【正文】 mN=(Rk2r02)/2nikRk=()/（）=(2) 胎體簾線安全倍數(shù)計算 應用公式：Kc=St/N式中 Kc─—簾線強度安全倍數(shù)St──單根簾線強度 1570N/根則Kc=1570/=。符合表52要求表52 常用輪胎安全倍數(shù)取值范圍項 目安全倍數(shù)（K）項 目安全倍數(shù)（K）載重輪胎轎車輪胎良好路面10～12良好路面 10～12不良路面14～18不良路面12～14長途汽車輪胎16～18高速轎車輪胎12～14礦上挖掘和森林采伐等輪胎18～20 氣密層確定本次設計為無內胎全鋼載重子午線輪胎，無內胎輪胎的氣密層要求有良好的氣密性，耐熱老化，高彈性和抗撕裂等性能,氣密層通常由兩層以上薄膠片貼合而成,通常用丁基橡膠、氯化丁基橡膠或溴化丁基橡膠制造。無內胎輪胎的優(yōu)越性在于其不僅可以提高行駛安全性，并且因其比較柔軟，還可改善輪胎的緩沖性能。 輪胎緩沖層的設計緩沖層是子午線輪胎主要受力部件。其剛性對輪胎使用性能影響很大，設計重點是使其獲得較大的胎側剛性，以便胎面在其全寬范圍內保持剛性一致，改進輪胎耐磨和抓著性能。 帶束層結構設計帶速層結構主要是指他的簾布層數(shù)，簾線角度、密度和排列方式，帶速層的厚度、寬度和長度，以及采用的簾線結構與類型等。這些參數(shù)決定了帶束層的剛性，而其剛性直接影響子午線輪胎的使用性能，如耐磨性能、操縱穩(wěn)定性、安全性和節(jié)油性能等。帶束層結構設計的形式眾多，視輪胎類別和使用條件不同以及所用的帶束層材料特性等因素而有差異。1. 帶束層的層數(shù)與結構 載重子午線輪胎的帶束層一般由三至四層鋼絲簾線所組成，采用的結構形式常見的為層疊式。根據(jù)輪胎的規(guī)格不同和使用條件來選用，如對大規(guī)格輪胎或路面使用條件苛刻的情況下可選用四層結構，反之，對輪胎規(guī)格小和使用條件較好的則可需用三層結構為宜。本次設計應規(guī)格選用三層半結構。三層半結構 是法國米其林公司對載重子午胎常用的帶束層結構，目前以被美國和日本的大輪胎公司廣泛采用。結構的特點是將第一層過渡層分為兩個邊部，中間部分被斷開，如圖71所示。其優(yōu)點是降低胎冠中央部位的剛性，使接地印痕面積中單位壓力分布得較為均勻， 圖51 三層半帶速層結構示意圖從而提高輪胎胎面磨耗的均勻性。另外，三層半結構也可減小帶束層胎冠中部的應力。0176。帶束層結構 0176。帶束層是意大利倍耐力公司的專利技術，專利公布的時間雖然早在20世紀70年代末，但這是一項已經(jīng)世紀應用生產的專利技術。到目前為止，它仍然是國際上公認比較先進的帶束層結構，尤其是對低斷面載重子午線輪胎來說。2. 帶束層的角度與密度 帶束工作層簾線角度的取值，既要考慮到帶束層對胎體的箍緊作用，又要照顧到便于加工。載重子午線輪胎的帶束工作層簾線角度大于23176。就不能使胎體獲得良好的箍緊效果，但簾線角度太小，不僅使帶束層的裁斷和接頭等工藝操作復雜化，而且對輪胎的使用性能不理，容易產生帶束層脫層的危險。帶束層工作層簾線的角度，取決于簾線的模量，并在一定程度上決定于帶束層膠料的黏合強度，還與輪胎的規(guī)格等系列等有關系。 帶束層簾線密度要根據(jù)簾線的強度和直徑以及所守應力而定 緩沖層強力安全倍數(shù)的計算(1) 緩沖層簾線伸張應力的計算及緩沖層簾線強度安全系數(shù)的計算胎體簾布層相關參數(shù)見表73表73 胎體簾布層相關參數(shù)輪胎規(guī)格鋼絲規(guī)格鋼絲強度（N/根）簾線密度（根/cm）帶束層簾線角度層數(shù)n輪胎內 壓（kpa）安全倍數(shù)k295/3+9+931570673176。290017079帶束層簾線的應力計算以薄膜網(wǎng)絡理論為基礎，計算出胎冠部位帶束層簾線在一定氣壓、斷面尺寸條件下的張力，繼而通過相應簾線的選擇計算出帶束層的安全倍數(shù)，計算公式： N=103PRk/nik sin2βk其中：N──緩沖層單根簾線所受張力 1570N/根P──輪胎內壓 900kpaRk──胎里半徑 Rk=485mm=n──緩沖層數(shù) n=2ik──緩沖層簾線層數(shù) 500～800根/m 本設計取600根/mβk──緩沖層簾線角度 βk=73176。