輪胎外輪廓設計

1、外胎輪廓設計設計目的通過查閱資料獨立完成橡膠制品課程設計，加強對專業(yè)知識的掌握；對10.0020輪胎的輪廓設計有了一定的了解； 通過研究斜交載重輪胎的結構設計程序， 掌握技術設計內容：外胎 外輪廓設計、胎面花紋設計、內輪廓設計；掌握斜交輪胎的施工設計。對橡膠工藝、輪胎工藝及橡膠制品工藝等區(qū)域的知識有更深一步的了解。同時在運用計算機軟件作圖中，增強了對autocad軟件的熟悉與應用。提高了自主學習的能力和自我思考的能力。.主要技術參數(shù)表1 10.00 20輪胎的技術參數(shù)參數(shù)充氣外直徑/mm充氣斷面寬/mm標準輪車用花紋類型層級單胎取大負荷/kg相應氣壓/kpa10.00 2010552787.5

2、 （平底）普通花紋16p.r3000810表2平底輪物斷面各部位尺寸輪車用輪廓規(guī)格輪車用寬度輪緣胎圈座圓角半徑高度寬度半徑abitgbite>r2bitr w7.5190+3.0-5.040.5士 1.222.020.0±2.58圖1輪物斷面圖9.0a 20斜交載重輪胎主要尺寸選取1 .主要技術參數(shù)的確定充氣外直徑d' =1055mm充氣斷面寬 b ' =278mm2 .負荷能力計算確定外胎充氣外緣尺寸 d'和b'后，必須通過計算，驗算其負荷能力是否符合國家標 準，再進行外緣輪廓設計及計算，因此驗算輪胎負荷能力是進行輪胎結構設計的基礎。負荷能力的

3、計算公式為海爾公式，是一個在輪輛與充氣輪胎斷面寬之比等于62.5%的標準條件下（理想輪車用）得出的實驗式，若比值超出此范圍，必須換算為在標準理想輪車用的充氣輪胎斷面寬才能使用此公式。斜交輪胎負荷計算基本公式及負荷系數(shù)k值的選取，載重輪胎和轎車輪胎選取不相同。w 0.231 k 0.4259.810 3 （1.0210 出產85b1.39（drb）o180w arcsinb1141.3o式中：w 負荷能力，knk 負荷系數(shù)k=1.1 （雙胎），k = 1.14 （單胎）】p內壓，kpadr 設計輪車固直徑，cmw1一輪輛名義寬度，cmw1b1為62.5%的理想輪輛上的輪胎充氣斷面寬，cmbibi

4、-安裝在設計輪輛上的新胎充氣斷面寬，cm0.231-采用公制計算的換算系數(shù)，若用英制計算，此公式不必乘0.231。已知條件：d=l055mm , b1=278mm, w1=190mm, p=810kpa, dr= 508mm , kd （雙胎）=1.l,ks （單胎尸1.l4將已知數(shù)值代入公式中，首先求取b值，再求 wd雙胎負荷，最后1t算單胎負荷wsob=b 1 x 1800 arc sin (w i/bi)/141.3 0 =278 x 1800 arc sin (190/278) /141.3 0=269.3(mm)w 0.231 k 0.4259.8103 (1.0210 2p)0.5

5、85 b1.39(dr b)=0.231 x 1.1 x 0.425x 9.8x 10-3x (1.02x 10-2 x 810)0.585 x 26.931.39(50.8+26.93)=27.5 (kn)ws=27.5x 1.14= 31.38(kn)( 增加氣壓 70kpa)四.外胎外輪廓斷面曲線設計1 .外胎各部位尺寸的確定輪胎斷面寬b的確定b二星b /bb胎模型斷面寬，mm； b'-輪胎充氣斷面寬，mm； b' /b 斷面膨脹率轎車輪胎斷面向扁平化發(fā)展，斷面高寬比已成系列化，h/b值分另1j為0.95、0.88、0.82等。低于0.82的超低斷面輪胎，大部分屬子午結構

6、，分別為 78,70,65和50系列（即h/b值為0.78,0.70,0.65,0.50）。一般斜交輪胎 h/b > 1 , b'/b 值在 0.91.17 之間;h/b<l , b'/b 在 1.00 1.07之間。取 h/b=0.990b'/b=1.130 又已知 b' =278mm 則 b=246mm輪胎外直徑d和斷面高h的確定d工d /d一般h/b>l的人造絲斜交輪胎，d' /d<l,約為0.9900,999;尼龍斜交輪胎則不同,其h/b值無論是大于或小于1,充氣外直徑均增大，一般約增加0.12.5%。設骨架材料為尼龍簾線

