轮胎外轮廓设计.docx

1、轮胎外轮廓设计轮胎外轮廓设计外胎轮廓设计一、 设计目的通过查阅资料独立完成橡胶制品课程设计，加强对专业知识的掌握；对10.0020轮胎的轮廓设计有了一定的了解；通过研究斜交载重轮胎的结构设计程序，掌握技术设计内容：外胎外轮廓设计、胎面花纹设计、内轮廓设计；掌握斜交轮胎的施工设计。对橡胶工艺、轮胎工艺及橡胶制品工艺等区域的知识有更深一步的了解。同时在运用计算机软件作图中，增强了对AutoCAD软件的熟悉与应用。提高了自主学习的能力和自我思考的能力。 二主要技术参数表1 10.0020轮胎的技术参数参数充气外直径/mm充气断面宽/mm标准轮辋花纹类型层级单胎最大负荷/Kg相应气压/KPa1主要技术

2、参数的确定充气外直径D=1055mm充气断面宽B=278mm2负荷能力计算确定外胎充气外缘尺寸D和B后，必须通过计算，验算其负荷能力是否符合国家标准，再进行外缘轮廓设计及计算，因此验算轮胎负荷能力是进行轮胎结构设计的基础。负荷能力的计算公式为海尔公式，是一个在轮辋与充气轮胎断面宽之比等于62.5%的标准条件下（理想轮辋）得出的实验式, 若比值超出此范围，必须换算为在标准理想轮辋的充气轮胎断面宽才能使用此公式。 斜交轮胎负荷计算基本公式及负荷系数K值的选取,载重轮胎和轿车轮胎选取不相同。 式中：W负荷能力，kN K负荷系数【K1.1（双胎），K1.14（单胎）】 P内压，kPa DR设计轮辋直径

3、，cm W1轮辋名义宽度，cmB 为62.5%的理想轮辋上的轮胎充气断面宽,cmB1安装在设计轮辋上的新胎充气断面宽，cm 0.231-采用公制计算的换算系数，若用英制计算，此公式不必乘0.231。已知条件：D=l055mm，B1=278mm, W1=190mm，P=810kPa，DR= 508mm，KD (双胎)= 1.l， KS (单胎)= 1.l4将已知数值代入公式中，首先求取B值，再求WD双胎负荷，最后计算单胎负荷WS。 B=B11800arc sin (W1/B1)/141.30 =2781800arc sin (190/278) /141.30=269.3(mm) =0.2311.

4、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) (增加气压70kPa)四外胎外轮廓断面曲线设计1.外胎各部位尺寸的确定轮胎断面宽B的确定 B胎模型断面宽，mm；B-轮胎充气断面宽，mm；B/B 断面膨胀率轿车轮胎断面向扁平化发展，断面高宽比已成系列化，H/B值分别为0.95、0.88、0.82等。低于0.82的超低断面轮胎，大部分属子午结构，分别为78,70,65和50系列(即H/B值为0.78,0.70,0.65,0.50)。一般斜交轮胎H/B1， B/B值在0.91.17

5、之间；H/Bl的人造丝斜交轮胎，D/Dl，约为0.9900,999；尼龙斜交轮胎则不同，其H/B值无论是大于或小于1，充气外直径均增大，一般约增加0.12.5%。 设骨架材料为尼龙帘线，取 D/D=1.009，又已知D=1055mm，则D=1045mm2.胎圈部位尺寸的确定胎圈着合宽度C此宽度根据设计轮辋宽度W1而定，一般胎圈着合宽度等于设计轮辋宽度W1，有时C可略小于W1，以改善轮胎的耐磨性能和增大胎侧刚性，但减少的数值不宜过大，以1525mm为宜。设定C=173mm。胎圈着合直经d装于平底式轮辋的载重轮胎，为便于装卸，胎圈着合直径d比轮辋直径应大0.51.5mm。设定d=508.8mm.胎

6、圈部位倾斜角度 平底式轮辋的载重轮胎，胎圈部位角度为01.设定胎圈部位倾斜角度为0.6. 胎圈轮廊曲线胎圈轮廓根据轮辋轮缘曲线确定，由胎圈弧度半径R4和胎踵弧度半径R5组成a.胎踵弧度半径R5比轮辋相应部位弧度半径大0.51.0mm。b.胎圈弧度半径R4比轮辋轮缘相应部位弧度半径小0.51.0mm，其半径圆心点较轮辋轮缘半径圆心点位置略低11.5mm，使轮胎紧贴于轮辋上。3.断面高及水平轴位置的确定断面水平轴位于轮胎断面最宽处,是轮胎在负荷下法向变形最大的位置,用H1/H2值表示。H1/H2取值过小即断面水平线位置偏低，接近下胎侧，使用过程中，应力、应变较集中于胎圈部位，易造成胎侧子口折断；

7、H1/H2值过大则断面水平轴位置较高，应力和应变集中于胎肩部位，容易造成肩空或肩裂。模型断面高： =1/2 （1045-508.8）=268.1mm. ， 计算得知： H1=H-H2一般上断面高均大于下断面高，因此设定H2=138mm，H1=130.1mm。4.胎冠部位尺寸的确定行驶面宽度b和弧度高h的确定由表查得载重轮胎普通花纹：b/B=0.750.80；h/H=0.0350.055，不妨设定该载重轮胎的b/B=0.76，h/H=0.040，又已得知轮胎断面宽B=246mm，H=268.1mm，则b=186.96mm，h=10.724mm.胎冠弧度半径的确定设定胎冠断面形状为正弧形，则弧度半

8、径Rn根据行驶面宽度b和弧度高h计算， 计算公式为：式中：行驶面弧度的夹角；0.01745常数，即为/180； Rn胎冠弧度半径，mm；La行驶面弧长，mm。对普通花纹的载重轮胎，采用一个弧度半径Rn，又得知b=186.96mm，h=10.724mm则计算得知：Rn=412.8mm，=26.20，La=188.56mm.4.胎侧部位尺寸的确定胎侧孤度半径R1、R2、R3的确定 一般下胎侧弧度半径R2应大于上胎侧弧度半径R1，而R1和R2的圆心均设在断面水平轴上。 a. 上胎侧弧度半径计算公式为:式中： L胎肩切线长度(L在轮胎断面中心轴的投影长度约为H2的50%)，mm。已知H2=138mm，

9、h=10.724mm，B=246mm，b=186.96mm，将L=H2=69mm代入上式即可计算出R1=208.5mmb下胎侧弧度半径的确定 式中：HR 轮辋轮缘高度，mm； a下胎侧弧度曲线与轮缘曲线交点至轮辋轮缘垂线间距离( ）,mm；A 轮辋轮缘宽度，mm；W1轮辋宽度，mm； B轮胎断面宽度，mm；H1轮胎下断面高，mm；已知A=22.0mm，a=33/48A=15.125mm，B=246mm，W1=190mm，H1=130.1mm，HR=40.5带入上式计算得出R2=318.2 mm c.下胎侧自由半径 R3的确定一般R3约为R2的2540%，设定R3为R230%=95.5mm 胎肩轮廓的确定 胎肩部采用切线形的设计方法。5.外轮廓最终尺寸（单位：mm）轮胎断面宽B轮胎外直径D胎圈着合直径C胎圈着合宽度d模型断面高H2461057173509.1273.95下断面高H1上端面高H2行驶面宽度b弧度高h胎冠弧度半径Rn130.1138186.9610.724412.8上胎侧弧度半径R1下胎侧弧度半径R2下胎侧自由半径R3胎肩切线长度L208.5318.295.569五.外轮廓断面图