【正文】 2 成型鼓寬度計(jì)算與假定伸張值子午胎成型鼓寬度計(jì)算的方法與斜交胎是相同的，由于子午胎從一鋼絲圈底部到另一個鋼絲圈底部輪胎成品中所需簾線長度的計(jì)算。目前對一次法成型鼓的一些參數(shù)還處于探索階段，更為合理的參數(shù)取值還有待今后進(jìn)一步地研究。例如法國PLMT一次法成型機(jī)的成型鼓直徑為495mm用于成型900R，著合直徑d0 與成型鼓直徑Dδ之比為d0/Dδ=。（3）鼓式：一次法成型載重子午線輪胎和轎車子午線輪胎均采用鼓式成型機(jī)頭。據(jù)日本橫濱橡膠公司介紹，二次成型所采用的一段成型鼓直徑可根據(jù)輪胎著合直徑來設(shè)計(jì)，—4英寸，認(rèn)為比較理想的成型鼓直徑取值為輪胎著合直徑加3英寸。 WRWB CRCB （2） 半鼓式：主要適用于中、輕型載重子午線輪胎和轎車子午線輪胎二次法成型。 Dk/Dδ=—b. 成型鼓曲線由于子午線輪胎胎體簾布層數(shù)少、鋼絲圈為一個，避免在包鋼絲圈時起皺折，應(yīng)采用淺鼓肩曲線，在保證內(nèi)、外層簾線長度接近時，將鼓肩深度設(shè)計(jì)得淺一些，如圖40上表示的子午胎鼓肩深WR，應(yīng)淺于同規(guī)格斜交胎用的鼓肩WB 。既達(dá)到了輪胎的強(qiáng)度要求，又滿足了子午胎工藝上的要求。a. 成型鼓直徑為了減少子午胎成型時胎圈子口處起皺折，成型鼓直徑在保證足夠的胎冠簾線密度下，應(yīng)盡可能的取值小。以下列舉不同成型鼓類型直徑與鼓肩曲線選取原則。由于子午線輪胎胎體簾線排列是相互平行的，與斜交胎不同的是在成型過程中不發(fā)生簾線角度的變化，只有簾線密度的變化。二次法成型的第一段成型鼓多數(shù)采用半鼓式或半芯輪式。一般認(rèn)為對胎體為1—2層簾布，斷面低即H/B值大的子午線輪胎均可采用二次成型法，既滿足質(zhì)量要求，又容易掌握操作技術(shù)。設(shè)備價格低，生產(chǎn)效率高，節(jié)約投入資金。二次法成型相對地說精度略低些，因要上、下裝卸胎坯會引起半成品部件中心線的偏離或分布不均等問題，另外胎圈反包易起皺折而影響胎圈子口質(zhì)量。目前對子午線輪胎成型法，特別是一次法和二次法的選擇，世界各國都還未有統(tǒng)一的認(rèn)識。（2） 二次成型法此法的成型步驟分別在兩臺設(shè)備上完成：在第一段成型機(jī)上進(jìn)行貼簾布層、扣胎圈、正反包、貼子口膠和胎側(cè)膠等操作，然后將胎坯卸下；送到第二段成型機(jī)上先裝好胎坯并定位，再進(jìn)行帶束層和胎面膠貼合操作工序。1. 成型方法與成型鼓類型的選擇由于子午線輪胎冠部的帶束層是主要受力部件，它采用多層結(jié)構(gòu)和簾線角接近為周向排列，因此要求將胎體定型好后再貼帶束層和胎面膠，成型后胎坯尺寸幾乎接近于成品。5176。0。膠號長度重量Kg膠 芯下部 填 充 膠上部 鋼 絲 圈 構(gòu) 造鋼絲號數(shù)鋼絲圈直徑膠號長度重量Kg每層根數(shù)鋼絲層數(shù) 帶束層下墊膠搭頭長度 胎 面 膠膠號成型長度177。 子 口 護(hù) 布胎 圈加強(qiáng)層177。 胎 側(cè) 膠膠號長度重量Kg內(nèi)包布177。層次膠號簾布號厚度寬度長度差級膠層膠號厚度寬度位置油皮膠中間膠 帶 束 層 177。表6 子午胎施工標(biāo)準(zhǔn)表格式規(guī) 格子午線外胎施工標(biāo)準(zhǔn)編 號花 紋設(shè)計(jì)日期成型方法生產(chǎn)日期 胎 體 簾 布 177。3．