轮胎结构设计 辅导讲义.docx

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轮胎结构设计辅导讲义

第一章概述

学习目的与要求：

通过学习掌握轮胎的几种分类方法、轮胎的结构特点、轮胎的规格表示方法；熟练了解轮胎的组成、轮辋；了解轮胎的历史及发展趋势。

第一节、轮胎发展历史

1833年应用橡胶的高弹性对马车减震

1845年硫化实心轮胎

1888年邓路普发明充气轮胎

1889年巴尔特取得楔形轮胎专利

1910年帘布取代帆布应用于轮胎

1923年出现低压轮胎

1937-1947年高强度骨架应用

1948年米其林生产子午线轮胎

LIM公司浇注轮胎

1.4轮胎全自动生产技术的发展

（1）法国米其林公司的C3M生产技术。

Ｃ３Ｍ全称为Command+Control+Communication＆Manufacture，建议译为“指挥＋控制＋通讯与制造一体化系统”。

（2）美国固特异公司的IMPACT生产技术（1998年已有2家工厂投产，据称是世界生产成本最低的）IMPACT全称为IntegratedManufacturingPrecisionAssemblyCellularTechnoligy，建议译为集成加工精密成型单元技术。

。

（3）德国大陆公司的MMP生产技术（1999年在德国投产）ModularManufacturingProcess，建议译为积木式成型法。

（4）意大利倍耐力公司的MIRS生产技术（计划在5年内建5家厂）ModularIntegratedRobotizedSystem，建议译为积木式集成自动化系统。

第二节、轮胎的组成与结构

一、轮胎（Tyre）的组成

1、轮胎一般由外胎（cover）、内胎（tube）、垫带（flap）三部分组成。

外胎由胎面胶、胎体层和胎圈三个大部件组成。

胎面（Tread）包括胎冠胶（treadcap）和胎侧胶（sidewall），

胎体（Carcass）包括帘布层（cordply）和缓冲层（breaker），

胎圈（Bead）包括三角胶（fillerstrip）、包布（beadwrap）和钢丝圈（beadwire）。

帘布层：

轮胎的骨架。

承受内压负荷、载重负荷、牵引力、转向力和制动力，由数层挂胶帘布构成。

胎面胶：

与路面接触，从冠部保护胎体缓冲层、帘布层免受刺伤割破和承受冲击磨损，通过花纹传递牵引力、转向力和制动力。

胎侧胶：

从侧部保护胎体帘布层，使之免受路面高障碍物损伤。

缓冲层：

作用是增加胎冠强度，加强胎面与胎体粘合，承受和分散冲击力、振动力和剪切力，其构造因胎体帘布层结构、轮胎规格而异。

胎圈：

作用是将轮胎固着于轮辋上。

由钢圈、胎体帘布层及其包边包布构成。

钢圈：

钢丝圈、三角胶芯和包布组成。

给胎圈提供必要的强度和刚度。

包布：

包在胎圈外侧，称为胎圈包布。

钢圈所用包布，称为钢圈包布。

两者均由挂胶帆布构成。

胎圈包布作用是保护胎圈处帘布不受轮辋摩擦损坏。

2、分类：

TBB：

斜交载重轮胎；T：

载重卡车；B：

公共汽车；B：

斜交胎

TBR：

有内胎全钢子午线载重胎

PCR：

半刚子午线有内胎

TBR：

具有带束层和帘布层，胎肩垫胶

斜交轮胎断面组成

全钢子午线轮胎断面组成

二、轮胎的骨架结构

胎冠角（crownangle）——轮胎胎体帘线与胎冠中心线的垂线的夹角（一般指斜交轮胎）

胎冠角（crownangle）——轮胎胎体帘线与胎冠中心线的夹角（一般指子午线轮胎）

第三节、轮胎的分类与命名

一、轮胎的分类

1.按结构分：

斜交胎、带束斜交胎、子午胎

