全钢子午线轮胎结构设计课件

1、三、新产品的施工设计1. 外胎帘布层结构的确定： 帘布种类的选取：综合考虑实际使用环境、产品性能、生产成本和产品重量等，来选用胎体钢丝种类，往加强、加密、 加细方向发展.从材料 分布图测量两 胎圈外 侧胎体长度L，胎圈外 侧到反包端点长度L， 一般胎体伸长 率为 1.22%，即确定半 成品帘布宽 度为 L/ (+1)+2L. LLL全钢子午线轮胎结构设计以12.00R20 S811 18P.R为例，胎体采用0.25+6+120.225 HT，测量L=818.6mm，L=61.2mm，选取=1.74%，可确定半成品帘布宽度为：818.6/(1+1.74%)+2 61.2=927mm.胎体中鼓直径

2、493.5mm，内衬层中厚57mm，故选用胎体帘布长度为(493.5+6 2) 3.14=1587.31590mm全钢子午线轮胎结构设计胎体强力安全倍数的计算：张力T=P (RA2RB2)， P为单胎充气压力. RA=D/2DT， RB=d/2+H1. 抗张强度=帘线根数 单根钢丝帘线抗张强度 安全倍数 =抗张强度/张力T. 最少5倍以上. H1BDTRRADd全钢子午线轮胎结构设计以12.00R20 S811 18P.R为例， RA=1.121/20.034=0.5265m RB=0.511/2+0.1505=0.4065m T=3.14840 (0.526520.40652)， =295.

3、31kN抗张强度=1.590（胎体周长）550（密度）2.350（单根强力）=2055.1kN 安全倍数=2055.1/295.3=6.96倍全钢子午线轮胎结构设计2. 1#、2#、3#、4#带束层的确定：成型工序辅助鼓周长的确定，全钢轮胎的假定伸张比一般1.0181.022，辅助鼓周长=(D DS 2) /假定伸张比 以12.00R20 S811 18P.R为例， 辅助鼓周长 =(1121 29.72) 3.14/1.02 =3268.06mm 取3268mmDS(29.7)D(1121)全钢子午线轮胎结构设计带束层参数确定及帘线种类的选取： 带束层的确定： 1#带束层为过渡层，一般采用48

4、70的大角度，半成品宽度=B1+8mm，长度=辅助鼓周长+ 1#带束层厚度 2 ； 2#、3#为工作层，为主要受力层，一般采用1522的小角度；2#为最宽层，与行驶面宽的比值一般大于0.8，半成品宽度=B2+5mm，长度= 1#带束层周长+ 2#带束层厚度 2 ；3#半成品宽度=B3+5mm，长度= 2#带束层周长+ 3#带束层厚度 2 ； 4#为调整层，一般情况下最窄，一般采用1522的小角度，半成品宽度=B4+5mm，长度= 3#带束层周长+ 4#带束层厚度 2 ； 1#、2#、3#、4#钢丝排列方向为左、左、右、右.全钢子午线轮胎结构设计以12.00R20 S811 18P.R为例， 1

5、#带束层采用30.20+60.35HT帘线，550根/m，50，半成品宽度=176+8=184mm，长度=3268+ 223.14=3280mm； 2#、3#采用3+80.33HT帘线，550根/m，18，2#半成品宽度=204+5=209mm，长度=3280+2.42 3.14=3295mm；3#半成品宽度=180+5=185mm，长度= 3295+ 2.423.14=3310mm； 4#采用30.20+60.35HT帘线，550根/m， 18，半成品宽度=110+5=115mm，长度= 3310+223.14=3322mm；全钢子午线轮胎结构设计带束层强力安全倍数的计算：张力T=PRAb，

6、b为最宽带束层宽度抗张强度=帘线根数单根钢丝帘线抗张强度=宽度密度cos角度单根强度/sin角度(1#)宽度密度cos角度单根强度/sin角度(2#)宽度密度cos角度单根强度/sin角度(3#)宽度密度cos角度单根强度/sin角度(4#)安全倍数=抗张强度/张力T 一般要达到10倍左右.全钢子午线轮胎结构设计以12.00R20 S811 18P.R为例，张力=840(1.1210.0342)0.204 =180.44kN抗张强度= 0.176550cos501.8/sin50 0.204550cos182.65/sin18 0.180550cos182.65/sin18 0.110550c

