【正文】 mN=(Rk2r02)/2nikRk=()/（）=(2) 胎體簾線安全倍數(shù)計(jì)算 應(yīng)用公式：Kc=St/N式中 Kc─—簾線強(qiáng)度安全倍數(shù)St──單根簾線強(qiáng)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(xiàng) 目安全倍數(shù)（K）項(xiàng) 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(shè)計(jì)為無內(nèi)胎全鋼載重子午線輪胎，無內(nèi)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(nèi)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(shè)計(jì)緩沖層是子午線輪胎主要受力部件。其剛性對(duì)輪胎使用性能影響很大，設(shè)計(jì)重點(diǎn)是使其獲得較大的胎側(cè)剛性，以便胎面在其全寬范圍內(nèi)保持剛性一致，改進(jìn)輪胎耐磨和抓著性能。 帶束層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)帶速層結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(jié)構(gòu) 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(jié)構(gòu)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(duì)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(jié)構(gòu)，反之，對(duì)輪胎規(guī)格小和使用條件較好的則可需用三層結(jié)構(gòu)為宜。本次設(shè)計(jì)應(yīng)規(guī)格選用三層半結(jié)構(gòu)。三層半結(jié)構(gòu) 是法國米其林公司對(duì)載重子午胎常用的帶束層結(jié)構(gòu)，目前以被美國和日本的大輪胎公司廣泛采用。結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是將第一層過渡層分為兩個(gè)邊部，中間部分被斷開，如圖71所示。其優(yōu)點(diǎn)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(jié)構(gòu)示意圖從而提高輪胎胎面磨耗的均勻性。另外，三層半結(jié)構(gòu)也可減小帶束層胎冠中部的應(yīng)力。0176。帶束層結(jié)構(gòu) 0176。帶束層是意大利倍耐力公司的專利技術(shù)，專利公布的時(shí)間雖然早在20世紀(jì)70年代末，但這是一項(xiàng)已經(jīng)世紀(jì)應(yīng)用生產(chǎn)的專利技術(shù)。到目前為止，它仍然是國際上公認(rèn)比較先進(jìn)的帶束層結(jié)構(gòu)，尤其是對(duì)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(duì)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(fù)雜化，而且對(duì)輪胎的使用性能不理，容易產(chǎn)生帶束層脫層的危險(xiǎn)。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(qiáng)度，還與輪胎的規(guī)格等系列等有關(guān)系。 帶束層簾線密度要根據(jù)簾線的強(qiáng)度和直徑以及所守應(yīng)力而定 緩沖層強(qiáng)力安全倍數(shù)的計(jì)算(1) 緩沖層簾線伸張應(yīng)力的計(jì)算及緩沖層簾線強(qiáng)度安全系數(shù)的計(jì)算胎體簾布層相關(guān)參數(shù)見表73表73 胎體簾布層相關(guān)參數(shù)輪胎規(guī)格鋼絲規(guī)格鋼絲強(qiáng)度（N/根）簾線密度（根/cm）帶束層簾線角度層數(shù)n輪胎內(nèi) 壓（kpa）安全倍數(shù)k295/3+9+931570673176。290017079帶束層簾線的應(yīng)力計(jì)算以薄膜網(wǎng)絡(luò)理論為基礎(chǔ)，計(jì)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(yīng)簾線的選擇計(jì)算出帶束層的安全倍數(shù)，計(jì)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(nèi)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(shè)計(jì)取600根/mβk──緩沖層簾線角度 βk=73176。N=103176。=應(yīng)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(jiān)固而又有足夠的強(qiáng)度和剛性，輪胎依靠胎圈中的鋼絲剛性鋼絲圈將整個(gè)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(nèi)壓的作用下，以鋼絲圈為紐帶緊緊地結(jié)合在一起，傳遞汽車的驅(qū)動(dòng)力矩和制動(dòng)力矩。因此胎圈結(jié)構(gòu)、胎圈主體的鋼絲圈強(qiáng)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(cè)柔軟，胎圈剛性不足，受力較大。因此胎圈需要加強(qiáng)。剛性結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)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(yīng)力的傳遞；使堅(jiān)硬的胎圈逐漸向柔軟的胎側(cè)過度，防止應(yīng)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(qiáng)度利用率不經(jīng)濟(jì)，包邊時(shí)不易包緊，而且在定型時(shí)易損傷胎圈，因此趨于減少，但目前應(yīng)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(qiáng)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(shí)，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(nèi)胎輪胎。無內(nèi)胎子午線輪胎所以應(yīng)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(dòng)而導(dǎo)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(duì)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(shè)計(jì)本次設(shè)計(jì)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(cè)，最大高度以不超過（～）H為宜。，= 。表54 鋼絲圈相關(guān)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(qiáng)度S（N/根）安全倍數(shù)K295/612352應(yīng)力公式：T=P(Rk2r02)/2 K=n/T式中：T──鋼絲圈承受負(fù)荷 NP──輪胎內(nèi)壓 900kpaRk──胎里半徑 485mm──零點(diǎn)半徑 399mmT=9001000（）/2=25490N核算K=612352/25490= ＞ 5 符合要求。 