轮胎结构设计

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轮胎各部件结构设计

b'
的数据，综合权衡确定
R
R1的数据为165mm.
H L h
Rn
R1
a
13
⑽肩下反弧R的确定对于全钢载重子午胎，肩下一般不采用切线，而采用一反弧，反弧R过肩部端点和R1相切，一般b较大，R较小， b较小，R较大。
以12.00R20 S811 18P.R为例结合其它方法途径搜集的数据，综合权衡确定R为
DJ DF
DC
a
25
以12.00R20 S811 18P.R为例冠部总厚=16.5+5.5+7.5+2+2.5=34mm
2.5 7.5 16.5 2 5.522 34
a
26
肩部总厚DJ的确定，一般DJ/DT ≤1.25
DI DT
DJ DF
B4 B1 B3
B2
DC
a
27
以12.00R20 S811 18P.R为例肩部总厚=42mm，42/34=1.2353
HS HF HB1 Ф HZ HB2
DN DW
DL
a
W
34
以12.00R20 S811 18P.R为例胎体反包点高度
=65mm 子口包布外端点高度
=50mm 胎体反包点到下胎侧轮廓线的距离=10mm 胎体反包点到胎体帘线的距离=13mm 填充胶的高度=140mm 140/150.5=0.9302
条形花纹以条形为主以横沟为主越野花纹混合花纹混合花a 纹
M+S花纹
19
⑵花纹形状及尺寸的确定：根据已确定的花纹类型，来确定其形状及尺寸。花纹沟走向与带束层钢丝走向至少差5°. 以12.00R20 S811 18P.R为例轮胎主要用于较好或一般路面

午线轮胎结构设计方法

第二节. K值计算的困难与实测之局限
从箍紧系数K的定义式(1)可知，欲求K值，关键在于求得H值。因此，首先应求解无带束子午胎的充气断面形状。以薄膜理论为基础结合余弦法则和网格分析所得到的斜交胎充气平衡轮廓的数学解析式已为人们所熟知：其中αk为帘线与周向所构成的冠角，当上式外推至αk=90°时有：
1
综上所述，箍紧系数的理论计算困难重重，实际测定又并非良法，不得不另辟蹊径。
2
第三节.无带束子午胎平衡轮廓的一个几何特征
其中：N——胎体帘线总根数；Tc——单根胎体帘线张力；rm——水平轴半径；rk——平衡内轮廓胎冠处半径；P——充气内压
02
在分析子午胎的内压应力时，曾依据带束层的实际内压分担率g(s)的分布，胎体对带束层的支撑宽度bD边缘点D的径向坐标RD建立起轴向力平衡条件：
01
假设3. 充气断面内轮廓曲线形状在变形前后均可用椭圆弧进行描述。
03
假设2：充气断面内轮廓周长在轮胎变形过程中保持不变。
02
第二节物理分析
先将本文中涉及的一些数值和符号加以说明，见图1。
其中： rk：胎里半径 rc：轮辋点半径椭圆内轮廓曲线径向半径椭圆内轮廓曲线横向半径轮辋半宽 rm：零点半径 R：轮辋点以上椭圆弓形面积形心点半径 RD：支撑带束层的胎体宽度边缘点半径
01
H0：无带束时充气子午线轮胎的断面高度; H´：有带束时充气子午线轮胎的断面高度。
02
箍紧系数是轮胎力学分析中一个比较重要的参数, 从力学角度而言，使用箍紧系数作为函数变量推导出带束内压应力的泛函解析式是相当困难的。
01
针对上述情况，我们作出以下假设：
02
假设1：轮辋点以上的子午线轮胎充气断面内轮廓曲线是一段椭圆弧。