花紋溝槽分布子午胎花紋溝槽的位置要注意避開帶束層端點(diǎn)，如果兩者重合在一起，帶束層在斷面輪廓上引起翹曲不平。對側(cè)肩花紋溝設(shè)計(jì)深度要淺。 圖37 載重子午胎常見花紋圖38 轎車子午胎常見花紋2．胎肩花紋設(shè)計(jì)子午線輪胎胎冠中部有多層帶束層，剛性較大，但胎肩剛性較小，輪胎受側(cè)向力，胎肩膀花紋塊易產(chǎn)生移動，因此采用增大肩部花紋塊，提高肩部對地面的支撐性能，減少花紋塊移動，防止肩磨和偏磨。圖37所示載重子午胎花紋。1．冠花紋設(shè)計(jì)當(dāng)子午線輪胎設(shè)計(jì)縱向曲折花紋時，不能采用與斜交胎相同的大彎度曲折花紋，因在彎曲處會發(fā)生偏磨滅現(xiàn)象，因此對子午線輪胎的曲折花紋應(yīng)盡量設(shè)計(jì)得曲折彎小一些，并在花紋塊接地壓力較大的部位增設(shè)一些細(xì)溝，使降低和分散接地壓力，有得于減少偏磨現(xiàn)象。 第八章 子午線輪胎胎面花紋設(shè)計(jì)要求由于子午線輪胎胎體簾線呈徑向排列，而其帶束層簾線接近周向排列，具有較大的周向剛性，因此花紋設(shè)計(jì)不宜采用單純的縱向花紋，而因在花紋塊上增設(shè)一些橫向或接近于橫向的溝槽，使其適當(dāng)?shù)亟档椭芟騽傂浴?； 輪輞底部傾斜角 186。３鋼絲圈應(yīng)力計(jì)算子午線輪胎胎體簾線呈徑向排列，受氣壓作用時胎體簾線對鋼絲圈的拉力較大，因此子午線輪胎的胎圈應(yīng)力要比普通斜交胎的大?！矗场?Ｕ形斷面 這是介于圓形與方形之間，鋼絲圈下半部為圓形，方便于鋼絲圈在成型過程中的轉(zhuǎn)動，Ｕ形鋼絲圈生產(chǎn)制造工藝簡單，已頗為廣泛采用，斷面形狀見圖３６d?！矗病?六角形斷面一目前為子午線輪胎胎圈結(jié)構(gòu)中廣泛使用，其優(yōu)點(diǎn)是強(qiáng)度高，工藝制造方便，生產(chǎn)率高，特別是對無內(nèi)胎輪胎可保證胎圈底部接觸面與輪輞曲線良好的配合。鋼絲排列見圖３６a，中間芯鋼絲直徑粗為Φ２～３mm，外面纏繞鋼絲直徑可取Φ１mm，然后根據(jù)鋼絲圈強(qiáng)力計(jì)算的根數(shù)分為幾層進(jìn)行纏繞編制。２鋼絲圈斷面形狀 由于子午線輪胎的胎圈應(yīng)力大于普通斜交胎的，所以需要增加鋼絲根數(shù)或加粗鋼絲直徑，以及用單根纏繞改變鋼絲圈斷面形狀來保證胎圈的強(qiáng)度．常見的鋼絲圈斷面形狀有圓形、六角形、Ｕ形和方形等。三角膠硬膠上端超過加強(qiáng)層5的高度約20mm。),(邵氏5565186。讓鋼絲加強(qiáng)層的上端低于胎體簾布層的反包高度，而兩尼龍加強(qiáng)層延伸至下胎側(cè)，使剛性高的胎圈圖32 鋼絲/尼龍加強(qiáng)層胎圈結(jié)構(gòu)與柔軟的胎側(cè)逐步平穩(wěn)地過渡。但工藝操作上要比前兩種結(jié)構(gòu)困難。圖31b表示單層鋼絲中強(qiáng)層帖在內(nèi)外兩側(cè)的胎圈結(jié)構(gòu)，可提高胎圈剛性，胎圈部位的材料布置比較均勻?qū)ΨQ，適用于一次法成型工藝。鋼絲加強(qiáng)層高度一般比輪輞輪緣高10mm以上。鋼絲中強(qiáng)層一般為一層，也有二層的，帖合位置在胎圈外側(cè)，也有帖在內(nèi)外兩側(cè)的結(jié)構(gòu)。子午胎胎圈結(jié)構(gòu)組成見圖30。1 胎圈結(jié)構(gòu)子午線輪胎的胎圈結(jié)構(gòu)比斜交胎的部件要多得多。