1）斜交轮胎

帘布层和缓冲层各相邻层帘线交叉，且与胎冠中心呈小于90°角排列的充气轮胎。

结构特点：

胎体帘布层帘线按一定角度相互交叉排列。

胎冠角（胎体帘线与胎冠中心线的垂直线相交的角度βk），一般在48～54度范围内。

为使受力均匀，胎体层数均为偶数，层次由内向外编。

外层：

外面几层用密度较稀帘布制造，并贴有隔离胶，增加胎体弹性和层间粘合强度。

内层：

里面较密的几层，承受内压强度。

缓冲层：

结构视轮胎规格而定。

大中型轮胎由较稀疏的挂胶帘布和胶片贴合构成的

优点：

胎体坚固，负荷下变形小，胎侧不易损伤，转向与制动等性能良好。

此外生产历史长、技术好掌握、生产效率高、加工费用低。

缺点：

结构不合理，原材料消耗多，磨损大，抓着性差，滚动阻力大，行驶温度高，进一步改进的潜力已较小，不能满足日益提高的要求。

　目前除路面条件优良的西欧和美国外，在世界上仍占有相当大的比例。

2）帯束斜交胎

50年代中期投产，结构特点为：

胎体帘线排列和普通结构轮胎相似，缓冲层类似于子午胎的带束层，属过渡产品。

其性能介于子午胎和斜交胎之间，只用于乘用轮胎和轻卡轮胎，载重胎没用。

3）子午线轮胎

子午线轮胎－子午胎（radialtyre）

子午线轮胎:

胎体帘线按子午线方向排列（与胎冠中心线呈90°或接近90°排列），并有帘线排列几乎接近周向的带束层箍紧胎体的这类轮胎，叫子午线轮胎。

其胎体、带束层和子口包布全部采用钢丝帘线的子午线轮胎叫全钢丝子午线轮胎。

由胎冠、胎侧、带束层、胎体、胎圈、内衬层、子口补强层七个主要部分组成。

结构特点：

胎体帘线排列象地球的子午线的形式，胎冠角

在0～15º范围内。

而带束层帘线接近于周向排列，胎冠角为

70～78º，它象刚性环带一样，紧紧箍在呈子午线排列的胎体上。

使用特点:

①减振性好

子午线轮胎胎体帘线呈子午排列，和轮胎变形方向一致，有效地利用了帘线的强度，故可以减少帘布层数和橡胶用量。

和普通结构轮胎相比，帘布层数减少40～50%，橡胶用量可减少20%，轮胎重量可减轻5～8%，胎体薄，柔软，行驶平稳，乘坐舒适并可减少机械磨损，减少维修费用。

②耐磨性好

周向排列的带束层，加固了胎冠，使轮胎周向不能伸张，极大的减少了轮胎滚动过程中胎面沿路面的滑移摩擦，显著提高了胎面的耐磨性和抗机械损伤性能。

和普通轮胎比耐磨提高了30～70%。

③抓着性好

子午线轮胎胎体柔软，下沉量大，胎面与路面接触面积大，接触压力分布均匀。

同时，胎冠刚性大，胎面周向滑移小。

所以胎面与路面抓着性好，比普通胎提高10～50%,同时牵引性能和越野性能好，行驶安全，通过向好，爬坡性能好。

④行驶温度低

胎体帘线子午排列，消除了普通结构轮胎交叉排列层间剪切移动。

因此，消耗能量少，生热低。

另外，由于胎体帘布层数少，胎测较薄，也便于散热。

所以行驶温度比普通轮胎低30～70%。

例普通胎69km/h，温度120℃；子午线轮胎，110km/h，温度104℃，同时子午线轮胎节油5～10%,节约费用，减少污染。

⑤使用寿命长

综合寿命比普通轮胎提高50～100%，一般路面10万公里，好路面14万公里，坏路面7万公里左右。

不足：

侧向稳定性较差，胎侧易裂口，工艺复杂，造价较高，投资大。

2.按用途分类：

轿车轮胎、载重轮胎、农业轮胎、工程轮胎、航空轮胎、摩托轮胎、自行车胎。

3.轮胎按车种分类，大概可分为8种。

即：

PC——轿车轮胎；LT——轻型载货汽车轮胎；TB——载货汽车及大客车胎；AG——农用车轮胎；OTR——工程车轮胎；ID——工业用车轮胎；AC——飞机轮胎；MC——摩托车轮胎。