N=103176。=應用公式：K=St/N其中 St=1570N/根K=1050/= ＞ 6 符合要求。胎圈部位是使輪胎固定在輪輞的部位，要求堅固而又有足夠的強度和剛性，輪胎依靠胎圈中的鋼絲剛性鋼絲圈將整個外胎牢牢地固定在輪輞上，而外胎的胎體靠簾布層包纏在鋼絲圈上。這樣輪胎和輪輞在內壓的作用下，以鋼絲圈為紐帶緊緊地結合在一起，傳遞汽車的驅動力矩和制動力矩。因此胎圈結構、胎圈主體的鋼絲圈強度、鋼絲圈直徑及其斷面形狀等因素，決定了輪胎的使用性能。子午線輪胎胎體簾線角度小，簾部層數(shù)少，胎側柔軟，胎圈剛性不足，受力較大。因此胎圈需要加強。剛性結構的設計需保證：胎圈能夠緊密穩(wěn)定地著合在輪輞上，保證輪胎與道路各種應力的傳遞；使堅硬的胎圈逐漸向柔軟的胎側過度，防止應力集中和磨損子口：便于成型操作。 鋼絲圈形式及數(shù)量的確定方形鋼絲圈主要用于多層纖維胎體載重子午線輪胎，也可用于乘用子午線輪胎。這種鋼絲圈的鋼絲強度利用率不經(jīng)濟，包邊時不易包緊，而且在定型時易損傷胎圈，因此趨于減少，但目前應用還較廣。圓形鋼絲圈圓形鋼絲圈已經(jīng)日益廣泛用于纖維胎體的乘用和載重子午線輪胎。這種鋼絲圈是用單根鋼絲纏繞而成的，強度利用率很高。例如，在同樣安全倍數(shù)下，較方形鋼絲圈根數(shù)可減小45%，此外包邊易包得密實，且在加工過程中無損于胎圈，是正在發(fā)展的一種鋼絲圈形式，需在此部位增至一些附加部件。等邊六邊形鋼絲圈通常用于鋼絲載重子午線輪胎，這種鋼絲圈也是單根鋼絲繞成的。扁六邊形扁平帶弧四面形和菱形鋼絲圈基本上用于無內胎輪胎。無內胎子午線輪胎所以應用這種形式的鋼絲圈，是因其能增寬胎圈，加大胎圈剛性與挺性，使胎圈和輪輞間不致因滑動而導致慢性泄氣。至于鋼絲圈數(shù)量，由于子午線輪胎胎層數(shù)少，采用單鋼絲是合理的，但對在苛刻條件下和經(jīng)受頗大條件下使用的輪胎來說，宜采用雙鋼絲圈。 鋼絲圈的設計本次設計取單鋼絲圈，斷面形狀為15176。斜度的正六角形鋼絲圈，鋼絲排列方式為567898765。包圈高度鋼絲簾線高度一般都超過輪輞邊緣高度，延伸至下胎側，最大高度以不超過（～）H為宜。，= 。表54 鋼絲圈相關參數(shù)輪胎規(guī)格鋼絲直徑（mm）鋼絲圈尺寸mm鋼絲根數(shù)n鋼絲強度S（N/根）安全倍數(shù)K295/612352應力公式：T=P(Rk2r02)/2 K=n/T式中：T──鋼絲圈承受負荷 NP──輪胎內壓 900kpaRk──胎里半徑 485mm──零點半徑 399mmT=9001000（）/2=25490N核算K=612352/25490= ＞ 5 符合要求。 外胎內緣曲線設計內緣曲線是施工設計，成型機頭寬度設計的基礎，也是水田河內臺的斷面尺寸設計的基礎，設計方法是先確定成品斷面各部厚度，然后再確定外胎內緣各部位半徑。 成品斷面各部位厚度的設計要繪出外胎的內輪廓形狀曲線，首先需要確定關鍵點的厚度位置，包括胎冠中心部位、胎肩位置 、胎側水平軸位置、胎圈底部寬度位置的厚度，由于繪制的輪廓為成品圖，故在計算過程中要考慮到輪胎生產過程中的硫化壓縮率。胎冠部簾布層壓縮率為20%～30%，本設計取25%；胎側部簾布層壓縮率為20%～25%，本設計取20%；胎圈寬部位壓縮率為10%～15%，本設計取12%。下胎側部位壓縮率為10%～15%，本設計取12%。鋼絲圈底部簾布層壓縮率最小，一般為0%～5%，本設計取3%。外胎成品斷面各部位厚度等于半成品斷面各部位厚度與個部位壓縮率的乘積，胎面膠和胎側膠半成品厚度則根據(jù)成品厚度確定，不必計算壓縮率。各關鍵點厚度見表5表5表5表58。其中各表總厚=設計各部位厚度總和（1壓縮率）。表55 胎冠各部位厚度胎 冠花紋溝深基部膠厚帶束層冠帶層胎體氣密層總厚156423236表56胎側各部位厚度胎 側 胎側膠 胎體氣密層總厚28表57胎圈各部位數(shù)據(jù)胎 圈 高 度子口膠胎體鋼絲圈氣密層總厚20表58鋼絲圈底部數(shù)據(jù)鋼 絲 圈 底 部胎體子口膠總厚 成品斷面各部位弧度半徑的設計(1)胎冠部弧度半徑R1′的計算根據(jù)花紋溝底部弧度半徑花紋和花紋類型確定，其值一般較花紋溝弧度半徑小2040mm，半徑R1′圓心位于縱向中心線上?