載重胎 安全系數(shù)良好路面 10~12不良路面 14~18長途汽車胎 16~18礦石、森林采伐胎 18~20轎車胎 完善路面 10~12不良路面 12~14高級汽車胎 12~14第七章 子午線輪胎胎圈結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與鋼絲圈應(yīng)力計(jì)算子午胎胎體簾線呈徑向排列，簾布層數(shù)少，胎側(cè)柔軟，胎圈剛性不足，受力較大，因此，胎圈部位必須加強(qiáng)，同時又要使增強(qiáng)的胎圈與柔軟的胎側(cè)之間有一個適宜的剛性過渡，以防胎圈脫層、斷裂和發(fā)生其他類型損壞，并改善輪胎行駛性能。子午線輪胎的安全系數(shù)比斜交胎的可略低些。 r 任意一點(diǎn)半徑 cm； 胎冠點(diǎn)簾線密度 根/ cm ；167。任意一點(diǎn)胎體簾線應(yīng)力 （15）胎冠點(diǎn)最大簾線應(yīng)力 （16）式中 任意一點(diǎn)胎體簾線應(yīng)力 kg； 胎冠點(diǎn)最大簾線應(yīng)力 kg。167。如果采用蘇聯(lián)計(jì)算公式，載重子午胎的研試結(jié)果表明，帶束層的強(qiáng)力安全系數(shù)應(yīng)為12~20倍。 n—帶束層簾布層數(shù)； ik—胎冠點(diǎn)簾線密度 根/cm； —帶束層胎冠點(diǎn)簾線角度（與徑向夾角） 度 帶束層總周向張力等于式中 P—最大充氣壓力 kg/cmF—充氣下輪胎內(nèi)輪廓斷面面積 cm2—胎側(cè)平衡斷面半徑 cm—斷面最寬點(diǎn)半徑 cm 斷面F的面積（見圖29）可按輪胎斷面內(nèi)輪廓圖直接用求積儀或按下列公式求得式中 見圖29中表示；—內(nèi)輪廓斷面寬對載重子午胎采用近似計(jì)算面積F可以下列公式求出 安全系數(shù)計(jì)算 式中 —帶束層簾線扯斷強(qiáng)力 kg/根； —帶束層簾線所受應(yīng)力 kg/根；安全系數(shù)K值的確定是隨所用計(jì)算公式不同而要求其取值不同的，另外，還要根據(jù)輪胎類型不同、按簾線承受內(nèi)壓產(chǎn)生的應(yīng)力大小以及輪胎使用條件不同，來選擇安全系數(shù)K值。2CanbTblkob式 （13）式中 t—帶束層簾線應(yīng)力 kg/根； —帶束層總周向張力 kg。六十年代初期在彼德爾曼著作中采用公式與七十年代初薩蒂科夫在《汽車輪胎現(xiàn)代工藝學(xué)基礎(chǔ)》一書中介紹的公式有所不同，分別列舉如下：1bugepmah公式 (12)式中 t—帶束層簾線應(yīng)力 Kg/根；p—充氣內(nèi)壓 kg/cm2—胎冠曲率半徑 cm ；rk—胎冠點(diǎn)半徑 cm；rm—斷面最寬點(diǎn)半徑 cm；n—帶束層簾布層數(shù)；ik—胎冠點(diǎn)簾線密度 根/cm。4 帶束層簾線應(yīng)力與安全系數(shù)計(jì)算帶束層簾線應(yīng)力計(jì)算各國采用的公式雖有不同，但應(yīng)用的計(jì)算原理基本上是以薄膜理論為基礎(chǔ)的，現(xiàn)將蘇聯(lián)和美國發(fā)表過的帶束屋簾線應(yīng)力計(jì)算公式介紹如下：1美國公式式中：t—帶束層簾線應(yīng)力 Kg/根； P—充氣內(nèi)壓 Kg/cm2 rk—胎冠點(diǎn)半徑 cm； n—簾布層數(shù)； ik—胎冠點(diǎn)簾線密度 根/cm。