轮胎结构设计技术过程讲课文档

轮胎结构设计技术过程
第1页，共80页。
目
Ⅰ. PC 结构设计技术 1. PCR Tire 结构 2. Tire 各部位功能及特性
3. 开发FLOW(PCR OE)
1）新产品开发 PROCEDURE
2）新产品开发组织图 3）设计目标设定
4）开发过程
5）轮胎实车性能改善
6）耐久品质验证
7) PCR 结构设计检讨事项
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第8页，共80页。
Steel Belt 主要Factor 特性
- Wire 材质 - Wire Diameter, 缠结方法 - Wire 密度
- Coating Compound 种类 - Coating Compound Ga. - Angle & Direction - Width
第17页，共80页。
2）新产品开发组织图
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All Rights reserved
第18页，共80页。
<参照> OE vs. RE TIRE 比较
OE TIRE
RE TIRE(例示)
Tire
概念
▶ 装配给特定轮胎的专用轮胎
▶ 可装配多种车辆的代替 Tire
3) 带束曾 (Belt) : 位置在胎面和car cass之间，由 Steel Wire构成，缓和外部冲击，当然使Tread接地面维
持在一定宽度，以致运行稳定性良好。
4) 胎侧(SideWall) : 指的是胎肩下部分到胎圈之间的橡胶，起保护内部car cass的作用。

