轮胎结构及设计(02)

佳
通
模型尺寸的确定
2.5 胎肩轮廓R0、R1 • 圆胎肩 由R0、R1两段圆弧组成，R0=（10—30） mm，R1过P1、P2点。 • 平胎肩 由一段圆弧R1组成，R1过P1、P2点。
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行
千
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模型尺寸的确定
2.6 上胎侧轮廓R3 • 一段圆弧R3。 • 两段圆弧R2、R3。 • 一段从P2点开始的切线加圆弧R3组成。 （ R3的圆心在断面水平轴上）
设计参数（层级、气压、负荷及 花纹形式等） 充气前后及使用过程中外缘尺寸 的变化情况 室内试验数据 实际使用中的性能及主要优缺点 使用部门的建议和要求
道 行 千 里 步 步 佳 通
外轮廓设计
轮胎充气后外缘尺寸（D’、B’、C’）的确定 模型尺寸的确定 胎面花纹设计
道
道 行 千 里 步 步 佳 通
花纹沟深度的确定
• • 根据轮胎规格、花纹类型、胎体强度、车辆行 驶速度以及要求达到的行时里程综合考虑选值 要考虑与其它花纹设计参数的比例关系（如花 纹沟的宽度，花纹块面积，花纹节距数等的关 系）
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通
花纹沟断面形状的确定
4.1 花纹沟宽度 • 花纹沟宽度是花纹设计的基本参数，由胎面的耐 磨性和抓着力两个因素决定 • 花纹沟的分布要均匀，不能使花纹块大小差异过 大（应控制在20～50%以内），同时花纹块的 宽度不得小于花纹深度的2倍
步
步
佳
通
安全倍数计算
4.3 钢圈安全倍数（钢圈安全倍数：①有内胎： 必须大于5；②无内胎：外直径小于1000mm 的必须大于5，外直径大于1000mm的必须大 于10 ） Sc=2×T×m/（P×sinβ×（Rm2-Rc2）） 其中：T： 钢丝破断力，kg m： 钢丝根数 P： 充气压力，kg/cm2 Rm：断面水平轴半径，mm Rc：轮辋点半径，mm
全轮位（A）
道 行 千 里 步 步 佳 通
各花纹特点
车型 轮位 特点 花纹采用纵横两个方向设计，将导向和驱动性能紧密结 全轮位 合，轮胎的操纵性和制动力得到极大的发挥， 保证了轮胎在各个轮位上都能发挥其优越的性能。 导向轮 卡车 驱动轮 拖车轮 客运 客车 公交 以纵向花纹为主，保证了轮胎的操纵性和舒适性，走行抵 抗力小，噪音低。 以横向花纹为主，花纹沟较深，花纹块大，为车辆提供了 极强的驱动力。 以纵向花纹为主，花纹沟浅，磨耗低，走行抵抗力小，噪 音小，舒适性强。 花纹胎面采用特殊配方，耐磨耐高温，花纹块较小， 保证了轮胎行驶的舒适性和较长的使用寿命。 花纹胎面采用耐磨配方，加强胎侧保护，花纹设计新颖、 美观，轮胎有很强的操纵性和舒适性，使用寿命较长。
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佳
通
路况
路面的性质： 1. 硬基路面（水泥、柏油和碎石） 2. 混合路面（城乡间水泥或石土路） 3. 软基路面（雪、砂或土路）
使用地区的年平均气温和降雨量
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国内外同类轮胎的标准
GB TRA ETRTO JATMA
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国内外同类规格轮胎的 结构和使用情况
道 行 千 里 步 步 佳 通
成品帘布反包高度和 胎圈包布高度确定
2.1 成品帘布反包高度 无内胎：为下胎侧高度的0.35～0.40 有内胎：为下胎侧高度的 0.40～0.45 2.2 成品钢丝包布高度 钢丝包布高度要保证包布与胎体帘布差级 9～13mm
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成品带束层宽度确定
步
佳
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模型尺寸的确定
2.3 b、h b=B′*K6 (K6=0.72—0.83) 建议导向轮 K6=0.72—0.78 驱动轮、通用轮 K6=0.74—0.83 h=H*K7 (K7=0.024—0.036) 建议导向轮 K7=0.024—0.03 驱动轮、通用轮 K7=0.028—0.036
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通
花纹沟断面形状的确定
4.2 花纹沟排列角度 • 一般为25°～60 °，也可成0 °或90 °，但至 少要与胎冠帘线角度相差3 ° • 接近胎肩的横向沟槽应向外开放，便于排泥， 避免淤塞
道
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步
佳
通
