轮胎胎面形状的确定

1、轮胎胎面形状的确定姜位文（杭州中策橡胶有限公司车胎研究室）摘要：采用成型鼓宽度的计算方法，运用计算机软件作图，计算轮胎胎面的合理形状；参考类似规格轮胎胎面挤出的膨胀率，制作并修正口型板，使最终符合轮胎胎面的设计要求，从而达到降低由于胎面原因引起的轮胎病疵。关键词：轮胎胎面；断面轮廓；胎面形状轮胎主要由胎面、帘布、钢丝圈等部份组成；而胎面形状对轮胎的质量有着举足轻重的关系。例如,轮胎胎面的形状对于产品的外观及内在合格率有很大的影响，易出现诸如缺胶、气泡、胎里露线等缺陷。轮胎胎面形状的确定是在完成轮胎结构设计的基础上做的生产前期的准备工作之一，包括胎面形状的计算及胎面的出型。本文着重讲述其计算方法

2、以及用实例作简单介绍。1 .计算方法参照成型鼓宽度的计算方法1,设计轮胎胎面形状。i=1式中$胎里每等分段的长度。帘布裁断角度°与胎冠帘线角度k存在下列关系:图1:外胎断面轮廓胎面形状计算图sin0£0Dk1sink(1-5)式中i帘线假定伸张值（一般情况下尼龙帘线取1.035）;Do帘线未伸张前的缩鼓直径。胎冠到第i点的胎面宽度1Bi可由下面的公式得到：2 i2Bi-cos1C(i1,2,.,n)(1-6)式中成型鼓上帘线角度，c1.2等分段实体体积Vj计算如图2,断面轮廓每等分段VS第i1点与i点间胎面体积V1i（计算机作图：圆周旋转可直接得到精确的胎面体积）。取得每个

3、VS上胎面弧长lj,在图3上，阴影部份为弧长h段上每个节距的花纹沟形状。可由花纹沟的深度和形状通过简单计算得到阴影部份体积V2i节，则在弧长li段上，花纹沟体积V2iV2i节l花纹节数，那么我们就可以得到弧长lj段上的实体胎面体积VjV1iV2i。1.3等分段VS胎面平均厚度Hi和hj计算HiVil胎面长度2VBi(i1,2,.,n)(1-7)1一_式中一VBj第i1点与i点间的弧长l段在成型鼓上2i的胎面宽度，由式（1-8）计算可得到。图2:胎面轮廓体积计算图图3:胎面花纹沟计算图1.1-1-，,一1VBiBjBji(i12，n)(1-8)2，22通过式(1-4),相应的得到第i1点与i的胎

4、面长度VLj：VLiLjLj1(i1,2,.,n)(1-9)由于VLj的不规则性，不利于对胎面的分析和改善。在此基础上，从胎面中心向两端以10为单位均分，重新取得m个点，得到第j个点的相应胎面高度为hj(j0,1,.,m),再次作胎面形状图，如图5：图5：胎面断面图之2.以摩托车胎规格2.75-17某花纹进行胎面形状的计算参照图1、图2、图3以及相关的计算公式，以摩托车胎2.75-17某花纹为例进行对照计算。胎面厚度的计算过程从2.75-17结构轮廓(图1)看，其高宽比在1:1左右，属于普通型轮胎。参数设置如下:紧贴胎面的帘线最大伸张直径：DK=570.8mm；轮胎设计着合直径：RD=432.

5、8mm；帘线为伸张时的成型鼓缩鼓直径：D0=446.35mm；帘线假定伸张值：1=1.035;胎冠帘线角度：K=50°计算过程中胎面轮廓等分段VS取10mm。由式(1-5)得到：帘布裁断角度：0=38.3238°(修正)成型鼓上帘线角度:通过以上所设定的参数及公式，整个计算过程如下表:表1:2.75-17某花纹胎面平均厚度Hj计算过程No.ASHiDi=RD+2Hisin0i=Di/Dk*sinkkKi=cos-1Bi艺ki_i=AS*艺Ki1/2*Bi=Li/S1*COSa.C轮廓体积V1花纹沟体积V2实体体积V厚度Hi11068.4569.620.761.541.541

6、5.3611.70181210562791249317.521066.1564.900.751.523.0630.5523.26181484439221375628.331061.0554.860.741.494.5445.4134.57173734648871088476.741053.4539.620.721.445.9859.8045.53130308289291013796.551044.1521.020.691.397.3773.7056.11467981486453123.061034.2501.200.671.348.7187.1366.34405170405172.871024

7、.3481.480.641.3010.02100.1776.27390180390182.781016.0464.840.621.2711.29112.9185.97347550347552.597.27.2447.270.601.2512.54121.8892.79201000201002.0从表1中，可以得到胎面宽度B:B=2X92.79=185mm（实际作业中取182±2mm）。表1中已经得出了I和Hj数据，可以作出HiL图（图6）:JxlO图6:Hi胎面形状图从图6中，以10为单位均分Li,得到胎面厚度hj,见表2：表2：胎面厚度与值0102030405060708090hj

8、hh1h2h3h4h5heh7h8h9Data7.57.88.06.76.53.32.82.52.22.02.2胎面形状确定根据表2的数据，对胎面厚度hj进行一定的调整后，我们已经可以作出胎面形状图，如图7。其中,口型尺寸的确定需要胎面膨胀率，在此我们选用了最为接近的已知规格口型的膨胀率数据。通过简单计算得出规格2.75-17某花纹的口型尺寸，绘制在同一图中加以比较。&一修正值Q785432102.i5-1TWIDTH：1/-Nf一J/JIfV一f一*一4距离9080706050403020100102030405060708090hj22.22.52.83.36.56.787.87.57.886.76.53.32.82.52.22修正值22.22.52.83.36.26.87.87.87.87.87.86.86.23.32.82.52.22口型1.71.82.12.32.54.44.95.25.25.25.25.24.94.42.52.32.11.81.7图7:2.75-17某花纹胎面及口型上图中的“距离”为图形的横坐标，以10为均分，胎面左右对称；图形曲线中的纵坐标数据分别为胎面和口型的厚度值。3.结束运用不同的计算方法计算出的胎面厚度有着轻微的差别，鉴于在厚度的公差范围