机械工程学报

作者：周海超, 王荣乾, 梁晨, 王国林, 张铃欣

单位：1. 江苏大学汽车与交通工程学院 镇江 212013;2. 风神轮胎股份有限公司 焦作 454003

关键词：橡胶磨损,磨损模型,热力耦合,磨损形貌,摩擦试验；

基金：国家自然科学基金资助项目(51675240)。

汽车轮胎常因行驶中伴随温升而导致磨损加剧的问题进而影响汽车行驶安全性。为探究考虑温度影响下的胎面橡胶摩擦磨损特性，利用摩擦试验机测得不同温度下橡胶磨损系数，进而提出考虑温度变化的基于Archard磨损理论和能量耗散磨损理论的修正磨损模型；然后建立橡胶摩擦磨损的热力耦合仿真模型，通过设定稳态温度和瞬态温度两类分析工况，探究了不同橡胶摩擦磨损模型对接触应力、磨损量及温度分布等结果的影响，并通过磨损体积和接触面温度场对比验证磨损模型的有效性。结果表明：橡胶摩擦区域内温度、磨损与压力之间存在显著的耦合关系；稳态温度工况下橡胶磨损量小于瞬态温度工况；瞬态温度工况中Archard磨损模型的磨损深度略大于能量磨损模型的磨损深度，两种修正的磨损模型对应的磨损量均大于未修正的磨损模型的磨损量，且温度升高会导致磨损速率的显著增加；橡胶摩擦因数随着温度的升高呈现先增加、后降低的趋势，且温度的改变对橡胶微观磨损形貌有较为明显的影响。研究结果对认知橡胶摩擦磨损机理以及控制方法提供了一定的理论指导和应用价值。

来源：2025年第1期

《机械工程学报》期刊编辑部

查看机械工程学报杂志2025年第1期