花纹沟断面形状的确定
4.3 花纹沟断面形状（呈向外开放型） • 普通花纹多采用a、c、d断面形状 • 越野花纹多采用b断面形状
普通窄花纹沟
宽花纹沟
双层花纹沟
单边双层花纹沟
（a）
（b）
道
（c）
行 千 里
（d）
步 步 佳 通
花纹沟断面形状的确定
4.4 花纹沟壁倾斜角度α • 纵向花纹：花纹沟较窄，以8 °～10 °为宜 • 横向花纹：花纹沟较宽， 应取较大值，20 °左右 • 越野花纹：窄沟为20 °左右；宽沟为30 °左右。 而且两侧倾斜角度不同，先着地的一侧，以15 ° 左右为宜；后着地的一侧，以25 °左右为宜。
道
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步
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模型尺寸的确定
2.7 下胎侧轮廓R4、R5 • R4的圆心在断面水平轴上，并与轮辋在轮 缘宽度80%处相交 • R5与R4、R6相切，并与轮辋在轮缘宽度 2/3处相交
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千
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步
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通
模型尺寸的确定
2.7 胎圈部位轮廓R6、R7、α 2.7.1 有内胎 • R6较轮辋相应部位半径大0.5—1.0mm • h3较轮辋相应部位尺寸小1.0—1.5mm • R7较轮辋相应部位半径小0.5—1.0mm
主要内容
设计前的资料收集 外轮廓设计 胎面花纹设计 内轮廓设计
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佳
通
设计前的资料收集
车辆的技术性能 路况 国内外同类轮胎的标准 国内外同类规格轮胎的结构 和使用情况
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步
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通
车辆的技术性能
车辆类别、厂牌、型号、用途和外形尺寸 车辆自重、载重、整车重量在各轴上的分布和车辆所 需承担的牵引负荷 车辆驱动形式、轴数、轴距、轮数和轮距 轮辋类型、代号和双轮间距 车辆的平均速度和最高速度 最小离地间隙、最小转弯半径和最大爬坡度 轮胎最大外缘尺寸 对轮胎的特殊要求 其它
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佳
通
其它
• • 防擦线：保护胎侧免受机械损伤。（宽度15～ 30mm，厚度1mm左右） 防水线：一可借以观察外胎安装于轮辋位置是 否准确；又可防止泥沙进入外胎和轮辋之间。 （设防水线1 ～3条，宽度2～5mm，厚度0. 5 ～ 1.5mm ） 排气孔和排气线：避免轮胎硫化后花纹块、胎 侧和胎圈缺胶。 胎面磨耗标记：轮胎周向应等距离设置不少4 个（能正常观察到）花纹剩余深度的标志
• α =2.5°
道
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步
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通
模型尺寸的确定
2.7.2 无内胎 • R6=12—14mm • R7=8mm • α=20° • β=25 °
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佳
通
胎面花纹设计
• • • • • 胎面花纹设计基本要求 花纹类型 花纹沟深度的确定 花纹沟断面形状的确定 其它
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通
胎面花纹设计基本要求
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成品带束层宽度确定
3.2 无内胎型 第二带束层宽度为行驶面宽度的0.85左右 第一带束层宽度为第二带束层宽度-18mm 第三带束层宽度为第二带束层宽度的0.56左右 0°带束层总宽度为第一带束层宽度接近
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佳
通
安全倍数计算
4.1 胎体安全倍数（必须大于6） Sc=2×T×m×Rd/（P×（Rk2-Rm2）） 其中：T： 帘线破断力，kg m： 帘布密度， 根/100mm Rd： 成型鼓半径，mm P： 充气压力，kg/cm2 Rk： 胎里半径，mm Rm： 断面水平轴半径，mm
• • • • • 要与路面纵向和侧向有良好的接着性能 尽可能耐磨，且滚动损失小 使用中生热小、散热快、自洁性能好 使用中耐刺扎、不裂口、不掉块 在保证以上性能的基础上，还应做到低噪 声和美观
