第三章轮胎结构设计子午胎部分

合集下载
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
速度符号速度 Km/h速度符号速度
四、轮辋
轮辋是车辆悬挂系统上用以与轮胎连接的零部件,轮 胎的结构设计必须了解轮辋的
型式和有关技术参数。
轮辋按断面形状不同分为:深槽轮辋、深槽宽轮辋、 半深槽轮辋、平底式轮辋、平底宽轮辋、全斜底轮辋和 对开夹紧式轮辋八种。
1、深槽轮辋、深槽宽轮辋:为小型乘用车采用,规 格表示如:4.50B、6J、5K、6L、9.75等。数字表示轮 辋宽度,单位英寸。英文字母表示轮缘形状;
(五)无内胎轮胎
无内胎轮胎的结构特点是省去了内胎、垫带, 胎里有气密层,胎圈部位特殊的形状与专用的轮辋 紧密着合,保证了充入胎里的压缩空气不会泄露。 这种轮胎的优点是:
使用方便,安全性能好,热量容易从轮辋散 发,行驶温度低,可减轻胎面磨耗,改善胎体老化, 延长轮胎使用寿命,由于不使用内胎、垫带,轮胎 重量可减轻10----15%,节省原材料,降低油耗,轮 胎的平衡性能进一步提高,利于高速行驶。第三期Biblioteka 星管理骨干轮胎技术培训第四章
汽车充气轮胎结构设计基础知识
双星轮胎技术中心 2008年1月
• 第一节 轮胎轮辋基本知识
轮胎是汽车和其他车辆行走机构的重要组 成部分,用以接触地面,承载重量,传递牵引 力,转向力和制动力,吸收道路不平而产生的 震动。
充气轮胎是依靠充满内腔的压缩空气形 成的空气垫弹性原理工作的,因此获得较高的 行驶速度和较好的乘座舒适性。
5、胎圈着合宽度C的设计
轮胎两胎踵间距离,称为胎圈着合宽度C,一般情 况下,在宽轮辋设计中,装在窄轮辋上,会造成胎圈 应力集中,而早期损坏,所以,适当减小H1/H2的值。
近年来由于轮胎进一步扁平化,从轮胎的应力分布 和工艺需要,现在的轿车子午线轮胎普遍采用加宽轮 辋设计。即在标准轮辋宽度的基础上加大其宽度作为 设计轮辋宽度,一般:
轿车子午线轮胎加宽0~2″;
轻卡子午线轮胎加宽0~1″。
3、外胎断面高H和H/B的参数确定
当外胎的外直径和轮辋的着合直径确定以后,外胎 断面高H就可以得出:
H=(D- d0)/2
以上就决定了H/B的取值,H/B使决定轮胎法向变 形和侧向变形的重要参数,通常的取值范围在0.90---1.05之间。根据H/B值我们可以衡量D、B、H值确定 的合理性,并进行调整、修正。
补强填充体系原材料
子午线、 低断面、
无内胎 三位一体是世界轮胎工业发展的方向,发达国家在 很大的程度上已经达到了这个方向,在我国也得到较 快的发展
三、轮胎的分类和表示方法
轮胎的分类
通常采用的是按用途、规格、气压进行分类,原 来有过的许多分类方法已不多见了,比如以层级和速 度分类,随着产品的发展已不采用。
轿车子午线轮胎加宽0~2″;
轻卡子午线轮胎加宽0~1″;
载重子午线轮胎加宽0~0.5″。
4、开夹紧式轮辋:为超低压的越野车辆采用。 规格表示如3.75A。
三、子午线轮胎设计
(一)外轮廓设计
断面形状是决定轮胎变形的重要因素之一。子 午胎胎侧柔软,变形大,侧向稳定性差,胎肩和胎 圈容易早期损坏。因此断面设计应本着使应力比较 集中于胎冠的原则进行。
1、外直径D和断面宽B
子午线轮胎由于采用起箍紧作用的钢丝帘线作带 束层,胎体帘线采用伸张较小的钢丝帘线,所以其 变化较小。
子午线轮胎的结构特点是:胎体帘线的排列象地球的子午 线一样,与胎冠中心线呈90°夹角,在胎冠胶的底部有相互交 叉排列的带束层,与胎冠中心线呈15----24°夹角,象刚性环 带一样紧箍在胎体上。因为这种独特的结构,使子午线轮胎具
有以下的优点:
1、胎面耐磨
子午线轮胎冠部刚性大,行驶中的滑移量小,滚动周长大于斜 交胎,因此它的胎面耐磨性比斜交轮胎高40----120%。
1、按用途分 (1)汽车轮胎:包括载重汽车、轻型载重汽车、轿车、公
共汽车、挂车用轮胎;
(2)工程机械轮胎:包括装载机、挖掘机、压路机等车辆 用轮胎;
(3)农业机械用轮胎:拖拉机、收割机等车辆用轮胎; (4)航空轮胎; (5)摩托车轮胎; (6)力车轮胎。
