輪胎外輪廓設(shè)計

1、外胎輪廓設(shè)計一、 設(shè)計目的通過查閱資料獨立完成橡膠制品課程設(shè)計，加強對專業(yè)知識的掌握；對10.0020輪胎的輪廓設(shè)計有了一定的了解；通過研究斜交載重輪胎的結(jié)構(gòu)設(shè)計程序，掌握技術(shù)設(shè)計內(nèi)容：外胎外輪廓設(shè)計、胎面花紋設(shè)計、內(nèi)輪廓設(shè)計；掌握斜交輪胎的施工設(shè)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(yīng)用。提高了自主學(xué)習(xí)的能力和自我思考的能力。 二主要技術(shù)參數(shù)表1 10.0020輪胎的技術(shù)參數(shù)參數(shù)充氣外直徑/mm充氣斷面寬/mm標(biāo)準(zhǔn)輪輞花紋類型層級單胎最大負(fù)荷/Kg相應(yīng)氣壓/KPa10.002010552787.5（平

2、底）普通花紋16P.R3000810表2 平底輪輞斷面各部位尺寸輪輞輪廓規(guī)格輪輞寬度輪緣胎圈座圓角半徑高度寬度半徑A偏差G偏差ER2偏差R37.5190+3.0-5.040.51.222.020.02.58圖1 輪輞斷面圖 三9.0020斜交載重輪胎主要尺寸選取1主要技術(shù)參數(shù)的確定充氣外直徑D=1055mm充氣斷面寬B=278mm2負(fù)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(fù)荷能力是否符合國家標(biāo)準(zhǔn)，再進(jìn)行外緣輪廓設(shè)計及計算，因此驗算輪胎負(fù)荷能力是進(jìn)行輪胎結(jié)構(gòu)設(shè)計的基礎(chǔ)。負(fù)荷能力的計算公式為海爾公式，是一個在輪輞與充氣輪胎斷面寬之比等于62.5%的標(biāo)準(zhǔn)條件下（理想輪輞）得出的

3、實驗式, 若比值超出此范圍，必須換算為在標(biāo)準(zhǔn)理想輪輞的充氣輪胎斷面寬才能使用此公式。 斜交輪胎負(fù)荷計算基本公式及負(fù)荷系數(shù)K值的選取,載重輪胎和轎車輪胎選取不相同。 式中：W負(fù)荷能力，kN K負(fù)荷系數(shù)【K1.1（雙胎），K1.14（單胎）】 P內(nèi)壓，kPa DR設(shè)計輪輞直徑，cm W1輪輞名義寬度，cmB 為62.5%的理想輪輞上的輪胎充氣斷面寬,cmB1安裝在設(shè)計輪輞上的新胎充氣斷面寬，cm 0.231-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，

4、 KS (單胎)= 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(fù)荷，最后計算單胎負(fù)荷WS。B=B11800arc sin (W1/B1)/141.30 =2781800arc sin (190/278) /141.30=269.3(mm) =0.2311.10.4259.810-3(1.0210-2810)0.58526.931.39(50.8+26.93) =27.5（KN）WS=27.51.14=31.38(KN) (增加氣壓70kPa)四外胎外輪廓斷面曲線設(shè)計1.外胎各部位尺寸的確定輪胎斷面寬B的確定B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

5、斷面向扁平化發(fā)展，斷面高寬比已成系列化，H/B值分別為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(jié)構(gòu)，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/B1， B/B值在0.91.17之間；H/Bl的人造絲斜交輪胎，D/Dl，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(shè)骨架材料為尼龍簾線，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(shè)計輪輞寬度W1而定，一般胎圈著合

6、寬度等于設(shè)計輪輞寬度W1，有時C可略小于W1，以改善輪胎的耐磨性能和增大胎側(cè)剛性，但減少的數(shù)值不宜過大，以1525mm為宜。設(shè)定C=173mm。胎圈著合直經(jīng)d裝于平底式輪輞的載重輪胎，為便于裝卸，胎圈著合直徑d比輪輞直徑應(yīng)大0.51.5mm。設(shè)定d=508.8mm.胎圈部位傾斜角度 平底式輪輞的載重輪胎，胎圈部位角度為01.設(shè)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)輪輞輪緣曲線確定，由胎圈弧度半徑R4和胎踵弧度半徑R5組成a.胎踵弧度半徑R5比輪輞相應(yīng)部位弧度半徑大0.51.0mm。b.胎圈弧度半徑R4比輪輞輪緣相應(yīng)部位弧度半徑小0.51.0mm，其半徑圓心點較輪輞輪緣半徑圓心點

7、位置略低11.5mm，使輪胎緊貼于輪輞上。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(fù)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(cè)，使用過程中，應(yīng)力、應(yīng)變較集中于胎圈部位，易造成胎側(cè)子口折斷； H1/H2值過大則斷面水平軸位置較高，應(yīng)力和應(yīng)變集中于胎肩部位，容易造成肩空或肩裂。模型斷面高：=1/2 （1045-508.8）=268.1mm. ， 計算得知： H1=H-H2一般上斷面高均大于下斷面高，因此設(shè)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(yuǎn)的確定由表查得載重輪胎普通花紋：

8、b/B=0.750.80；h/H=0.0350.055，不妨設(shè)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(shè)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(yuǎn)計算， 計算公式為：式中：行駛面弧度的夾角；0.01745常數(shù)，即為/180； Rn胎冠弧度半徑，mm；La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，=26.20，La=188.56mm.4.胎側(cè)部位

9、尺寸的確定胎側(cè)孤度半徑R1、R2、R3的確定 一般下胎側(cè)弧度半徑R2應(yīng)大于上胎側(cè)弧度半徑R1，而R1和R2的圓心均設(shè)在斷面水平軸上。 a. 上胎側(cè)弧度半徑計算公式為:式中： L胎肩切線長度(L在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=69mm代入上式即可計算出R1=208.5mmb下胎側(cè)弧度半徑的確定 式中：HR 輪輞輪緣高度，mm； a下胎側(cè)弧度曲線與輪緣曲線交點至輪輞輪緣垂線間距離( ）,mm；A 輪輞輪緣寬度，mm；W1輪輞寬度，mm； B輪胎斷面寬度，mm；H1輪胎下斷面高，mm；已知A=22.0mm，a=33/48A=15.125mm，B=246mm，W1=190mm，H1=130.1mm，HR=40.5帶入上式計算得出R2=318.2 mmc.下胎側(cè)自由半徑 R3的確定一般R3約為R2的2540%，設(shè)定R3為R230%=95.5mm 胎肩輪廓的確定 胎肩部采用切線形的設(shè)計方法。5.外輪廓最終尺寸（單位：mm）輪胎斷面寬B輪胎外直徑D胎圈著