子午线轮胎结构设计方法

子午线轮胎结构设计方法子午线轮胎是一种重要的车辆零部件，其结构设计直接影响着车辆的操控性能、行驶稳定性和行驶安全性。

在子午线轮胎的结构设计中，主要包括胎面布置、帘布结构和胎面胎侧胎座结构等几个方面。

以下是一种常用的子午线轮胎结构设计方法的详细介绍。

首先，在胎面布置方面，子午线轮胎的胎面采用V型布置，即在中心处呈V字形，向两侧逐渐展开，并与胎肩部分呈自然过渡。

这样的设计可以提高子午线轮胎的排水能力，增加胎面与路面的接触面积，提供更好的抓地力和行驶稳定性。

其次，在帘布结构方面，子午线轮胎采用帘布排列方式。

帘布是由一层或多层帘线交织而成的，它的主要作用是支撑轮胎的胎面和胎侧，增强轮胎的刚性和强度。

常见的子午线轮胎帘布结构有三层、四层和五层等不同层数。

根据轮胎的使用要求和负荷需求，选择合适的层数以确保轮胎的稳定性和耐久性。

再次，在胎面胎侧胎座结构方面，子午线轮胎的胎面、胎侧和胎座的结构是非常重要的。

一般来说，胎帘应该包裹在胎面和胎侧之间，以增强整个轮胎的结构刚度；胎座应该有一定的凹槽和凸槽，以提高轮胎与车辆的匹配性和稳定性。

最后，在子午线轮胎的结构设计中，还需要考虑到胎纹、胎肩、胎面胎侧胎座之间的配合及其对轮胎性能的影响。

合理的胎纹设计可以提高轮胎的抓地力和排水能力；胎肩的结构设计可以提高轮胎的耐磨性和抗剪强度；胎面胎侧胎座的配合设计可以提高整个轮胎的结构稳定性和耐用性。

综上所述，子午线轮胎的结构设计是一个复杂而关键的任务，需要综合考虑诸多因素，包括胎面布置、帘布结构和胎面胎侧胎座结构等。

只有在这些方面都做到合理设计和优化匹配，才能生产出性能优良的子午线轮胎，为车辆的操控性能、行驶稳定性和行驶安全性提供保障。

半钢子午线轮胎设计规范

半钢子午线轮胎设计规范一、轮胎结构设计规范：1.轮胎应采用半钢子午线结构，具有内外两层体带和一层钢丝帘线，以提供合适的强度和稳定性。

2.内层体带应采用高强度的尼龙材料，以提高耐受性和减少变形可能性。

3.外层体带应采用高强度的尼龙材料，并且在胎面上覆盖一层硫化橡胶，以增加抗刮擦性能。

4.钢丝帘线应采用优质的钢丝材料，具有较高的拉伸强度和耐久性。

二、轮胎尺寸设计规范：1.轮胎的尺寸应符合国家和地区的标准规定。

2.轮胎的宽度和直径应根据车辆的重量和用途确定，以确保合适的载荷和舒适性。

3.轮胎的壁厚应符合国家和地区的安全标准。

三、轮胎花纹设计规范：1.轮胎的花纹应根据车辆的用途和路况特点进行设计，以提供良好的抓地力和操控性能。

2.花纹应具有良好的排水性能，以减少在雨天行驶时的滑行风险。

3.花纹中的花纹块应具有合理的密度和深度，以提供合适的稳定性和耐磨性。

4.轮胎的花纹应采用耐磨橡胶材料，以增加使用寿命。

四、轮胎硬度设计规范：1.轮胎的硬度应根据车辆的用途和路况特点进行设计，以提供合适的舒适性和操控性能。

2.硬度应通过实验和测试来确定，以确保在不同场景下的表现一致性。

五、轮胎使用寿命规范：1.轮胎的使用寿命应符合国家和地区的标准规定。

一般情况下，轮胎的使用寿命应不少于5年。

2.轮胎应在适当的空气压力下使用，以减少磨损和热量积累。

3.轮胎在使用过程中应定期检查，并及时更换磨损严重或损坏的轮胎。

六、轮胎质量控制规范：1.轮胎生产过程应遵循严格的质量控制标准，包括原材料的选择和检验，生产过程的监控和质量检测等。

2.轮胎出厂前应进行全面的质量检测和性能测试，确保轮胎的合格率和可靠性。

综上所述，以上是关于半钢子午线轮胎设计规范的详细说明。

这些规范旨在确保轮胎的质量和性能，提高车辆的安全性和驾驶体验。

制定和遵守这些规范对轮胎制造商和车辆使用者来说都是非常重要的。

第四章子午线轮胎结构设计

二、子午线轮胎与斜交轮胎结构特征比较。
（1）斜交轮胎胎体中的帘线按一定角度排列，各层间帘线相互交叉，胎体帘线层数为偶数，胎体承受内压引起的初始应力的80～90%。
（2）子午线轮胎胎体各帘面层间的帘线，系相互平行地由一胎圈至另一胎圈呈了午线方向的排列（与胎胎冠中心线夹角为90度）。胎冠有大角度基本不伸张的刚性带束层箍紧，这种结构使：
W 双 =0.88×9.485=8.437KN
三、轮廓设计主要结构参数的选取
1、模型外直径D和断面宽B的确定
到目前为止，还没有科学的方法来确定轮胎硫化模型尺寸与充气压后轮胎尺寸之间的关系，因此子午胎的设计也只能根据经验考虑不同的胎体帘线的伸长性能、轮胎断面轮廓形状、带束层角度和长度等的影响来选择充气轮胎与硫化模型之间断面宽和外直径的膨胀比。下表列出载重和轻卡子午线轮胎充气断面宽(B΄)和模型断面宽(B) 对不同胎体帘线的断面膨胀比的取值范围。
轿车子午线轮胎，高宽比为0.7～0.8时 (人造丝胎体钢丝带束层结构)充气后外径一般膨胀0～2mm,断面宽膨胀0～2%。根据经验，子午线轮胎D′/D值大约在1.000～1.003 之间，B′/B值为1.00～1.02左右。
几种轿车子午线轮胎断面膨胀率如表4-1 所示。
表4-1 几种轿车子午胎断面膨胀率
SS1180 0s1i4 n .13(W 11/S1)
Sd S0.63d7
d0.9 6S0.7H
S0.7S118 O 0 1 si3 .6 1 n (W 51/S1)
先计算 S 0 .7
S 0 .7 1.5 8 1 8 s1 0 i1 ( .n 1 3 6 .0 4 5 /1.5 ) 8 1.8 7 (c 5)m
钢丝帘线主要用于子午线轮胎的胎体及带束层，其主要特点是耐热性极好，强度高，同时伸长率极小，对保持轮胎尺寸稳定性极为有利。

