子午线轮胎设计简介

liyao014

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0 ]3 c9 e- I  U1 W一、结构设计
1、        设计依据：
1）        设计采用标准：
5 ?6 i$ e  T4 C& w2 [$ ^$ l5 V  国家轮胎标准（GB）；
  欧洲轮胎标准（ETRTO）；
  日本轮胎标准（JATMA）；
. ]8 |* z- A' F. j& A2 q  美国轮胎标准（TRA）
2) 配套厂及客户特殊要求。
% r* ~5 @$ W' a2 B/ X' C+ ^, O0 U9 w2、轮胎外轮廓尺寸的确定
6 K3 X, i* Y: q* [0 {运用三维非线性有限元力学分析技术，可以科学预测轮胎充气受力膨胀状态，对轮胎各部位受力状况进行分析，轮胎从外到里、从里到外反复优化对比，进行择优取值。经预测结果和实际检测结果证明，用这种设计方法设计的轮胎，外缘尺寸的理论值和实测值相符，从而保证轮胎的外缘尺寸符合轮胎有关的技术标准。
3、轮胎骨架材料的选取
2 r6 s# T. |  u. ~* V1 q由于轮胎主要是由帘线/橡胶复合材料组成，它的组成导致诸如刚性、柔性、模量等轮胎弹性性能都是各向异性的，要想对综合的帘线/橡胶复合材料的材料性能有所了解，凭已往的经验取值法，很难预测轮胎的性能，因而现在轮胎设计时，普遍借助力学分析和经验相结合，通过计算机精确计算，确定哪些部位是受力最大的应该加强，哪些部位应减薄，做到各部位材料的合理分布，保证轮胎动态下的受力均匀，避免因受力不均匀而造成轮胎早期损坏。借助帘线/橡胶复合材料力学分析，可以根据轮胎不同的速度级别（如Q、S、T、H、V等）和不同的层级以及不同的使用条件状况计算出轮胎的带束层、胎体、钢丝圈等部位的受力情况和所需的安全倍数来进行合理地选取钢丝带束层的钢丝品种、规格，带束层的密度、宽度、角度、厚度、层数；冠带层宽度、角度、厚度、层数；胎体帘线（如聚酯等）的品种、规格、密度，胎体帘布宽度、角度、厚度、层数；胎圈钢丝的规格、根数、排列方式等技术参数。对轮胎行驶时使用不同的带束层钢丝帘线、胎圈钢丝、胎体帘线等进行力学分析，预测它们的受力情况，进行多方案对比优化取值，使轮胎各部位受力合理，从而提高轮胎的使用性能。
二、子午线轮胎胶料要求
(1)、胎面  
6 o8 [& x  V0 y 轮胎的胎面是直接与地面接触摩擦,并通过胎面把路面的冲击力、摩擦生热传递到整个轮胎。胎面应具有耐磨、抗冲击、耐撕裂、抗湿滑、及低生热的特性。
    子午胎胎面，除了有较高的耐磨性能外，还具有高的强撕性能，以防止胎面胶强撕性能差而导致胎面撕裂，或由于路面上石子等切割产生裂口而引起水份渗入带束层和胎体层而导致钢丝生锈以致于产生轮胎爆破。
/ D, ~; A' N: \( c; } 2）、带束层设计
, h0 W" c( }  w  k   带束层是子午胎的主要受力部件，承受了轮胎初始应力的60-70%，带束层设计在很大程度上决定了轮胎的使用性能和质量， 它决定着轮胎的断面形状和受力情况,直接制约着轮胎的强度、形变、操纵性能、乘坐舒适性、使用寿命，我公司全钢子午胎采用零度带束层设计，即一层过渡层、一层补强层、一层保护层，胎肩部位采用两层零度带束层.，半钢子午胎采用两层或三层带束层的形式设计。从实际使用看，效果较好。
（3）、胎肩垫胶
胎肩垫胶是使胎肩与胎侧的连接弧度平坦的部件，它能够减少钢丝带束层在轮胎运转过程中的变形,并吸收和转移在动态下集中于肩部的应力，防止带束层端部出现脱层现象。它具有低定伸，低生热, 高弹性并且要由适当强力和胶料自粘性的特性。
