子午线轮胎结构设计共59页文档

子午线轮胎结构设计俞淇华南理工大学（高分子系）一九八九年十一月目录第一章子午线轮胎结构概述--------------------------------------------51、子午线轮胎的结构与性能特征--------------------------------------52、子午线轮胎的构造部件-----------------------------------------------7[1]载重子午线轮胎构造-------------------------------------------------7[2]轿车子午线轮胎构造-------------------------------------------------7 第二章子午线轮胎负荷计算方法---------------------------------------81、载重子午线轮胎--------------------------------------------------------92、轻卡子午线轮胎--------------------------------------------------------93、轿车子午线轮胎--------------------------------------------------------9 第三章子午线轮胎断面轮廓设计的主要结构参数选取-----------101、子午线轮胎模型断面轮廓外直径与断面宽度的选取---------102、子午线轮胎断面最宽点半径（水平轴）的确定---------------113、行驶面弧度与宽度的确定------------------------------------------114、胎圈间距的选取------------------------------------------------------125、断面高与断面宽之比------------------------------------------------12 第四章子午线轮胎断面轮廓曲线的设计方法-----------------------13 1、平衡轮廓曲线设计法-------------------------------------------------13[1]确定有关设计参数-------------------------------------------------15[2]求出断面上某些点至旋转柚的半径----------------------------15[3]求出断面上相应点的曲率半径----------------------------------16[4]胎圈部位轮廓曲线的设计----------------------------------------17[5]平衡轮廓曲线与断面外轮廓的绘制---------------------------19 2、RCOT理论设计法---------------------------------------------------23[1]RCOT理论产生的背景--------------------------------------------23[2]RCOT理论的轮廓与张力特征-----------------------------------24[3]RCOT 理论的轮胎力学分析-------------------------------------27 3、TCOT理论设计方法----------------------------------------------30[1]TCOT理论产生的背景---------------------------------------------30[2]TCOT理论的特征---------------------------------------------------31a、带束层张力控制与分析------------------------------------------31b、胎圈张力控制与分析---------------------------------------------32 第五章子午线轮胎带束设计与计算------------------------------------33 1、带束层结构设计------------------------------------------------------34 （一）载重子午线轮胎-----------------------------------------------------34[1]层数、角度、密度---------------------------------------------------34a、四层结构---------------------------------------------------------------34b、三层结构--------------------------------------------------------------35c、下三层半结构--------------------------------------------------------35d、上三层半结构--------------------------------------------------------35[2]带束层的宽度和长度----------------------------------------------- 37[3]带束层的排列形式---------------------------------------------------37[4]带束层钢丝帘线------------------------------------------------------38[5]带束层橡胶部件------------------------------------------------------38a、中间胶-----------------------------------------------------------------39b、肩垫胶---------------------------------------------------------------39c、层间垫胶--------------------------------------------------------------39d、带束层封口胶-------------------------------------------------------39 （二）轿车子午线轮胎----------------------------------------------------40[1]带束层材料品种-----------------------------------------------------40[2]带束层的层数、角度、密度--------------------------------------40[3]带束层的排列形式--------------------------------------------------41a、普通叠层式----------------------------------------------------------41b、钢丝/纤维混合式--------------------------------------------------41c、折叠式----------------------------------------------------------------41d、包边式---------------------------------------------------------------422、子午线轮胎的箍紧系数---------------------------------------------423、带束层的刚性---------------------------------------------------------444、带束层帘线应力与安全系数计算---------------------------------46 第六章子午线轮胎胎体帘线应力计算---------------------------------491、帘线应力的计算公式------------------------------------------------492、安全系数k的取值---------------------------------------------------50 第七章子午线轮胎胎圈结构设计与钢丝圈应力计算---------------51 1、胎圈结构设计---------------------------------------------------------51[1]钢丝加强层胎圈结构------------------------------------------------50[2]钢丝/尼龙加强层胎圈结构-----------------------------------------51[3]纤维载重子午胎胎圈结构-----------------------------------------53[4]无内胎钢丝载重子午胎胎圈结构--------------------------------54[5]轿车子午胎胎圈结构-----------------------------------------------54 2、钢丝圈断面形状------------------------------------------------------55[1]园形断面---------------------------------------------------------------55[2]六角形断面------------------------------------------------------------55[3]U形断面---------------------------------------------------------------56 3、钢丝圈应力计算-------------------------------------------------------56 第八章子午线轮胎胎面花纹设计要求---------------------------------581、胎冠花纹设计---------------------------------------------------------582、胎肩花纹设计---------------------------------------------------------593、花纹沟槽分布---------------------------------------------------------60 第九章子午线轮胎施工设计---------------------------------------------611、成型方法与成型鼓类型的选择------------------------------------612、成型鼓宽度计算与假定伸张值------------------------------------653、成型鼓上各部件材料的施工---------------------------------------66[1]一次法成型施工顺序----------------------------------------------- 66[2]二次法成型施工顺序------------------------------------------------654、二段成型时胎坯定型尺寸的确定---------------------------------685、施工表的编写---------------------------------------------------------69第一章子午线轮胎结构概述§1 子午线轮胎的结构与性能特征子午线轮胎问世以来已有五十多年了，它是汽车工业发展中的一项杰出成就，引起了汽车悬挂系统的大改革。