二.传统命名法

1.通常用“-”把两组数连接的方式来表示轮胎规格,名义断面宽-名义轮辋直径。

若是子午线结构轮胎“-”改为“R”。

例如：

9.00-20名义断面宽为9英寸，轮辋直径为20英寸。

注：

9.00-20是表示轮胎的规格，此规格又有12PR、14PR、16PR、18PR等品种.16PR是十六层级的意思，表示负荷大约2600kg。

2.充气轮胎尺寸目前一般用英制为单位，但欧洲国家则常用公制。

高压胎一般用D×B来表示，其中D表示轮胎直径的英寸数，B表示轮胎断面宽度的英寸数。

例如，34×7即表示轮胎外径D为34英寸，断面宽度B为7英寸。

3.欧洲国家的低压胎用B×d表示，尺寸单位用毫米，例如，185×400轮胎，表示其断面宽度B为185毫米，轮辋直径d为400毫米。

这种规格的轮胎相当于7.50--16轮胎。

4.拖拉机轮胎规格表示方法

1）.窄轮辋拖拉机轮胎

虽然此种类型的拖拉机轮胎逐步将被淘汰，但仍占有一定数量。

凡其轮辋宽度与轮胎断面宽度之比在65%范围内均属窄轮辋拖垃机轮胎、规格表示方法基本与斜交轮胎相同，采用S-d形式，只是在断面宽代号中带有小数点为标记,如11.45-24、13.00-28、9.00－36。

2）.宽轮辋拖拉机轮胎

宽轮辋拖拉机轮胎的轮辋宽度与轮胎断面宽度之比在80%左右，规格表示方法不同于窄轮辋拖拉机轮胎之处是轮胎断面宽采用整数表示,如10-28,11-38,12-38.

3）.超宽轮辋拖拉机轮胎

超宽轮辋拖拉机轮胎的轮辋宽度与轮胎断面宽度之比在85～90%范围内，其规格表示法不同于宽轮辋拖拉机轮胎之处是轮胎断面宽度采用小数点后只带一位不是“0”的数，如11.2-28（取代10-28），12.4-38（取代11-38）。

13.6-24（取代12-24）。

目前农业轮胎系列已发展为超宽轮辋的拖拉机驱动轮胎;