子午线轮胎结构设计与制造技术

子午线轮胎结构设计与制造技术
子午线轮胎是一种高性能轮胎，由于其特殊的结构设计和制造技术而得到广泛应用。

其主要特点是采用平行于中心线的钢丝束作为骨架材料，能够提供优秀的耐磨性和抗拉强度，使轮胎能承受高强度、高速度和长时间运行的要求。

子午线轮胎的结构设计和制造技术包括以下几个方面：
1.骨架结构设计：子午线轮胎采用钢丝束作为骨架材料，一般包含两到三层。

骨架材料的种类、材质和层数均影响了轮胎的性能。

通过优化骨架结构设计，可以提高轮胎的抗拉强度和耐磨性。

2.胎面花纹设计：胎面花纹是轮胎与路面之间的唯一接触面。

子午线轮胎的花纹设计对于轮胎的性能有着重要的影响。

通过优化花纹设计，可以提高轮胎的防滑性和抓地力。

3.胎侧加强结构设计：轮胎的胎侧加强结构对于轮胎的耐磨性和抗撞击性具有重要意义。

子午线轮胎一般采用加强胎侧结构，以提高轮胎耐用性和安全性。

4.制造工艺技术：子午线轮胎的制造工艺技术包括轮胎胎体的成型、钢丝束的辊压、轮胎胎面花纹切割、轮胎成型和贴合等工序。

制造工艺技术的精度和质量直接影响轮胎的性能。

综上所述，子午线轮胎的结构设计和制造技术是决定轮胎性能和品质的重要因素。

如今，随着科技的不断发展和制造工艺的不断升级，子午线轮胎的性能和质量有了大幅提升。

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轮胎结构设计 (9) (2学时)
Chap.3 普通轮胎结构设计
一、教学目的及要求
通过学习掌握斜交轮胎的结构设计程序和方法，掌握技术设计内容：外胎外轮廓设计、胎面花纹设计、内轮廓设计。

掌握斜交轮胎的施工设计；了解内胎、垫带、水胎和胶囊设计。

二、重点难点
重点掌握轮胎断面轮廓设计要点，胎圈部位设计要点，相应部位尺寸的确定。

三、主要内容
第二节技术设计
三、外胎外轮廓设计
(一)、断面形状尺寸设计（B、D、H）
2、外直径、断面高H的设计
设计轮胎充气外直径D′和外直径变化率D′/D，应用下式计算确定。

D＝D′/(D′/D)
取值范围：载重轮胎棉帘线和人造丝胎体：0.990～0.995；尼龙胎体：0.990～0.999；乘用轮胎：0.985～0.999
断面高：H＝1/2（D-d）
H/B值：H／B值范围，载重轮胎普通花纹为1.10～1.20，越野花纹1.15～1.25；乘用轮胎普通花纹为0.96～1.14，越野花纹为l.08～1.20。