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。

沈阳化工大学本科毕业设计题目：295/子午线轮胎的结构设计院系：材料科学与工程学院专业：高分子材料与工程班级： 1001班学生姓名：熊丁指导老师：赫秀娟教授设计提交日期：2014年06月19日设计答辩日期：2014年06月24日毕业设计任务书高分子材料与工程专业1001班学生：熊丁摘要本次毕业设计为295/子午线轮胎的结构设计。

设计断面膨胀率取，外直径1042mm，断面宽289 mm，胎圈着合直径 570 mm，胎圈着合宽度 254 mm，断面水平轴位置（H1/H2）为，行驶面宽度232 mm。

胎面花纹采用的是不对称的4条纵向花纹，花纹深度 mm，花纹饱和度%。

轮辋的标准是15°深槽轮辋DC型轮辋。

骨架材料选取的是钢丝帘线，其轮胎的最大负荷高于国家标准的最大负荷。

胎体结构采用一层钢丝帘线，三层半缓冲层的结构设计。

钢丝圈断面形状为15°正六边形，以单钢丝圈加强胎体。

胶囊的尺寸根据外胎内缘对应数值来设计。

轮胎不配备内胎，空气直接充入轮胎的内腔。

关键词：298/；全钢载重子午线轮胎；无内胎轮胎；胎面花纹设计；结构设计。

AbstractThe graduation project is 295/ radial tyre structuredesign .Design section expansion takes , outside diameter 1042mm , section width 289 mm , the diameter of the bead with a total 570 mm , bead width at 254 mm , cross-section horizontal axis position (H1/H2) of ,running surface width of 232mm. Asymmetrical tread pattern is used in the longitudinal direction of the tread 4 , tread depth mm, the saturation of pattern is % .The standard of rim is 15 ° drop center rim DC type rims. Skeleton steel cord material is selected , the maximum tire load its maximum load is higher than the national standard . Carcass layer structure using a steel cord structure design , three and a half of the buffer layer.Sectional shape of the bead of 15 ° hexagon , a single bead strengthening carcass . Designed according to the size of the capsule casing inner edge corresponding values. Tires with inner tubes, air directly into the tire cavity filled.Key words：298/；All-steel Radial Truck Tyre； Tubeless Tires；Tread Pattern Design； Structural Design.目录第一章文献综述1.1轮胎的功能及使用性能轮胎是汽车的重要部件之一，它直接与路面接触，和汽车悬架共同来缓和汽车行驶时所受到的冲击，保证汽车有良好的乘座舒适性和行驶平顺性；保证车轮和路面有良好的附着性，提高汽车的牵引性、制动性和通过性；承受着汽车的重量，轮胎在汽车上所起的重要作用越来越受到人们的重视。

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。

子午线轮胎结构设计
首先，材料的选择对子午线轮胎的性能至关重要。

一般来说，子午线
轮胎使用的材料包括胎体材料、骨架材料和胎面材料。

胎体材料通常采用
多层尼龙布或钢丝网带，以提供足够的抗拉强度和刚度。

骨架材料一般选
用钢丝，用于增强轮胎的结构强度和刚度。

胎面材料通常选择橡胶，以提
供良好的抓地力、防滑性能以及耐磨性能。

其次，子午线轮胎的层次结构设计对轮胎的性能也起着重要作用。

子
午线轮胎的层次结构一般包括内胎、胎带、裁边带和面胶层。

内胎是轮胎
内充气的部分，主要起到支撑轮胎结构的作用。

胎带则是在内胎周围的一
层带状材料，用于增强轮胎的结构强度。

裁边带是一种带状材料，用于连
接轮胎的胎面和侧面，增强轮胎的结构稳定性。

面胶层是轮胎胎面上的一
层橡胶材料，负责提供良好的抓地力和舒适性。

最后，子午线轮胎的胎面设计对轮胎的性能和外观也有很大的影响。

胎面设计主要包括花纹图案和花纹深度两个方面。

花纹图案是指轮胎胎面
上的纹理和凹凸，用于增加轮胎的抓地力和排水性能。

不同的花纹图案可
以适应不同的路面状况和气候条件。

花纹深度是指轮胎胎面上花纹的深度，一般越深的花纹能够提供更好的抓地力和排水性能，但同时也会影响轮胎
的舒适性和经济性。

总之，子午线轮胎的结构设计涉及材料的选择、层次结构和胎面的设计。

通过合理的设计，可以提供更好的操控性、舒适性和耐用性。

在实际
应用中，还需要根据具体的车辆类型和使用条件进行综合考虑，以满足车
辆的性能要求和使用需求。

R子午线轮胎的结构设计Document number【AA80KGB-AA98YT-AAT8CB-2A6UT-A18GG】沈阳化工大学本科毕业设计题目：295/子午线轮胎的结构设计院系：材料科学与工程学院专业：高分子材料与工程班级： 1001班学生姓名：熊丁指导老师：赫秀娟教授设计提交日期：2014年06月19日设计答辩日期：2014年06月24日毕业设计任务书高分子材料与工程专业1001班学生：熊丁摘要本次毕业设计为295/子午线轮胎的结构设计。