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步
步
佳
通
花纹的类型
• • • • 导向花纹 驱动花纹 拖车花纹 全轮位花纹
拖车轮（T） 驱动轮（D）导向轮（S）
道 行 千 里 步 步 佳 通
• •
内轮廓设计
成品各部位胶厚度确定 成品帘布反包高度和胎圈包布高度确定 成品带束层宽度确定 安全倍数计算
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步
佳
通
成品各部位胶厚度确定
2.1 成品胎冠基部胶厚度 中间主花纹沟基部胶厚度5～8mm 边部花纹沟基部胶厚度 4～7mm 2.2 成品胎侧胶厚度 胎侧胶厚度3～4mm 2.3 轮辋部位胶厚度 为胎侧胶厚度的1.4～1.6倍 2.3 成品内衬层厚度 无内胎：不小于3mm 有内胎：不小于2.5mm
道
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步
佳
通
模型尺寸的确定
2.2 d 、H、H1D dd
名义直 径 d 17.5″ 19.5″ 20″ 22″ 22.5″ 24″ 613 24.5″ 670.5
442.5 493.5 511
562 569.5
H=（D-d）/2 H1=H*K5
(K5=0.45—0.52)
道
行
千
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步
道
行
千
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步
步
佳
通
安全倍数计算
4.2 带束层安全倍数（按下式计算各层带束层强 度安全倍数并相加，结果必须大于5） Sc=T×m×COSα/（rd×P） 其中：T： 帘线破断力，kg m： 帘布密度， 根/100mm α： 帘线排列角度，° P： 充气压力，kg/cm2 d： 带束层半径，mm
道
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道
行
千
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步
步
佳
通
模型尺寸的确定
2.4 胎冠轮廓Rn • 胎冠基本上是由一段圆弧Rn加一段直线 组成， Rn圆心在断面垂直轴上，其值由 b1和h1决定。 Rn= b12／8 h1+ h1 ／2 • b1=b*K8 （K8=05—0.66） • h1=h*K9 （K9=0.33—0.56）
道
行
千
里
步
步
h2
R0
R1
外轮廓设计
b2
Rn
R2
H2
R3
H
B
R4
H1
R
5
R6
R7
R8 C1 C
h3
α
Dd道行千里步步
佳
通
模型尺寸的确定
2.1 D、C、B D=D’/K1 (K1=1.0028—1.0072) C=C’+1/2” (TT）； C=C’+1” （TL） B=B′/K3-(C-C’)*K4 (K3=1.0002— 1.0184) (K4=0.48—0.55)
行
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轮胎充气后外缘尺寸 （D’、B’、C’）的确定
依据GB、ETRTO、TRA、JATMA，取 符合各个标准的公共值，如果上述标准 之间存在较大差异，以目标市场所在区 域的标准为准。 如果客户因特殊需要或其它情况而提出 的要求，在设计时应考虑他们的要求。
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步
步
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通
h
h1
b b1
3.1 有内胎型 3.1.1 断面宽8.25及以下规格 第二带束层宽度为行驶面宽度的0.77～0.79 第一带束层宽度为第二带束层宽度-22mm 第三带束层宽度为第二带束层宽度的0.35左右 0°带束层总宽度为第一带束层宽度+5mm
道
行
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步
步
佳
通
成品带束层宽度确定
3.1.2 断面宽9.00及以上规格 第二带束层宽度为行驶面宽度的0.79～0.81 第一带束层宽度为第二带束层宽度-22mm 第三带束层宽度为第二带束层宽度的0.45左右 0°带束层总宽度为第一带束层宽度+5mm
道 行 千 里 步 步 佳 通
各部位厚度确定
胎冠总厚（花纹深度、基部胶厚度、带束层厚 度、胎体厚度、内衬层厚度） 胎侧总厚（胎侧胶厚度、胎体厚度、内衬层厚 度） 胎圈宽度（钢圈宽度、胎体厚度、子口布厚度、 耐磨胶厚度）
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