4）.低断面农业机械轮胎

拖拉机导向轮胎和农机具轮胎向低断面发展，"L"表示低断面，断面宽度数值可为整数，也可带小数点后一个数字，如9.5L-l5;llL-l5,14L-16.1。

林业轮胎如30.5L-32。

也有采用（SL）符号，此标记只限用于农业轮胎;如7.50-lOSL，l0.00-15SL等。

三、ISO国际标准表示法

名义断面宽（mm），扁平率（%），结构特点，名义轮辋直径，负荷指数，速度级别。

扁平率=H/B

比如195／60R1485H的轮胎，意义如下：

（1）195表示轮胎名义断面宽度为195毫米。

（2）60表示为扁平率的百分数，即轮胎断面的高度比宽度为60％。

（3）R表示子午线轮胎（另外还有D，B分别表示普通斜交轮胎和带束斜交轮胎）。

（4）14表示使用轮辋直径为14英寸。

（5）85是载荷指数。

（6）H是速度标记号。

例如：

235/80R22.5137/140M

名义断面宽为235mm，扁平率为80%，R表示子午胎，名义轮辋直径为22.5英寸，

负荷指数为137/140（指双胎使用时负荷指数137，相应使用负荷为22.6KN;单胎使

用时负荷指数为140，相应使用负荷为24.5KN），速度级别为M。

第四节、轮胎与车辆及轮辋

一、车辆对轮胎的性能要求

1.轮胎的基本功能

（1）承受汽车负荷。

（2）和汽车悬架共同缓冲来自路面的冲击，保证汽车有良好的行使平顺性、舒适性。

（3）为传动驱动力和制动力，提供足够的附着力。

（4）为改变或保持行使方向提供足够的操纵与方向的稳定性。

2.轮胎的使用性能

（1）承载负荷性（6）节能与经济性

（2）操纵稳定性（7）高速性

（3）行使安全性（8）乘坐舒适性

（4）附着与牵引性（9）低噪声

（5）耐久性

二、轮胎在车轮上的安装状态

1、前束（Toe-in）

当汽车的两前轮从上向下看时，两个轮胎的中心面不平行，通常是两轮前端的距离短，后边的距离长，两距离的差称为前束。

一般在0—12mm。

子午线轮胎一般无前束或很小。

2、车轮外倾角

在汽车的正前面看汽车时，车轮的中心面不垂直于地面，一般是上部向外倾斜一定的角度，称为外倾角。

其值大约在1度左右。

三、轮辋

轮辋是车轮的一个组成都分，用以连接车轮和轮胎构成一体的重要部件，起传递汽车牵引力的作用。

所以，轮胎设计必须依据轮辋规格尺寸彼此要求准确配合。

1.轮辋的结构类型

汽车及农业机械用的轮辋属于辐板式车轮轮辋,可分为3种不同类型的结构。

1）.整体式（非拆开一件式）一般用于轿车及国产拖垃机等车辆上。

2）.对开式（两件式），轮辋由两个对开部件组成,一般用于拖拉机和小型工业车辆上。

3）.多件式（由轮辋本件、圆环式挡圈（轮缘）和断开式锁圈组成）轮辋是可拆开式的二件式、三件式和四件式几种构造形式，采用三件式较广泛，用于载重汽车及其它各类车辆上。

2.轮辋的断面分类

根据轮辋截断面轮廓不同一般分为深槽轮辋、深槽宽轮辋、半深槽

轮辋、平底式及其宽轮辋、全斜底轮辋和对开夹紧式轮辋等七种。

1）.深槽轮辋DC（DropCenterRim）

常用的2.50C,3.00D、4.00D、5.50F、6.00F和轻型载重轮胎、轿车胎用的3.50D、4.50E和5.00E等均为深槽式轮辋。

深槽式宽轮辋代号为WDC（WideDropCentRim）

目前国内外轻型载重汽车及轿车已逐步采用深槽式宽轮辋取代深槽式轮辋，二者基本特征相同，只是其凹槽比深槽式轮辋略浅且宽，底槽两侧不对称，轮缘高度、形状及尺寸均不相同。

常用的4J，4J、5J、5JJ、6JJ、6JJ、7JJ、5K、6L等规格轮辋均为

深槽式宽轮辋。

2）.半深槽式轮辋SDC（SemiDropCenterRim）

这种轮辋是由轮辋本体和断开式挡圈组成二件式结构。

轮辋的挡圈既是轮缘又是胎圈座，其凹槽较浅，便于安装拆，适用于内直径较小的轻型载重轮胎，如5.50F、6.00G、6.50H等。

3）.平底式轮辋（又称平式轮辋）FB（FlatBaseRim）

这种轮辋为可拆开的多件式结构,轮辋中央部没有凹槽，与胎圈接触的圈座基本上是平直的，由于胎圈与圈座平面接触,难以紧密结合。

轮胎的紧固力完全集中在轮辋轮缘的一侧，容易造成轮胎滑移或窜动，使用性能不佳，已逐步将被平底式宽轮辋所取代。

平底式宽轮辋WFB（WideFlatBaseRim），是在平底式轮辋的基础上发展的，不同之处只是轮辋宽度加宽，圈座有5°倾斜角度，改善胎圈与轮辋圈座之间的紧固力。