设计断面膨胀率取，外直径1042mm，断面宽289 mm，胎圈着合直径 570 mm，胎圈着合宽度254 mm，断面水平轴位置（H1/H2）为，行驶面宽度232 mm。

胎面花纹采用的是不对称的4条纵向花纹，花纹深度 mm，花纹饱和度%。

轮辋的标准是15°深槽轮辋DC型轮辋。

骨架材料选取的是钢丝帘线，其轮胎的最大负荷高于国家标准的最大负荷。

胎体结构采用一层钢丝帘线，三层半缓冲层的结构设计。

钢丝圈断面形状为15°正六边形，以单钢丝圈加强胎体。

胶囊的尺寸根据外胎内缘对应数值来设计。

轮胎不配备内胎，空气直接充入轮胎的内腔。

关键词：298/；全钢载重子午线轮胎；无内胎轮胎；胎面花纹设计；结构设计。

AbstractThe graduation project is 295/ radial tyre structuredesign .Design section expansion takes , outside diameter 1042mm , section width 289 mm , the diameter of the bead with a total 570 mm , bead width at 254 mm , cross-section horizontal axis position (H1/H2) of ,running surface width of 232mm. Asymmetrical tread pattern is used in the longitudinal direction of the tread 4 , tread depth mm, the saturation of pattern is % .The standard of rim is 15 ° drop center rim DC type rims. Skeleton steel cord material is selected , the maximum tire load its maximum load is higher than the national standard . Carcass layer structure using a steel cordstructure design , three and a half of the buffer layer. Sectional shape of the bead of 15 ° hexagon , a single bead strengthening carcass . Designed according to the size of the capsule casing inner edge corresponding values. Tires with inner tubes, air directly into the tire cavity filled.Key words：298/；All-steel Radial Truck Tyre； TubelessTires； Tread Pattern Design； Structural Design.目录第一章文献综述1.1轮胎的功能及使用性能轮胎是汽车的重要部件之一，它直接与路面接触，和汽车悬架共同来缓和汽车行驶时所受到的冲击，保证汽车有良好的乘座舒适性和行驶平顺性；保证车轮和路面有良好的附着性，提高汽车的牵引性、制动性和通过性；承受着汽车的重量，轮胎在汽车上所起的重要作用越来越受到人们的重视。

全钢子午线轮胎结构设计首先，材料选择是全钢子午线轮胎结构设计的关键。

全钢帘子采用尼龙帘子增强帆布，强度高、耐磨损，可以有效延长轮胎使用寿命。

胎体和胎冠采用优质橡胶，具有良好的弹性和抓地力，能够提供良好的操控性能。

胎肩和胎侧采用硬质橡胶，能够增加轮胎的刚性和稳定性。

其次，全钢子午线轮胎的结构设计分为胎体、胎冠、胎肩和胎侧四个部分。

胎体是轮胎的主体结构，它由多层钢帘子和橡胶胎面组成。

钢帘子采用交叉排列的方式，能够增加轮胎的强度和稳定性。

橡胶胎面采用帮助消耗冲击力的花纹设计，能够提供更好的舒适性和降低驾驶噪音。

胎冠是轮胎的中心部分，设计有不同的花纹，用于提供抓地力。

胎肩和胎侧负责提供额外的支撑和保护轮胎侧面，能够提高轮胎的稳定性和耐用性。

最后，全钢子午线轮胎的制造工艺主要包括胎体胶块的制作、钢丝帘子的制作和轮胎的成型。

首先，胎体胶块由橡胶和增强剂经过混炼、压片和硫化等工艺制作而成。

然后，钢丝帘子由钢丝经过拉伸、编织和卷绕等工艺制作而成。

最后，胎体胶块和钢丝帘子通过机械操作和胶粘剂粘合在一起，形成全钢帘子。

之后，胎体胶块和钢帘子经过成型机械的加工和硫化，形成最终的轮胎。

总的来说，全钢子午线轮胎的结构设计需要选用优质材料，并采用合理的结构设计和制造工艺，以确保轮胎具有耐磨损、强韧耐用、抓地力强和操控稳定等优良性能。

这些设计和工艺都需要经过长期的研究和实践，以不断提高轮胎的性能和质量，满足用户不同的需求。

全钢子午线轮胎的结构设计工作在轮胎生产企业中具有重要的意义，为提高轮胎的竞争力和市场份额提供了坚实的基础。