衡量H／B位是否适宜，需综合考虑下列因素。

(1)轮胎类型载重轮胎行驶路面较差，H／B值宜取高些；乘用轮胎行驶路面好，H／B值应取低些。

(2)轮胎规格巨大规格轮胎，H／B值应取小些；中小规格轮胎断面高小， H ／B值应取大些。

(3)C／B值 C／B小， H／B应取大些；相反C／B值大，H／B值宜取小些。

(4)胎冠角βk 胎冠角大，H／B值应取小些；胎冠角小，H／B位宜取大些。

(5)帘线材料帘线材料初始摸量小，H／B值取小些；帘线初始摸量大， H ／B值宜取大些。

(6)胎面花纹越野花纹，加深花纹和超加深花纹轮胎，H／B值应选取略大些，以使断面宽膨胀率达到设计要求。

普通花纹轮胎，H／B值宜选取稍小些。

(二)胎圈外缘曲线设计
包括胎圈着合宽度，着合直径和曲线弧度设计
1、胎圈着合宽度C的设计
胎圈着合宽度C：轮胎两胎踵间的距离。

(1)适当减小断面宽在窄轮辋上，应适当减小轮胎断而宽；在宽轮辋上，轮胎充气断面宽增加约为两种轮辋宽度之差的40～50％。

(2)适当减小H
1／H
2
值
C／B值关系到H／B值，取值范围：载重轮胎为0.65～0.78；乘用轮胎为0.65～0.80。

2、胎圈着合直径d的设计
原则：满足轮胎装卸方便和着合紧密两点要求。

(1)平底轮辋胎圈着合直径大于轮辋直径1.0～1.5毫米。

(2)斜底轮辋轮辋底座有5°倾斜角度。

胎踵部分着合直径直径小1.0～2.0毫米。

胎趾着合部分直径应大1.0～1.5毫米。

(3)深式轮辋胎圈着合宜小于轮辋直径1.0～1.5毫米。

(4)无内胎轮辋为保证气密性，胎圈着合直径比轮辋直径小2～3毫米。

3、胎圈曲线弧度设计
设计原则：胎圈曲线弧度依据轮辋边缘曲线弧度设计，两者要很好吻合。

胎
踵半径R
5大于轮辋相应部位半径R
E
0.5～1.5毫米。

轮辋边缘接触的胎圈半径R
4
小
于轮辋边缘半径R
D
0.5～1.5毫米，圆心低1.0～1.5毫米。

(1)平底轮辋上使用的轮胎，倾斜角度为0.5～1°。

(2)深式轮辋上使用的轮胎，避免扭转和挟挤内胎，胎趾倾斜角度为5°。

(3)无内胎轮辋上使用的轮胎，倾斜角度为7～10°。

(轮辋倾斜角度为5°，较其大2～5°)，至距胎趾趾4～5毫米处，倾斜角度增大至25°。

(三)胎冠外缘曲线设计
胎冠外缘曲线设计包括胎冠宽、弧度高和弧度半径设计。

1、胎冠宽b与弧度高h的设计
胎冠宽b根据断面宽B和胎冠宽与断面宽比值即b/B值。

胎冠弧度高h根据断面高H和胎冠弧度高与断面高比值即h/H值。

一般设计选取的b/B和h/H值，胎冠宽度不宜超过胎圈外线曲线和轮辆边缘曲线相交之点宽度，负荷下有95～98％的宽度与路面接触。

选取b/B和h/H值除考虑上述合理性外，尚需注意与下列因素。

(1)H/B值 H/B值大于1，断面呈长椭圆形，b/B宜取小些。

H/B取值小于1时， b/B 值应稍大些。

(2)C/B值 C/B值大，胎冠允许宽些，b/B取大些。

(3)胎面花纹越野花纹，b/B值应稍大些。

普通花纹轮胎尤其是高速乘用轮胎，b/B宜取小些。

(4)b/B值 b/B值小h/H值应取小些。

b/B值大， h/H值宜取大些。

(5)道路拱度拱度大，h/H值宜取小些。

四、基本概念
五、英文词汇
16 胎面磨耗标记tread wear indicator
骨架材料framework material
层数number of plies
层级ply rating(PR)
水胎curing bag
硫化胶囊curing bladder
气囊air bag
载重汽车轮胎truck tyre
轿车轮胎passenger car tyre
工程机械轮胎earth—mover tyre
工业车辆轮胎industrial tyre
农业轮胎 agricultural tyre
林业轮胎logging tyre
畜力车轮胎animal vehicle tyre
掉块chipping
崩花chunking
蠕动(轮胎在轮辋上) creep (of tyre on rim)
切割cut(ting)
泄气deflation
缺气报警装置deflation alarm
花纹沟裂口groove cracking
胎圈底部磨损bead flat wear
路台擦伤kerbing damage
帘线松散loose COrds
胎面脱层loosetread
防滑non skid
超压overinflation
尺寸超标准oversizing
六、习题
1、如何确定外直径、断面高？
2、衡量H／B位是否适宜，需综合考虑下列因素？
3、如何设计胎圈着合宽度C？
4、如何设计胎圈着合直径d？
5、如何设计胎圈曲线弧度？
6、如何设计胎冠宽b与弧度高h?
七、参考书
1、橡胶工业手册第四分册轮胎化工出版社
2、橡胶制品设计与制造霍云玉化工出版社
3、轮胎工业期刊
4、子午线轮胎结构设计与制造技术俞淇化工出版社
5、橡胶制品工艺第三章张岩梅邹一明化学工业出版社。