2、按规格分 (1)巨型轮胎:断面宽17英寸以上的各种轮胎; (2)大型轮胎:断面宽11-16英寸范围内的各种轮胎; (3)中小型轮胎:断面宽10英寸以下的各种轮胎,但
(3)超低压轮胎:使用的标准气压在150Kpa以下;
表示方法
1、轮胎的规格表示 (1)高压轮胎:32×6
公称断面宽,英寸;
公称外直径,英寸。
(2)低压轮胎:9.00-20 14PR层级 公称轮辋直径,英寸;
公称断面宽,英寸;
(3)超低压轮胎: 1140×700 公称断面宽,mm; 公称外直径,mm。
(三)宽断面轮胎 其结构特点是断面宽比一般轮胎的断面宽0.5----
1倍,断面高宽比为0.60----0.75,胎侧与通常的轮胎 一样。宽断面轮胎按行驶面形状分为单行驶面轮胎 和双行驶面轮胎两种类型,宽断面轮胎负荷能力达, 代替双胎并装具有以下优点: 1、行驶性能好
轮胎与路面的接触面积大,接触压力小,压力
不同用途和使用路况,在胎面胶上
设计有不同类型和样式的花纹。
胎侧胶、内衬(密封)层是从轮胎的内外保护 轮胎的胎体帘线免受机械和化学损伤(如摩擦和氧 化)。无内胎轮胎的密封层还具有良好的防空气渗 漏性。
缓冲(带束)层是增加轮胎行驶面部位的强度, 承受轮胎的内压负荷,承受和分散冲击力、震动力 和剪切力的重要部件。
4、舒适性好
因为子午线轮胎的胎体柔软,周向刚性大,行驶中整体 变形小,接地部分可以很好地吸收震动,所以乘座舒适,减 少乘员和车辆机件的疲劳。
5、行驶温度低、高速性能好、节省燃料
胎体帘线子午线行驶的排列,消除了斜交结构轮胎交叉 排列层间的剪切移动,因此能量消耗少,生热低。
国内轮胎发展与现状
此外,由于胎体层数少,胎侧较薄,便于散热,所以行 驶温度比斜交结构轮胎低30----70%,例如斜交轮胎以69Km/h 速度行驶,温度可达120℃;子午线轮胎以110 Km/h速度行驶 温度仅为104℃。由于行驶温度低,可以提高行驶速度,在通 常情况下可以提高20----30%。伴随能量消耗的减少,耗油量 比斜交轮胎可以降低5----10%,同时降低了空气污染。
则,D′/D=1.0~1.05
B′/B=0.99~1.10
2、胎圈着合直径d0的确定 胎圈着合直径的确定,原则上应满足轮胎装卸方便 和着合紧密,一般平底宽轮辋着合直径比轮辋相应部 分直径小1.0~2.0mm。
近年来由于轮胎进一步扁平化,从轮胎的应力分布 和工艺需要,现在的轿车子午线轮胎普遍采用加宽轮 辋设计。即在标准轮辋宽度的基础上加大其宽度作为 设计轮辋宽度,一般:
分布均匀,因而抓着、牵引、越野性能好,急转弯 时不易发生侧向滑移。此外安全减震性能好,并且 可以克服并装双胎磨耗不均匀的现象。
2、经济意义大
单胎替代双胎,轮胎和轮辋的重量都可以减轻,轮胎可 以减轻15----20%,因而可以减轻车辆的载荷系数和耗油量。 此外由于轮胎的重量轻,消耗的原材料及成本也相应减小15---20%,成本降低20----25%。
以上规格表示中数字表示轮辋宽度,单位英寸。英文 字母表示轮缘形状;
2、半深槽轮辋、平底式轮辋、平底宽轮辋:为 载重车采用。半深槽轮辋规格表示如:4.50E、 5.50F、6.00G、6.50H。平底轮辋规格表示如: 5.00S、6.00T、8.50V;平底宽轮辋规格表示 如:7.5。
3、全斜底轮辋:为重型矿山用车辆采用,规格 表示如8.25、12.00、10.00、14.00;
负荷级别 A B C D E F
层级 PR
2 4 6 8 10 12
负荷级别
G H J L M N
层级 PR
14 16 18 20 22 24
(2)负荷指数:欧洲轮胎轮辋技术组织(ETRTO) 规定的轮胎负荷(Kg)的数字代号。
(3)速度级别:世界各轮胎轮辋组织均采用了下表 中所列的统一的速度等级符号。
不包括乘用车和摩托车轮胎;
(4)乘用车和摩托车轮胎。
3、按气压分
轮胎按使用的标准气压不同,通常有固定气压轮胎和 调压轮胎两种,目前广泛使用
的是固定气压轮胎,这种轮胎按使用的标准气压不同 分为高压轮胎、低压轮胎、超低压轮胎三种。