轮辋宽度加宽，轮胎内腔空气容量增大，可提高负荷能力,提高轮胎的耐磨性能和汽车转向的稳定性能，尤其适用于载荷量大、动负荷高的载重汽车。

4）.对开式轮辋（又称夹式轮辋）DT（DividedTypeRim）

这种轮辋由内轮辋及其焊接在一起的轮盘用螺柱与外轮辋联接,因是两个对开部件组合,轮辋上应配置金属垫带,以便固定两边胎圈,防止在低压行驶时胎圈与轮辋圈座相对转动。

越野轮胎如调压轮胎等配用对开式轮辋，中国的小型工业轮胎及农用轮胎亦广泛使用此类轮辋，如2.10、2.50C、3.00D、3.50D等规格。

对开式轮辋构造简单,便于装卸,胎圈亦不易受损,只是由于两半轮辋相结合时,用螺柱螺母难以对准中心,目前国外此种类型轮辋已逐步被非对开式新结构型轮辋所取代。

5）.全斜底式轮辋TB（fullTaperedBeadSeatRim）

这种轮辋胎圈座带有5°倾斜角度,并有5个部件的多件结构。

3.汽车轮辋规格表示方法

一般轮辋规格用轮辋名义宽度和轮辋名义直径以及轮缘高度代号来表示的。

第二章轮胎的性能力学与结构力学

一、轮胎静负荷性能

1、轮胎的下沉量（法向变形）和压缩系数

下沉量（deflection）：

自由状态下充气轮胎断面高H0与静负荷下断面高Hc之差。

压缩率：

表示轮胎的径向弹性特征。

若f过小，说明轮胎的弹性发挥不良，影响乘坐的舒适性;若f过大，说明轮胎在大变形下工作，使用寿命缩短。

2、轮胎的接地系数

指轮胎在相应负荷下，接地印痕的长轴与短轴之比。

表示了轮胎承受垂直负荷时发生的周向和横向变形状态。

例如：

9.00R20全钢子午胎的接地系数在1.7左右，轿车胎165/70R13的在1.43左右.

3、硬度系数

指轮胎承受负荷（Q）对接地印痕面积（S）和轮胎相应气压（P）乘积之比。

表示在规定的轮辋条件下轮胎气压承受负荷的能力。

Q/SP=1说明轮胎的气压刚好承受全部负荷，为理想状态

Q/SP>1说明气压不够用来承受全部负荷（胎体骨架承受过多负荷）

Q/SP<1说明气压用来承受全部负荷还有余

4、轮胎负荷与气压关系

从图中不难看出轮胎气压与负荷之间的关系是非线性的。

二、轮胎下沉量的理论计算

（一）赫德克尔（Hadekel）近似公式

假设：

轮胎在接地面积之外不产生变形；接地面中的平均单位压力等于内压。

式中：

D---轮胎充气外直径，Rn---胎面曲率半径，hc---下沉量，

Q---轮胎负荷,P---轮胎充气压力,S---接地面积.