帶束層伸張剛性Eδp和彎曲剛性EI的計(jì)算公式如下： (9) (10)式中 E 帶束層工作層簾線的彈性模 Kg/根； i 帶束層工作層簾線密度 根/cm； β帶束層工作層簾線角度 度； G 胎面膠剪切模量 Kg/Cm2； b 帶束層工作層寬度 cm。據(jù)研究結(jié)果表明，帶束層伸張剛性Eδp低于200~250103Kg和彎曲剛性低于40105Kg從圖中看出彎曲剛性低于40105Kg帶束層的彎曲剛性對輪胎接地面的磨擦性能與胎面花紋磨耗影響很大。影響帶束層剛性的因素有帶束層簾線角度、密度、寬度、層數(shù)、排列方式及其對胎體的箍緊系數(shù)等。3 帶束層的剛性帶束層的剛性對子午胎的性能影響極大,它對輪胎的充氣輪廓、斷面寬、胎面曲率、接地面積等都有密切的關(guān)系。 圖26 子午胎帶束層對胎體輪廓形狀的影響a— 無帶束層的胎體形狀；b、c、d—不同帶束層直徑的胎體輪廓形狀圖27 箍緊系數(shù)對胎體、帶束層簾線應(yīng)力和輪胎剛性的影響1—胎體簾線應(yīng)力N；2—帶束層簾線應(yīng)力N1；3—帶束層的周向應(yīng)力N0；4—子午線輪胎徑向剛性γ。載重車胎箍緊系數(shù)稍小，有利于應(yīng)力合理分布于帶束層和胎體之間。對箍緊系數(shù)選取要恰當(dāng)，過大或過小都對子午胎性能不利，~，~。在相同條件下，增大子午胎的箍緊系數(shù)可導(dǎo)致：胎體簾線張力增大，帶束層承受的周向力增大以及子午胎徑向剛性的減小。因此可設(shè)定表達(dá)子午線輪胎斷面形狀的參數(shù)——箍緊系數(shù)K，其K值的大小是表示了帶束層對子午線胎斷面形狀與胎體之間的相互作用，對子午胎性能影響很大。若是無帶束層的子午胎，其平衡輪廓直徑最大，斷面寬最小（見圖26a）。（尼龍840D/3）167。(上層)和32176。為克服這個缺點(diǎn)，米西林公司研制了U型包邊帶束層見圖25b。D包邊式 多年來米西林輪胎公司對帶束層設(shè)計(jì)進(jìn)行了多方面的研究和改進(jìn)，其主要做法是加強(qiáng)帶束層端部的設(shè)計(jì)，改進(jìn)帶束層簾線的排列，以減少因胎肩部位的應(yīng)力集中所引起的脫層，從而提高輪胎的行駛性能，延長輪胎的使用壽命。帶束層為兩層鋼絲簾布層的折疊式結(jié)構(gòu)，一般采用下簾布層向上折疊包上簾布層的形式見示意圖25a，折疊反包部分約為胎面寬1/4。C折疊式 一般為速度較高的轎車子午胎所采用（如H級和V級轎車胎），另外對多層纖維帶束層往往采用折疊式，典型折疊纖維帶束層的排列形式如圖24所示。這種排列結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是高速行駛時冠帶起著壓縮作用，能防止駐波的產(chǎn)生，另外它還可避免高速行駛時由離心力引起帶束層脫層的危險。B鋼絲/纖維混合式 為了進(jìn)一步提高行駛穩(wěn)定性，對高速轎車胎采用兩層鋼絲帶束層上面再放置一層或兩層尼龍簾布叫作冠帶層，其簾線排列與胎冠中心線呈0186?，F(xiàn)只能對常見的排列形式，大致歸納起來，列舉如下幾種：A普通疊層式 轎車子午胎普遍采用為兩層鋼絲帶束層交叉排列形式，兩邊端部保持一定的差級。對簾線密度同時還要考慮簾線之間的良好粘著性能即保持一定的膠量。帶束層簾線密度要視材料的強(qiáng)度，保證輪胎所需的安全系數(shù)和簾線的粗度而定。H級為22186。這因速度不同，輪胎內(nèi)的應(yīng)力受離心大小不一而有差異。25186。18186。對具體帶束層材料品種和規(guī)格的選用，還須按轎車子午胎性能與使用要求來定。但目前最普遍采用的還是鋼