7、，取d' /d=1.009,又已知d' =1055mm ,則d=1045mm2 .胎圈部位尺寸的確定胎圈著合寬度c此寬度根據(jù)設計輪輛寬度w而定，一般胎圈著合寬度等于設計輪輛寬度w,有時c可略小于 w,以改善輪胎的耐磨性能和增大胎側剛性，但減少的數(shù)值不宜過大，以1525mm為宜。設定c=173mm 胎圈著合直經d裝于平底式輪輛的載重輪胎，為便于裝卸，胎圈著合直徑d比輪輛直徑應大0.51.5ms設定 d=508.8mm.胎圈部位傾斜角度平底式輪輛的載重輪胎，胎圈部位角度為0。1。.設定胎圈部位傾斜角度為0.6。.胎圈輪廊曲線胎圈輪廓根據(jù)輪輛輪緣曲線確定，由胎圈弧度半徑r4和胎踵弧度

8、半徑 r5組成a.胎踵弧度半徑 r5比輪輛相應部位弧度半徑大0.51.0msb.胎圈弧度半徑 r4比輪輛輪緣相應部位弧度半徑小0.51.0mm,其半徑圓心點較輪輛輪緣半徑圓心點位置略低 11.5mm,使輪胎緊貼于輪輛上。3 .斷面高及水平軸位置的確定斷面水平軸位于輪胎斷面最寬處，是輪胎在負荷下法向變形最大的位置，用h1/h2值表 示。h1/h2取值過小即斷面水平線位置偏低，接近下胎側，使用過程中，應力、應變較集中于胎圈部位，易造成胎側子口折斷；h1/h2值過大則斷面水平軸位置較高，應力和應變集中于胎肩部位，容易造成肩空或肩裂。模型斷面高：h 1(d d) =1/2 x ( 1045-508.8

9、) =268.1mm.hh2 ,計算得知：h1=h-h21(%一般上斷面高均大于下斷面高，因此設定h2=138mm , h1=130.1mm。4 .胎冠部位尺寸的確定行駛面寬度b和弧度高h的確定由表查得載重輪胎普通花紋：b/b=0.750.80; h/h=0.0350.055,不妨設定該載重輪胎的 b/b=0.76 , h/h=0.040 ,又已得知輪胎斷面寬 b=246mm , h=268.1mm ,則 b=186.96mm , h=10.724mm.胎冠弧度半徑的確定設定胎冠斷面形狀為正弧形，則弧度半徑rn根據(jù)行駛面寬度b和弧度高h計算,計算公式為:r bl h8h 2la0.01745

10、rn2（sin 1 叱）rn式中：“一行駛面弧度的夾角；0.01745一常數(shù)，即為兀/180;rn一胎冠弧度半徑，mm; la'一行駛面弧長,mm。對普通花紋的載重輪胎，采用一個弧度半徑rn,又得知b=186.96mm , h=10.724mm則計算得知： rn=412.8mm , a =26.20, la' =188.56mm.5 .胎側部位尺寸的確定胎側孤度半徑ri、r2、r3的確定一般下胎側弧度半徑r2應大于上胎側弧度半徑ri,而ri和r2的圓心均設 在斷面水平軸上。a.上胎側弧度半徑計算公式為：(h h)2 ：(b b)2 l2式中： r 4b bl一胎肩切線長度(l在

11、輪胎斷面中心軸的投影長度約為h2的50%),mm。已知 h2=138mm , h=10.724mm , b=246mm , b=186.96mm ,將 l= ?h2=69mnr入上式即可計算出 r1=208.5mmb.下胎側弧度半徑的確定hr)212(b w1 2a) (h14b皿 2a式中：hr一輪輛輪緣高度，mm;2 3 “a一下胎側弧度曲線與輪緣曲線交點至輪輛輪緣垂線間距離(a - 4a ) ,mm；3a- 輪輛輪緣寬度，mm; w1一輪輛寬度，mm;b一輪胎斷面寬度，mm; h1一輪胎下斷面高，mm;已知 a=22.0mm , a=33/48a=15.125mm , b=246mm , wi=190mm , hi=130.1mm , hr=40.5帶入上式計算得出 r2=318.2 mmc.下胎側自由半徑 r3的確定一般 r3約為 r2 的 2540% 設定 r3 為 r2 x 30%=95.5mm胎肩輪廓的確定胎肩部采用切線形的設計方法。5.