(1)高压轮胎:使用的标准气压在500Kpa以上; (2)低压轮胎:使用的标准气压在150----500Kpa范围 内;
(4)子午线轮胎:10.00R20 146/143 K
速度级别;
负荷指数;
公称轮辋直径,英寸;
子午线轮胎;
公称断面宽,英寸。
速度级别;
315/80R22.5 154/150 M
负荷指数;
公称轮辋直径,英寸;
子午线轮胎;
系列代号
公称断面宽,mm。
2、层级、负荷指数和速度级别的表示方法
(1)层级:是表示同一个规格轮胎不同负荷能力 的参数,通常的表示方法如8PR、10PR、12PR等。 美国轮胎轮辋协会(TRA)标准年鉴规定了层级的 表示符号,如下表。
随着汽车速度的加快,必须提高其稳定性。减小 轮胎和轮辋直径,降低汽车重心,增大轮胎断面宽和 轮辋的宽度,提高轮胎的侧向刚性,都可以提高其稳 定性。
但减小轮辋直径受到制动性限制,直径过小不能 保证有效的制动性,因此降低轮胎轮胎断面高,增大 断面宽的方法得以实现,从而出现了低断面轮胎。通 常宽比在0.8以下就为低断面轮胎。
胎圈的作用是将轮胎紧固于轮辋上。
现在轮胎按胎体帘布和缓冲(带束)层结构的 不同,分为斜交轮胎和子午线轮胎两个基本类型, 原来曾经出现过的形形色色结构类型的轮胎,随着 轮胎和相关行业的发展而逐渐消失。
二、轮胎的类型
(一)斜交轮胎
斜交轮胎的结构特点是胎体帘布层帘线按一定角度相互交 叉排列,帘线于胎冠中心线的垂直线相交的角度称为胎冠角, 一般在48----54°的范围内。为使轮胎的受力分布均匀,帘布 层数为偶数。缓冲层是用密度较小的帘布构成。斜交轮胎是一 种沿用时间最长,使用最广泛的传统结构轮胎。
4、断面水平轴位置的确定
断面水平轴所在部位是轮胎断面最宽点的位置,是 负荷下法向变形最大部位,该设计为保证在标准轮辋 下使用变形仍发生在最宽点,通常取H1/H2=0.8~1.12。
H1/H2参数取值的合理性其实在很大程度上要衡量 施工设计中带束层和胎圈的设计的方案。这个参数是 使轮胎所受应力整体平衡的重要参数,并非是在取值 范围内随便选取,这需要通过设计、试验和使用积累 数据和经验。
6、耐冲击、刺扎,安全性能好
因为子午线轮胎的胎冠底部有交叉排列的钢丝带束层, 所以具有较好的抗冲击、刺扎性能,行驶安全性能好。
7、使用寿命长
各项性能的优越最终反映在使用寿命上,子午线轮胎的 使用寿命比斜交轮胎提高50----100%,在发达国家子午线轮 胎现在追求50----100万公里的使用寿命。
2、滚动阻力小
一般比斜交轮胎小30----40%,节省燃料6----8%。因为子午线轮 胎胎体帘线角度为90°,滚动时帘线之间无剪切应力,滞后损 失小。
3、通过性能好
子午线轮胎的胎体柔软,下沉量大,与地面的接触面积大, 接触压力分布均匀,钢丝带束层的纵向刚性大,周向滑移量 小,与地面的附着性好,牵引性能比斜交轮胎高10----20%, 使之在干湿路面上的通过性能都比较优越。
一、轮胎的组成
轮胎的外胎由帘布层、缓冲(带束)层、胎面 胶、胎侧胶、内衬(密封)层和胎圈构成。帘布层 是轮胎的骨架,承受轮胎的内压负荷、载重负荷、 牵引力、转向力和制动力,由纤维(尼龙、聚酯、 人造丝、芳纶)帘线或钢丝帘线构成。
胎面胶通过与地面的接触,
承受冲击和磨损,传递牵引力、转
向力、和制动力。通常根据轮胎的
优点是胎体坚固、负荷辨析功能小、胎侧不易损伤、转向和 制动性能良好。由于生产历史长,生产工艺易于掌握,生产效 率高,加工费用低。
但因为结构本身的特点,给这种轮胎带来了该结构自身难以 克服的缺点:原材料消耗大,磨损大,与地面的附着力低,滚 动阻力大,行驶温度高,不能满足日益提高的使用要求。
(二)子午线轮胎
3、改善车辆的使用性能
因为轮胎的高宽比小,车辆重心低。单胎代替双胎,轮 轴弹簧可以外移,轮胎间距可以增大。已经因此车辆的安全 性和稳定性好,软硬路面均可行驶。
4、 缺点是备胎携带不方便,前后轮不能互换。
这种轮胎在发达国家已普遍使用,在我国还是空白。它 也将成为我国轮胎发展的一个方向。
(四)低断面轮胎
相关文档
最新文档