；y溝底部半徑=Rnh=56212=550 mm取R1′小于36mm,則R1′=56236=526mm(2)上胎側弧度半徑R3′的計算上胎側弧度半徑R3′通常小于外緣曲線上胎側弧度半徑3050mm,為了提高肩下部位剛性，避免應力集中和肩空，肩裂毛病的發(fā)生，R3′宜取小點，其圓心位于斷面水平軸上。本設計取R3′=40mm(3)下胎側弧度半徑R4′的設計下胎側弧度半徑的圓心在斷面水平軸上和縱向中心線交點附近，根據(jù)水平軸上下距離相近或稍大于下部，胎側相應厚度相等原則確定，本設計取R4′=80mm (4)胎圈弧度半徑R5′的設計胎圈弧度半徑的圓心在鋼絲圈底線上25mm處，其值較胎圈寬度略小，本設計取R5′=20mm，本設計兩弧剛好相切，R5′弧線下部用平行于縱向中心線繪出。沈陽化工大學學士學位畢業(yè)設計 第六章 輪胎膠囊的設計第六章 輪胎膠囊的設計膠囊是外胎應用定型硫化機硫化的硫化工具，其形狀有鼓形和橄欖型兩種，二者相比。橄欖形真空泄胎時，易收縮成多面體，減少了應力集中和由此造成的損壞。此外排氣性能好。硫化外胎不易產生氣泡。本設計輪胎規(guī)格為載重輪胎，應采用橄欖型。膠囊主要設計參數(shù)有膠囊的徑向伸張，斷面周長伸張，膠囊的厚度等。6. 1膠囊夾口直徑設計膠囊的徑向伸張R R=DK/DB 式中 DK—外胎胎里直徑，mm； DB—膠囊原始狀態(tài)直徑，mm。～。 DK=1042236=970mmDB=DK/ R=970247。=570mm 膠囊的斷面周長伸張L 膠囊的斷面周長伸張L=LK/LB 式中 LK—外胎斷面內輪廓周長，mm； LB—膠囊斷面周長，mm。 使用證明，膠囊的斷面周長伸張應盡可能減小。膠南沿外胎內輪廓的伸張不應超過20%。～，本次外胎斷面內輪廓周長量得為690mm，即LB =LK/L=690247。=670mm。 膠囊厚度 B型膠囊的厚度，通常載重輪胎為8～12mm，最大不超過20mm。本次設計取12mm，膠囊夾緣處至肩部圓弧過渡應增厚20%～30%，并要逐步過渡，以減小應力集中。膠囊中腰厚度一般不低于10mm，本設計取14mm。，中腰厚度減弱薄量為2～%。 膠囊高度膠囊高度HB HB / LK=～，～，即HB=690=710mm膠囊夾緣內直徑dB＜外胎胎圈直徑d dB=（～）d 膠囊外直徑DB與夾緣內直徑dB DB/ dB=～ ，即dB= DB/ =570247。=388mm 膠囊排氣槽設計 膠囊外表面設排氣槽，其位置從距離冠部20mm左右開始至夾緣傾斜設置，傾角50176。左右，～，槽間距離為5～15mm。沈陽化工大學學士學位畢業(yè)設計 致 謝致 謝行百里者半九十，這次畢業(yè)設計是我大學四年的最后一段路程，雖有疑惑，有困難，甚至也有想敷衍了事的時候，但我還是堅持下來了，盡我的努力做到最好。畢業(yè)設計的這三個多月中，我查閱了相關的中英文文獻，對設計有了初步的了解，并且確定了自己的設計理念，之后對相關文獻進行學習對輪胎各部位的尺寸進行了設計計算，完成了設計說明說和設計圖紙。在此期間，赫秀娟老師一直給予了我很多幫助，在她的指導下我順利的完成了子午線輪胎結構設計的相關內容，很感謝老師在百忙之中還要抽時間對我們的畢業(yè)設計進行輔導，在此我需要真誠對地您的說一句謝謝，老師您辛苦了。大學四年，我錯過了很多，也得到了很多。大學賦予了我足夠的時間和實踐去認真思考怎樣的一生才是有意義的人生，對我的價值觀、人生觀和世界觀都有很大的改變；有來自五湖四海的同學，看到了很多優(yōu)秀的人，開始有了靠近夢想的動力；大學沒有決定我的成長和未來，它告訴我自己想要成為的人，大學畢業(yè)是我人生另一段路程的起點。最后，真誠的感謝每一個教導和幫助過我的人，無論是教予知識的老師，一起學習生活的同學，還是課外予以幫助的學校后勤工作者，生活中的小伙伴們，謝謝你們出現(xiàn)在我四年的大學生活中，為我指明方向，予以我學習和生活的方便，陪我度過美好和困難，謝謝。沈陽化工大學學士學位畢業(yè)設計 參考文獻參考文