轮胎是汽车的重要组成部件,胎面是轮胎唯一与地面接触的部位,胎面橡胶材料的摩擦磨损行为直接影响轮胎接地性能,轮胎胎面摩擦磨耗机理及影响因素的研究,已成为了轮胎企业的研究热点。本文针对轮胎胎面胶摩擦磨耗特性从三个不同维度进行了研究。首先,针对胎面橡胶材料进行磨耗试验研究。基于LAT100多功能试验机,开展不同速度、载荷、偏角、温度下胎面胶磨耗特性试验研究,揭示了各因素对胎面磨耗性能的影响规律,建立磨耗率经验公式,为轮胎胎面磨耗性能设计奠定基础。结果表明:胎面胶磨耗量随速度和偏角增加而增大。轮胎橡胶材料的磨耗量与试样转动速度和转动中的能量耗散满足二次方程。随着对试样施加的载荷增大,胎面胶磨损量增大,同时胎面胶试样表面温度急剧升高。摩擦力随载荷的增加而增大;摩擦系数随载荷的增大而减小,并且摩擦系数与载荷满足幂函数方程。随着温度的升高,胎面胶的磨损量显著增大,当温度达到60℃后胎面胶磨损量随着温度的增大而逐渐趋于稳定。其次,研究不同橡胶配方对磨耗性能的影响。橡胶与填料作为胎面橡胶复合材料中的主体材料,直接影响了胎面的耐磨性和操控性。本文研究了天然橡胶、顺丁橡胶、丁苯橡胶,以及不同炭黑品种对胎面胶摩擦与磨耗特性的影响。揭示了三种橡胶在不同路况下的磨耗特性和不同比表面积炭黑对胎面胶在不同路况中的耐磨性影响规律。研究结果表明:高比表面积、低结构度的炭黑更适用于矿山、多碎石路的抗切割胎面中,进而提高胎面的抗崩花掉块性能。高比表面积、高结构度的炭黑更适用于以急刹车和转弯多为特点的盘山公路、城市公交胎面中。在磨耗条件苛刻的情况下,采用高结构度炭黑比增大炭黑比表面积更能有效提高硫化胶的耐磨性能。顺丁橡胶具有最佳的耐磨性,尤其在恶劣的路况条件下。在一般路面条件下,丁苯橡胶耐磨性略低于天然橡胶。在苛刻的工矿路面条件下丁苯橡胶耐磨性优于NR。最后,基于有限元方法,对胎面橡胶材料进行拉伸和压缩试验,建立橡胶材料本构模型;建立胶轮与路面的有限元模型,对不同工况下的接触压力及面积等进行研究。