7、os181.8/sin18 =2203.88kN安全倍数=抗张强度/张力=12.21倍全钢子午线轮胎结构设计3. 胎圈部结构设计：根据轮辋形状，使用5 平底轮辋的有内胎轮胎，一般胎圈采用正六角型设计，使用15 深槽轮辋的无内胎轮胎，一般胎圈采用斜六角型设计，采用的钢丝根数根据胎圈安全性能的计算来确定。以12.00R20 S811 18P.R为例采用79根1.55HT钢丝，7-8-9-10-11-10-9-8-7方式排列。全钢子午线轮胎结构设计胎圈强力安全倍数的计算： 张力T=P(RB2RC2)/2， RB=d/2+H1， RC=d/2抗张强度=钢丝根数单根钢丝抗张强度安全倍数 =抗张强度/张力

8、T.最少5倍以上.BRRC全钢子午线轮胎结构设计以12.00R20 S811 18P.R为例张力=840(0.511/20.1505)2 0.511/2)2/2 =41.98kN抗张强度=793.900=308.1kN安全倍数=308.1/41.98=7.34倍全钢子午线轮胎结构设计子口包布的确定：从材料分布图来测量子口包布的宽度L”，考虑到加工工艺过程中的拉伸，一般子口包布半成品宽度比成品宽度稍宽；钢丝排布角度一般2045 L全钢子午线轮胎结构设计以12.00R20 S811 18P.R为例测量子口包布成品宽度L”=101.8mm，确定半成品宽度=105mm.钢丝排布角度为30 .采用3+9

9、0.22+0.15规格钢丝帘线，密度550根/m，长度1570mm.全钢子午线轮胎结构设计4. 胎面胶参数的确定： 根据材料分布图，利用AUTOCAD、UG等，计算出成品胎面胶体积，根据材料分布图，计算出成品花纹沟体积； 成品胎面胶实有体积 =成品胎面胶体积成品花纹沟体积； 胎面半成品体积跟成品体积比相仿或较大一些，一般不超过0.3dm3，再根据成品胎面各部宽度和厚度来计算半成品各部位宽度和厚度， 半成品长度=4#长度+半成品胎面中厚全钢子午线轮胎结构设计以12.00R20 S811 18P.R为例成品胎面胶体积=19.03dm3，成品花纹沟体积=3.06dm3 ，成品胎面胶实有体积=19.0

10、3-3.06=15.97dm3 ，半成品长度=3322+163.14=3370mm ，半成品胎面胶体积=16.00dm3.10.5273312.525.5191922.520292942056120全钢子午线轮胎结构设计5.胎侧和子口耐磨胶参数的确定： 根据材料分布图，利用AUTOCAD、UG等，计算出成品胎侧胶/子口胶体积，胎侧胶/子口胶半成品体积跟成品体积比相仿或较大一些，再根据成品胎侧胶/子口胶各部宽度和厚度来计算半成品各部位宽度和厚度，半成品长度根据成型机中鼓直径来确定全钢子午线轮胎结构设计12.00R20 S811 18P.R为例两鼓成型机中鼓直径 =493.5mm,周长 =1550

11、mm,考虑到成型过程中的拉伸，取半成品长度=1530mm.平衡轴处对应胎侧半成品厚度的计算(只考虑周向拉伸)：(511+150.52)3.145 /1530=8.3mm.其它部位厚度计算依次类推.511150.55全钢子午线轮胎结构设计60350673783755458.5119842全钢子午线轮胎结构设计6. 垫胶参数的确定： 根据材料分布图，利用AUTOCAD、UG等，计算出成品垫胶体积，垫胶半成品体积跟成品体积比相仿或较大一些，再根据成品垫胶各部宽度和厚度，考虑拉伸比例，来计算半成品各部位宽度和厚度， 半成品长度根据胎体长度来确定全钢子午线轮胎结构设计以12.00R20 S811 18P

12、.R为例胎体帘布长度1590mm，半成品 垫胶长度取1605mm.成品垫胶最厚点对应垫胶半成品厚度的计算(只考虑周向拉伸)：(112138.52)3.14 7.5/1605=15.3mm其它部位厚度计算依次类推.11217.538.5全钢子午线轮胎结构设计 6.535110301015128.51520全钢子午线轮胎结构设计7. 填充胶参数的确定： 根据材料分布图，利用AUTOCAD、UG等，计算出成品填充胶体积，填充胶半成品体积跟成品体积比相仿或较大一些，再根据成品填充胶各部宽度和厚度，来计算半成品各部位宽度和厚度，半成品长度根据钢丝圈外周长来确定 全钢子午线轮胎结构设计以12.00R20

