胎自身的一场革命，还将带动轮胎制造工艺技术与生产设备产生变革。
[0005]目前世界轮胎工业的新技术层出不穷，智能轮胎等新品种不断涌现，智能轮胎的定义是能够收集、传输有关自身所处环境的所有信息，并对这些信息做出正确判断和处理的轮胎。第一种智能:轮胎充气内压监测。第二种智能:历程可追溯性记录。第三种智能:自动补充轮胎充气内压。第四种智能:轮胎温度监测。第五种智能:其他参数监测。在现阶段已研制成功的智能轮胎中，大多数已具备了上述两项或两项以上的功能。随着我国交通运输业和汽车工业的迅猛发展，轮胎工业也进入了一个快速发展的时期，我国已经成为世界轮胎生产和消费大国，每年各种车辆消耗的轮胎约有几千万条，轮胎市场容量巨大。但我国目前已经掌握的子午线轮胎产品大多是中低档产品，与国外品牌产品相比处于竞争劣势。现有一般轮胎的轮胎质地较软，减震性能好，舒适度高，但同时与地面接触面积大，这直接导致能耗损失大，胎面磨损快，轮胎使用寿命降低。轮胎在载荷和充气压力一定条件下，其径向刚度保持不变，无法根据不同路面环境自动变化。需要制造出能够根据不同路面环境自动变化的智慧型轮胎，缩短与国外大轮胎公司的差距，力争在新的起点上与国际水平保持一致。
[0006]
【发明内容】
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[0007]本实用新型的目的是为了解决轮胎在载荷和充气压力一定条件下，其径向刚度保持不变，无法根据不同路面环境自动变化的问题，而提供的一种磁流变弹性体可变刚度轮月台O
[0008]上述的目的通过以下的技术方案实现:
[0009]一种磁流变弹性体可变刚度轮胎，其组成包括:轮胎胎面外体，轮胎胎面外体的胎冠区域的内壁复合胎面底胶层圆筒壁，胎面底胶层圆筒壁的内壁复合胎冠保护层圆筒壁，胎冠保护层圆筒壁的内壁复合胎冠带束层圆筒壁，胎冠带束层圆筒壁的内壁以及轮胎胎面外体的侧部内壁连续复合胎体层，胎体层内壁粘附磁流变弹性体层；其中，所述磁流变弹性体层包括磁流变基体，以及磁流变基体内部分散的一组磁性分散颗粒。
[0010]本实用新型的有益效果:
[0011]1.本实用新型从智能轮胎的角度出发，利用磁流变弹性体在轮胎上的应用进行创新。磁流变弹性体(MREs)是将磁性颗粒散布于固态状或者凝胶状的基体中，固化后制备出的一种新型磁流变材料，它是一种磁场可控的智能材料，属于磁流变材料的一个分支，是磁流变材料家族的新秀，其典型特征是模量可由外场控制，磁流变效应可控且可逆，并具有毫秒级响应速度的优点。此外，它还具备磁控伸缩、磁控电阻等其它磁控性能。这些独特的优点使其在调谐吸振器、可调刚度的悬挂系统和可调阻抗表面等领域有着巨大的应用前景。本实用新型通过磁流变弹性体复合轮胎的原理，最终制作成磁流变弹性体轮胎可根据不同的行驶路况，确定相适应的轮胎刚度，并且在保证轮胎原有综合性能基础上，轮胎能够降低能耗，减小磨损，提尚寿命。
[0012]本实用新型以现有软基轮胎为基础，通过在轮胎的胎体层内壁上粘附一层磁流变弹性体层，使磁流变弹性体层在外磁场控制下，能够根据不同的路面状况变化相适应的轮胎刚度，并带动轮胎刚度发生变化，从而实现降低轮胎的能耗损失，增加轮胎的使用寿命。另外，本实用新型的设计结果对节约能源、绿色环保同时产生促进作用，相应的带来巨大经济效益和社会效益。
[0013]【附图说明】:
[0014]附图1是本实用新型的局部结构示意图；
[0015]附图2是本实用新型涉及的磁流变弹性体层；
[0016]图中，I为轮胎胎面外体，2为胎面底胶层圆筒壁，3为胎冠保护层圆筒壁，4为胎冠带束层圆筒壁，5为胎体层，6为磁流变弹性体层，7为磁流变基体，8为磁性分散颗粒，9为界面层O
[0017]【具体实施方式】:
[0018]【具体实施方式】一:
[0019]一种磁流变弹性体可变刚度轮胎，如图1、图2所示，其组成包括:轮胎胎面外体1，轮胎胎面外体I的胎冠区域的内壁复合胎面底胶层圆筒壁2，胎面底胶层圆筒壁2的内壁复合胎冠保护层圆筒壁3，胎冠保护层圆筒壁3的内壁复合胎冠带束层圆筒壁4，胎冠带束层圆筒壁4的内壁以及轮胎胎面外体I的侧部内壁连续复合胎体层5，胎体层5内壁粘附磁流变弹性体层6;其中，所述磁流变弹性体层6包括磁流变基体7，以及磁流变基体7内部分散的一组磁性分散颗粒8。
[0020]【具体实施方式】二:
[0021]与【具体实施方式】一不同的是，本实施方式的工磁流变弹性体可变刚度轮胎，如图2所示，磁流变基体7和磁性分散颗粒8之间还具有界面层9。
[0022]【具体实施方式】三:
[0023]与【具体实施方式】一或二不同的是，本实施方式的工磁流变弹性体可变刚度轮胎，所述磁性分散颗粒8为长为棒状、椭圆体或球形。
[0024]【具体实施方式】四:
[0025]与【具体实施方式】三不同的是，本实施方式的工磁流变弹性体可变刚度轮胎，所述磁流变基体7选用娃橡胶。
[0026]【具体实施方式】五:
[0027]与【具体实施方式】一、二货四不同的是，本实施方式的工磁流变弹性体可变刚度轮胎，所述磁性分散颗粒8选用羟基铁粉、铁颗粒、羟基铁粉与铁颗粒二者混合物、Fe纳米线中的一种。
[0028]【具体实施方式】六:
[0029]与【具体实施方式】五不同的是，本实施方式的工磁流变弹性体可变刚度轮胎，所述界面层9为磁流变基体7与磁性分散颗粒8之间的过渡区。
【主权项】
1.一种磁流变弹性体可变刚度轮胎，其组成包括:轮胎胎面外体(I)，其特征是:轮胎胎面外体(I)的胎冠区域的内壁复合胎面底胶层圆筒壁(2 )，胎面底胶层圆筒壁(2 )的内壁复合胎冠保护层圆筒壁(3)，胎冠保护层圆筒壁(3)的内壁复合胎冠带束层圆筒壁(4)，胎冠带束层圆筒壁(4)的内壁以及轮胎胎面外体(I)的侧部内壁连续复合胎体层(5)，胎体层(5 )内壁粘附磁流变弹性体层(6 );其中，所述磁流变弹性体层(6 )包括磁流变基体(7 )，以及磁流变基体(7 )内部分散的一组磁性分散颗粒(8 )。
2.根据权利要求1所述的磁流变弹性体可变刚度轮胎，其特征是:磁流变基体(7)和磁性分散颗粒(8)之间还具有界面层(9)。
3.根据权利要求1或2所述的磁流变弹性体可变刚度轮胎，其特征是:所述磁性分散颗粒(8)为长为棒状、椭圆体或球形。
4.根据权利要求3所述的磁流变弹性体可变刚度轮胎，其特征是:所述磁流变基体(7)选用硅橡胶。
5.根据权利要求1、2或4所述的磁流变弹性体可变刚度轮胎，其特征是:所述磁性分散颗粒(8)选用羟基铁粉、铁颗粒、羟基铁粉与铁颗粒二者混合物、Fe纳米线中的一种。
6.根据权利要求5所述的磁流变弹性体可变刚度轮胎，其特征是:所述界面层(9)为磁流变基体(7)与磁性分散颗粒(8)之间的过渡区。
【专利摘要】本实用新型涉及一种磁流变弹性体可变刚度轮胎。现有轮胎质地较软，减震性能好，舒适度高，但同时与地面接触面积大，导致能耗损失大，胎面磨损快，轮胎使用寿命降低。轮胎在载荷和充气压力一定条件下，其径向刚度保持不变，无法根据不同路面环境自动变化。一种磁流变弹性体可变刚度轮胎，其组成包括：轮胎胎面外体（1）的胎冠区域的内壁复合胎面底胶层圆筒壁（2），胎面底胶层圆筒壁（2）的内壁复合胎冠保护层圆筒壁（3），胎冠保护层圆筒壁（3）的内壁复合胎冠带束层圆筒壁（4），胎冠带束层圆筒壁（4）的内壁以及轮胎胎面外体（1）的侧部内壁连续复合胎体层（5），胎体层（5）内壁粘附磁流变弹性体层（6）。本实用新型应用于轮胎。
【IPC分类】B60C9-02
【公开号】CN204415050
【申请号】CN201420716344
【发明人】王强, 齐晓杰, 杨兆
【申请人】黑龙江工程学院
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2014年11月26日