（二）高孟田（GKomandi匈牙利）经验公式

K---15×103B+0.42

C1--轮胎设计参数，斜交胎=1.15，子午胎=1.5

Q---轮胎负荷B---轮胎充气断面宽

D---轮胎充气外直径P---轮胎充气压力

三、轮胎负荷下接地面积和接地压力分布

（一）接地面积的影响因素

1．行驶面曲率半径:

胎冠曲率半径大，接地印痕的长轴会变短；短轴略微变长。

但总的接地面积还是小于曲率半径小的，胎冠曲率半径小，接地长轴较长，接地面积较大。

2．充气压力：

P增大，接地面积减小。

3．下沉量：

下沉量增大，接地面积增大，在一定范围内接近线性关系。

4.行驶速度

5.道路表面状况的影响

道路表面存有水、油、泥浆等液体污染会使轮胎与路面之间的接触面积减小。

（二）接地压力分布及其影响因素

1.压力分布

2.影响压力分布因素

（1）胎面曲率半径：

胎冠弧度半径减小，行驶面接地压力分布胎冠中部大于肩部；弧度半径增大，接地压力中部逐渐减少，肩部逐渐增大。

（2）轮胎结构：

子午线轮胎行驶面的接地压力分布比斜交轮胎的均匀。

（3）带束层结构

（三）接地压力分布对使用性能的影响

1．胎面耐磨性能2．轮胎制动性能3．轮胎通过性能

§2-2轮胎的侧向力及侧向变形和纵向力及周向变形

一、侧偏现象

轮胎接地面的长轴与车轮的中分面在地面上的投影不重合，并且车轮前进的方向与车轮滚动的方向不一致，两者之间形成夹角即侧偏角α，如图

二、轮胎侧向力、侧向变形的影响因素

1．轮胎类型

子午线轮胎的侧向力大于斜胶胎的侧向力。

主要是带束层结构决定。

2．轮胎结构参数与花纹

H/B小的宽轮辋轮胎的侧向力较大；

胎冠角越大，帘布层数越多，胎侧的刚性越大；

横向花纹的侧向力小于纵向花纹的侧向力。

3．垂直负荷

对给定的侧偏角，侧向力随着垂直负荷的增加而增大

4．充气压力

轮胎侧向力随气压的增加而增加，但气压过高时侧向力不再增加。

5．路面干湿与速度

三、轮胎的滚动阻力

（一）滚动阻力的产生原因：

滞后环、轮胎的变形

（二）轮胎半径

1．自由半径Rf

轮胎充入额定气压后，无外力作用时，胎冠行驶面最高点的外直径的一半。

2．静负荷半径Rs

轮胎在静止状态下，仅受法向力的作用时，从轮轴中心到支撑面的距离。

3．滚动半径Rr

轮胎在无滑移存在且不打滑的状态下，轮胎滚动单位弧度所通过的距离。

（三）滚动阻力的影响因素

1．轮胎结构

在各种速度下，子午线轮胎的滚动阻力都小于斜交胎的滚动阻力。

在高速下，低断面斜胶胎的滚动阻力比普通断面的滚动阻力小。

2．轮胎结构设计参数

b下降，h下降，花纹深度变浅，肩部厚度减薄，采用纵向花纹都可降低滚动阻力。

胎冠角度越大，周向刚性越大，滚动损失越小。

3．材料性能

选E大的骨架，滞后损失小。

钢丝>聚酯>尼龙

4．气压与负荷

5．行驶速度

四、轮胎的牵引力和附着性能

（一）牵引力

轮胎转动的条件：

Fx*Rs≥Q*a

（二）附着力与附着系数

附着力（Fφ）是路面对轮胎切向反作用力的极限。

在硬路面上FФ与Q成正比

附着系数Φ=FФ/Q

不同路面的附着系数：

薄雪的最小Φ=0.22湿的沥青路和水泥路Φ=0.35

冰路面的Φ=0.25比较干的沥青路和水泥路Φ=0.4-0.6

从轮胎结构上考虑增大轮胎的附着系数，我们可以:

1）提高行驶曲率半径2）使接地压力分布均匀

3）增加花纹块的分散度4）提高胎体弹性

5）提高胎面胶料的tgδ

§2-3轮胎的高速性能

一、高速时轮胎断面形状的变化

1.高速时轮胎半径的变化

dm----行驶面每1cm2中的质量

B----轮胎充气断面宽；

R----轮胎外直径；

P----充气内压；

k----系数，随轮辋宽度的增加、胎冠帘线角度的增大、帘线刚度的增大而减小，一般0.1—0.2。

一般在0.5以内。

较大时

增长缓慢

2．钢丝圈、帘线应力变化

3．行驶速度与生热的关系

随轮胎速度的增加，轮胎各部位的温度是按线性规律增长的，

这一关系一直保持到临界速度。

关系可近似表示为：

式中：

T----轮胎温度v----轮胎行驶速度a1,a2----系数

二、轮胎的驻波和临界速度

驻波---当轮胎在高速下行驶，到达某一特定速度时，在轮胎离地处呈现出观察完全静止的波形。

临界速度—-轮胎产生驻波时的速度。

达到临界速度时轮胎的特性：

（1）滚动损失剧增

（2）接地压力分布不均匀

（3）径向变形量增大

三、轮胎临界速度的近似计算

1．斜胶胎临界速度的计算

模型----假设轮胎是被拉伸的弹性环

G——胶料的弹性剪切模量hn——胎体折合厚度

A——与帘线促度d和帘线节距t有关i——帘线密度

Ek——帘线动态弹性模量βk——胎冠角

rm——零点半径（断面最宽点的半径）rk——胎里半径

y——各层帘线至中面的距离

r1——轮胎断面方向的曲率半径

h1——外表面至中面的距离

h2——内表面至中面的距离

2．子午胎临界速度的计算

四、临界速度的影响因素

1．充气压力

提高充气压力对提高临界速度有明显的效果，影响接近直线正比关系。

2．胎冠行驶部分质量

行驶部分质量增加严重降低临界速度。

因此，可采用减薄胎面胶厚度的措施来提高轮胎的临界速度，

但要求采用高耐磨、高强度、耐撕裂胶料。

3．帘线角度

增大帘线角度可以明显增大临界速度，但同时也会增加帘线层之间剪切应力的增大，因此必须增大胶料的粘和强度。

4．胶料的弹性模量

提高轮胎的刚性是提高临界速度的有力措施。

另外对于斜胶胎：

减小H/B和增加轮辋的宽度均能有效的提高临界速度。

对于子午胎：

增大气压和减小H/B都能提高临界速度；但与斜胶胎不同增宽轮辋宽度和减轻胎面质量一般不能提高临界速度增大带束层的宽度和提高胎圈部位的硬度和提高其高度是提高临界速度的有效措施。

第三章轮胎结构设计

§3-1轮胎结构设计的理论基础

一、轮胎结构设计的经典理论

1．薄膜网络理论

薄膜网络理论的假设条件：

（1）轮胎胎体无厚度；

（2）胎体应力都由网络帘线承担，并在断面方向上无剪切应力；

（3）胎体帘线无伸长；

（4）轮胎只受唯一的内压应力作用。

2.层合理论

轮胎是由多层帘线/橡胶复合单层板所组成。

研究由两层或两层以上单层板组合成为整体结构叠层板的力学性能，称为层合（叠层）理论。

（1）层和理论在轮胎结构力学中应用状况：

①考虑了轮胎各部位不同的材料性质，更反映了轮胎结构的真实性。

②能用于研究子午胎的带束层结构力学性质问题。

③对研究斜交胎的断面形状与应力-应变分析颇为有效。

④计算过程比较复杂，必须与薄壳理论结合应用。

（2）层合理论的局限性：

①假定帘线/橡胶复合材料的应变较小，与应力呈线性关系，但在轮胎使用过程中，某些部位的中帘线与橡胶间会发生较大的变形并属非线性。

②假定帘线/橡胶复合材料的压缩模量和拉伸模量相等。

实际上覆胶帘线拉伸模量与压缩模量之比相差较大。

③假设橡胶与帘线的界面之间有完好的粘合性能，但实际上帘线/橡胶复合材料的一些弹性常数与它们之间界面粘合