13、S811 18P.R为例钢丝圈外周长(526.5+6.7394)3.14=1737.8mm填充胶长度取1750mm.填充胶跟钢丝圈结合部位的尺寸要根据钢丝圈这个部位的尺寸来确定，以便压合紧密60526.511.18156.7396.73918.96311.1815全钢子午线轮胎结构设计 553055351112.520.555418.542610.51314060526.511.18156.7396.73918.96311.1815全钢子午线轮胎结构设计8. 内衬层参数的确定： 根据材料分布图，利用AUTOCAD、UG等，计算出成品内称层胶体积，内称层半成品体积跟成品体积比相仿或较大一些，再根

14、据成品内称层胶各部宽度和厚度，来计算半成品各部位宽度和厚度，半成品长度根据内称层辅贴鼓外周长来确定全钢子午线轮胎结构设计以12.00R20 S811 18P.R为例两鼓成型机中鼓直径=493.5mm,周长=1550mm,内称层长度取1560mm.胎冠中部对应内称层半成品最小厚度：(1121332)3.142.5/1560=5.31mm.2.5331121全钢子午线轮胎结构设计 1.11.955601601657407 061501604.52.5全钢子午线轮胎结构设计9.成型参数的确定：根据材料分布图，确定成品轮胎胎体到胎圈外侧内周长L，成型工艺平宽为L/(1+伸长率).根据材料分布图，由子口

15、耐磨胶内端点高度，来 确定成型机上胎侧/子口胶定位.根据材料分布图，测量子口包布内端点之间 周长，在成型机上确定子口包布定位.根据材料分布图，确定1#、2#带束层端点位 置，在成型机上确定垫胶定位.根据轮胎断面宽和外直径(模型尺寸)，具体压 合情况，确定成型超定型宽.由成型时部件尺寸来确定定型后胎坯周长.全钢子午线轮胎结构设计以12.00R20 S811 18P.R为例成型工艺平宽= 818.6 /(1+4.4%)=784mm.L=818.6mmLL全钢子午线轮胎结构设计 胎侧/子口耐磨胶内端点到鼓中心距离=784/227.5 30=334.5mm. 考虑到工艺与成品之间有拉伸变形 取值为33

16、0mm.L3027.5平宽=784mm全钢子午线轮胎结构设计成品胎胎体反包端点与子口包布外端点差级15mm， 考虑到工艺到成品的拉伸变形，半成品差级应为 18mm，子口包布外端点到鼓中心的距离 =927/218=445.5mm.445.518105784927全钢子午线轮胎结构设计根据材料分布图上成品垫胶位置，在成型机上确定半成品垫胶定位，由图确定半成品垫胶内端点到鼓中心的距离71.5mm.7523571.5184209185115全钢子午线轮胎结构设计根据轮胎断面宽和外直径(模型尺寸)，确定成型超定型宽，一般胎坯两子口外端之间的宽度是超定型宽的1.11.3倍，有内胎轮胎1.3，无内胎轮胎1.

17、1.硫化一次定型高度大约与胶囊上卡盘平齐. 超定型宽=(1.66C+80)/1.3 =(1.66252 +80)/1.3 =383mm 取380mm.全钢子午线轮胎结构设计由成型时部件尺寸来确定定型后胎坯周长，4#带束层周长+胎面中厚23.14+2030.=3322+1623.14+2030=345010mm 全钢子午线轮胎结构设计所有部件在成型机上分布图如下：全钢子午线轮胎结构设计10.硫化参数确定(63.5”B型热板式双模硫化机)：胶囊的选定，根据材料分布图，测量外胎内轮廓 周长，相对胶囊外周长伸张值一般在8%20% 之间，这种胶囊是可用的，11%16%之间最理 想，另外胶囊夹缘口需与卡盘夹缘口相匹配；胶囊拉伸高度是胶囊外周长的1.151.25倍；伸张铜套高度=中央机构活塞最大行程胶囊拉伸高度上下卡盘高度活塞上定位环高度；一次定型高度：1.66C； 定型铜套高度： 1.66C95；二次定型高度：1.66CC+168；热合模力=1.21.3(D/2)2P； P为硫化过热水压力. 全钢子午线轮胎结构设计以12.00R20 S8