【正文】 輪胎幾何尺寸設計 設計參數(shù)的選擇 ： 胎冠厚度 （ 胎面 + 帶束層 ） 胎圈厚度 胎面寬度必須接近帶束層寬度， 此 參數(shù) 決定了 S 點的橫坐標 K點橫坐標是模型輪輞寬度 B點橫坐標必須等于 （寬度 /2） — 胎側厚度 輪胎設計基礎及增強 18 行駛面寬度 輪胎設計基礎及增強 19 輪胎胎冠弧曲率（ 1） 輪胎設計基礎及增強 20 胎冠弧曲率（ 2） δ 角數(shù)值保持不變 ， 即用 B點橫坐標調整來補償 S 點的橫坐標的變化。 帶束層部件的機械特性 也保持不變 ，包括附加膠料的模量、帶束層簾線的模量和 密 度、帶束層角度、冠帶層特性 。 在上述提到的條件下，根據(jù)子午方向的曲率，設計者可以得到 任何形式的印痕形狀 ： 形式 A 是比較高的胎冠弧曲率條件 下 得到的，形式 B和 C是在中等和低的胎冠弧曲率下得到的。 橢圓 印痕形狀對改善 操縱穩(wěn)定性和水漂 有幫助 。 方形印痕 是要求 滾動阻力和磨耗性能 的主要發(fā)展目標 。 最好的組合通常是 介于 A和 B之間的 中間狀態(tài) 。 印痕 C通常稱為“ 沙漏 ”， 顯然不好 。 對于非常低的高寬比 的 斷面輪胎，三種特殊形式顯示在下圖，形式 C稱為 骨形 ， 是不好的 ！ 而 橢圓形式對磨耗不利 ；磨 耗是超高性能輪胎的薄弱環(huán)節(jié) ，它 的 特點是 優(yōu)異的抓著力和 比較不耐磨耗的 胎面配方。 再強調一次， 圖中所描述的得到的印痕形狀，可以由相等的胎冠曲率得到，也體現(xiàn)在胎側長度上 。 改變印痕的微小的變化就是要做： 輪胎設計基礎及增強 23 輪胎寬度（ 1） 輪胎設計基礎及增強 24 輪胎寬度（ 2） 輪胎設計基礎及增強 25 輪胎 外直徑 輪胎設計基礎及增強 26 模型設計 保證 K點簾布 層 線角度的要求， 對“園斷面”鋼絲圈 （米西林） 是不必需的 。 模型中的胎側簾線長就 必須與充氣輪胎的相同長度相匹配 。 當然，模型中的簾布層線必然 與平衡輪 廓有些差別 。 輪胎設計基礎及增強 27 用戶要求 而且，他發(fā)現(xiàn)，在懸掛系統(tǒng)式車身，甚至在卡車存放備用胎處， 沒有足夠的空間 。 同時，又產(chǎn)生了這樣的情況，制造廠 A想要 大的輪胎 ，而制造廠 B想要 小的輪胎 ！ 而寫在胎側的輪胎規(guī)格 又 必須相同 。 這又迫使輪胎生產(chǎn)者制造 相同規(guī)格的不同尺寸的輪胎 ；于是對一個單一車輛制造者的特定尺寸，給予 特殊標志 ，小的 星號，小的圓周，小方塊等等。 這種結果 導致了不必要的生產(chǎn)工廠的麻煩 ，增加成本和發(fā)貨難度。 此外，從 最終使用者 的觀點，在替換胎市場，他不買這樣的輪 胎，甚至沒意識到，這種設計是為他的車輛設計的，這才是最糟糕的 。 帶束層 在 接地印痕變?yōu)槠教?，圓周和子午方向的曲率設定為 0。 胎體在帶束層邊緣 δ 0角低于無負荷狀態(tài) ，并且施加在胎體簾線上的力的垂直分量就減少。 結果， 輪輞被拉向前 ，這樣就達到了負荷平衡。 一個子午線輪胎結構，某些方面類似于自行車輪胎，子午線輪胎胎體簾線是輪輻，帶束層是輪輞。 通常，胎體要求 有適當高的安全倍數(shù) ，纖維胎體的甚至達到 10： 1。 過高的充氣壓力，輪胎總是在胎圈 鋼絲造成 損壞 ，如果胎體不損壞。 通常，在被路邊石條式石頭沖擊， 造成胎體簾線 1 根或多根短裂時 ，就會發(fā)生胎體損傷（特別在轎車輪胎）；沖擊斷了的 1根或多條簾線并且在 充氣后 ，在胎側膠和胎體之間產(chǎn)生的 鼓包（空氣鼓） ，則輪胎將在短時間內損壞。 