外胎內(nèi)緣曲線設(shè)計(jì)內(nèi)緣曲線是施工設(shè)計(jì)，成型機(jī)頭寬度設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，也是水田河內(nèi)臺(tái)的斷面尺寸設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)方法是先確定成品斷面各部厚度，然后再確定外胎內(nèi)緣各部位半徑。 成品斷面各部位厚度的設(shè)計(jì)要繪出外胎的內(nèi)輪廓形狀曲線，首先需要確定關(guān)鍵點(diǎn)的厚度位置，包括胎冠中心部位、胎肩位置 、胎側(cè)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(jì)算過程中要考慮到輪胎生產(chǎn)過程中的硫化壓縮率。胎冠部簾布層壓縮率為20%～30%，本設(shè)計(jì)取25%；胎側(cè)部簾布層壓縮率為20%～25%，本設(shè)計(jì)取20%；胎圈寬部位壓縮率為10%～15%，本設(shè)計(jì)取12%。下胎側(cè)部位壓縮率為10%～15%，本設(shè)計(jì)取12%。鋼絲圈底部簾布層壓縮率最小，一般為0%～5%，本設(shè)計(jì)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(gè)部位壓縮率的乘積，胎面膠和胎側(cè)膠半成品厚度則根據(jù)成品厚度確定，不必計(jì)算壓縮率。各關(guān)鍵點(diǎn)厚度見表5表5表5表58。其中各表總厚=設(shè)計(jì)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(cè)各部位厚度胎 側(cè) 胎側(cè)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(shè)計(jì)(1)胎冠部弧度半徑R1′的計(jì)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(cè)弧度半徑R3′的計(jì)算上胎側(cè)弧度半徑R3′通常小于外緣曲線上胎側(cè)弧度半徑3050mm,為了提高肩下部位剛性，避免應(yīng)力集中和肩空，肩裂毛病的發(fā)生，R3′宜取小點(diǎn)，其圓心位于斷面水平軸上。本設(shè)計(jì)取R3′=40mm(3)下胎側(cè)弧度半徑R4′的設(shè)計(jì)下胎側(cè)弧度半徑的圓心在斷面水平軸上和縱向中心線交點(diǎn)附近，根據(jù)水平軸上下距離相近或稍大于下部，胎側(cè)相應(yīng)厚度相等原則確定，本設(shè)計(jì)取R4′=80mm (4)胎圈弧度半徑R5′的設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)取R5′=20mm，本設(shè)計(jì)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(xué)學(xué)士學(xué)位畢業(yè)設(shè)計(jì) 第六章 輪胎膠囊的設(shè)計(jì)第六章 輪胎膠囊的設(shè)計(jì)膠囊是外胎應(yīng)用定型硫化機(jī)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(shí)，易收縮成多面體，減少了應(yīng)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(chǎn)生氣泡。本設(shè)計(jì)輪胎規(guī)格為載重輪胎，應(yīng)采用橄欖型。膠囊主要設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)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(nèi)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(yīng)盡可能減小。膠南沿外胎內(nèi)輪廓的伸張不應(yīng)超過20%?！敬瓮馓嗝鎯?nèi)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(shè)計(jì)取12mm，膠囊夾緣處至肩部圓弧過渡應(yīng)增厚20%～30%，并要逐步過渡，以減小應(yīng)力集中。膠囊中腰厚度一般不低于10mm，本設(shè)計(jì)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(nèi)直徑dB＜外胎胎圈直徑d dB=（～）d 膠囊外直徑DB與夾緣內(nèi)直徑dB DB/ dB=～ ，即dB= DB/ =570247。=388mm 膠囊排氣槽設(shè)計(jì) 膠囊外表面設(shè)排氣槽，其位置從距離冠部20mm左右開始至夾緣傾斜設(shè)置，傾角50176。左右，～，槽間距離為5～15mm。沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位畢業(yè)設(shè)計(jì) 致 謝致 謝行百里者半九十，這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是我大學(xué)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(shí)候，但我還是堅(jiān)持下來了，盡我的努力做到最好。畢業(yè)設(shè)計(jì)的這三個(gè)多月中，我查閱了相關(guān)的中英文文獻(xiàn)，對(duì)設(shè)計(jì)有了初步的了解，并且確定了自己的設(shè)計(jì)理念，之后對(duì)相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行學(xué)習(xí)對(duì)輪胎各部位的尺寸進(jìn)行了設(shè)計(jì)計(jì)算，完成了設(shè)計(jì)說明說和設(shè)計(jì)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(dǎo)下我順利的完成了子午線輪胎結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的相關(guān)內(nèi)容，很感謝老師在百忙之中還要抽時(shí)間對(duì)我們的畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)行輔導(dǎo)，在此我需要真誠對(duì)地您的說一句謝謝，老師您辛苦了。大學(xué)四年，我錯(cuò)過了很多，也得到了很多。大學(xué)賦予了我足夠的時(shí)間和實(shí)踐去認(rèn)真思考怎樣的一生才是有意義的人生，對(duì)我的價(jià)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(xué)，看到了很多優(yōu)秀的人，開始有了靠近夢(mèng)想的動(dòng)力；大學(xué)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(xué)畢業(yè)是我人生另一段路程的起點(diǎn)。最后，真誠的感謝每一個(gè)教導(dǎo)和幫助過我的人，無論是教予知識(shí)的老師，一起學(xué)習(xí)生活的同學(xué)，還是課外予以幫助的學(xué)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(xué)生活中，為我指明方向，予以我學(xué)習(xí)和生活的方便，陪我度過美好和困難，謝謝。沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位畢業(yè)設(shè)計(jì) 參考文獻(xiàn)參考文