' F  L% N( y8 I3 N0 H. E0 h  4）、胎侧  
由于全钢丝子午胎的胎体帘线呈径向排列, 而且只有一层胎体帘线，而半钢子午胎也仅仅具有一到三层聚酯帘线作胎体，在动负荷下,胎侧变形大,所以，胎侧胶需要具有耐曲挠龟裂和耐臭氧老化的特性。胎侧靠近胎肩部位有防檫线，可以防止胎侧受冲击撞伤，甩掉轮胎上的泥水。胎侧靠近轮辋部位有装配线，以便检查轮胎与轮辋着合的正确性和防止泥水流入胎圈和轮辋之间。
（5）、内衬层
' Q9 r' u5 Q2 {) O9 C# d& j. }    子午胎尤其是无内胎子午胎，需要采用内衬层作气密层来保证轮胎在行驶过程中的充气压力，同时也可保证轮胎胎体不受氧、水和臭氧的侵袭，提高轮胎的使用寿命。子午胎尤其是全钢丝子午线轮胎的胎体帘线层数少，比较薄，而且帘线呈径向排列，为防止水和空气渗入胎体，所以内衬层要比斜交胎内衬层厚，无内胎子午胎的内衬层需要达到保证气压的作用要又比有内胎子午胎要厚。
（6）、胎圈
由于子午胎胎体较薄尤其有的采用采用单层胎体，其支持性能差，所以胎圈是子午胎中受力较大的部件, 所承受的内压力比斜交胎高30％～40％。胎圈部位必须具有足够高的刚性。最主要的受力部件即为钢丝圈。
有内胎子午胎的形状多为六角形，这种形式的钢丝圈便于程序排列，而且钢丝排列稳定性好。 无内胎子午胎，为了胎圈和轮辋之间有较好的接地面，采用斜底式六角形钢丝圈。
  m/ k0 o" W- I" V( p4 o（7）、子口
  胎圈是子午胎中受力较大的部件，同时，子口胶直接与轮辋接触。所以必须具有较强的耐磨性和适当的硬度，以防止对胎圈的磨损。
& `. j8 i$ t3 H% I! T对无内胎轮胎来说，子口还要具有良好的密封性。
- F% H! j' c. C% C; K: H- l1 `. d（8）、三角胶芯
由于胎圈部位是子午胎中受力较大的部件, 而且从刚性的胎圈到柔软的胎侧之间的刚性变化要平顺过渡，把轮胎胎侧的屈挠点集中维持在轮胎断面水平轴附近，使胎侧充分发挥缓冲作用,减轻胎侧下部与轮辋的摩擦,防止由于应力集中而产生胎圈脱层、裂口或折断，并能有效地改善轮胎的行驶稳定性。三角胶芯在胎圈部位便发挥着如上的作用。
子午胎三角胶芯多采用复合三角胶芯。复合三角胶芯包括上、下两部分（俗称上三角、下三角）。下三角胶芯位于钢丝圈上面，胶料硬度比较大，以抵抗胎圈部位的屈挠变形。上三角胶芯位于帘布反包端胎体之间。为使它能承受住轮胎在工作中反包端点的压缩、伸张应力作用产生的屈挠疲劳和刺扎，上三角胶芯的硬度比下三角胶芯的硬度低一些，主要考虑容易伸张，并有较好的抗屈挠和低生热性能，它既要有挺性又要柔软。

纳米郎

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yantingkai

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yokon

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gjiaosong

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学潜水的鱼

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xztian

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Selfish

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zhouhb618

对结构不了解学学很好