當“ 胎體強度系數(shù) ”過高，內 襯 層的 鹵化膠料可能在胎里被擠壓，在輪胎防擦線區(qū)域進入胎體簾線 ，此處正是有效密度較低處；如果這種情況的輪胎沒有被質量控制人員挑揀出來，則胎體最終就會在相鄰的未損傷簾線之間產(chǎn)生特殊的徑向裂口而破裂。 兩層胎體層做 的輪胎，本質上是安全的 。不過為了改善滾動阻力，降低重量和成本，輪胎制造廠 已經(jīng)轉向生產(chǎn)單層胎體 。 卡車輪胎鋼絲胎體的損壞更頻繁；大多數(shù)嚴重損傷是 拉鏈爆破 ；就是與胎體簾線垂直方向直接切斷；原因是 1 根或多根簾線的腐蝕破壞 ，引起相鄰簾線超過應力，最后他們都損壞了； 單絲的損壞形式（非腐蝕）極易擴展為杯形式或錐形損壞 ，這種情況發(fā)生在超負荷極限；腐蝕的發(fā)生，是由于內襯層損壞，濕度滲入到胎體簾線，這種損壞在無內胎輪胎 安裝在輪輞上時發(fā)生的 。 1 個胎體 1 個帶束層 ： 帶束層通常有兩層斜交帶束層；摩托車輪胎帶束層是單根纏繞的 金屬或芳綸簾線 。 冠帶層 某些輪胎還包括： 一層穩(wěn)定帶束層 或 作為選擇 的，在帶束層邊部的 纏繞的兩層 0176。 一層帶束層保護層 輪胎設計基礎及增強 32 輪胎胎體 輪胎設計基礎及增強 33 輪胎胎體 胎體的主要功能： 傳遞從胎圈到胎冠輪胎結構（帶束層）的力 胎體增強材料的要求： 低的應力順從性（高模量） 低蠕變 增強簾線的耐壓縮疲勞必須足夠，以避免在簾布層反包外或附近造成疲勞損壞，要有足夠高 的 扭轉水平 。 低滯后損失 好的粘合 因為 輪輞是懸掛于圓周排列的胎體簾線上 ，所以輪胎要能夠承受負荷。 胎圈上所有胎體簾線的結果總力， 必須等于并相反于通過車輛施加在輪輞上 的垂直力 、 周向力和側向的 總力 。 垂直力和側向力 導致胎體斷面在子午平面內變化 ，一直延伸 到印痕面積內。 制動和加速的縱向力引起的圓周應力，被依賴于胎體和胎側膠料動態(tài)模量的胎側結構的剪切剛度所抵消。 輪胎設計基礎及增強 35 輪胎帶束層 輪胎設計基礎及增強 36 帶束層（ 1） 帶束 層功能 如果這個剛度不足，輪胎的轉彎剛度也是不足的。 帶束層部件還具有 某些彎曲剛度 的特性， 在輪胎的急轉彎試驗中證明，應力水平和 UHP 高性能轎車輪胎胎面膠生熱的負作用的影響。 輪胎設計基礎及增強 37 帶束層（ 2） 帶束層 的外延負荷 帶束層 鋪設的單根纏繞。 如果我們假定，所說的部件是足夠寬大，以致可以忽略邊部的作用，這樣，它的子午方向曲率為 0，我們可以寫成： f = r （ P + m rc） 此處： f 是單位長度的拉力（ N/m） P是充氣壓力（ Pa） Pc 對應于離心力的平衡氣壓（ Pa） m 是胎冠單位帶束層面積的特定質量（ kg/m2） ω 是車輪角速度（ rad/s） rc 是胎冠單位部件的離心半徑（ m） 輪胎設計基礎及增強 38 帶束層（ 3） 帶束層 外延負荷 矩形斷面環(huán)帶 的近似離心半徑為 ： 此處， i 和 o 是環(huán)帶內部和外部半徑， 如果 比率 o / i 接近 1，則上面的數(shù)值 接近算術平均值（ o + i） /2 。 如果 速度為 300 km/h，假設輪胎滾動周長為 =。 與離心力的平衡壓力為： Pc = 如果 充氣壓力為 Bar（ 250000 Pa） ，每單位寬度帶束層負荷為： f =（ ）（ 250000+317462） MN/m = 194072 N/m = N/dm 如果帶束層是 100根 /dm單根纏繞，則單根簾線負荷 T = N 離心力 承擔總負荷的 56%。 如果纏繞 0176。 此處， n 是兩層中每一層的寬度 ，如果 θ 等于 0，要考慮兩層 0176。 只有精確的 FEA有限元分析，才能夠提供帶束層增強簾線的拉力和帶束層附