轮胎胎面形状的确定

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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

2、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。1.1计算公式如图1，紧贴胎面的帘布最大伸张直径，胎冠帘线角度（普通规格取48～52°）与第点帘线角度存在以下关系：（1-1）轮胎断面轮廓紧贴胎面第个点的帘布伸张直径：（1-2）胎里每等分段胎面长度系数：（1-3）胎冠中心至第点的胎面帘线长度：（1-4）图1：外胎断面轮廓胎面形状计算图式中△S――胎里每等分段的长度。帘布裁断角度与胎冠帘线角度存在下列关系：-5-（1-5

3、）式中――帘线假定伸张值（一般情况下尼龙帘线取1.035）；――帘线未伸张前的缩鼓直径。胎冠到第点的胎面宽度可由下面的公式得到：（1-6）式中――成型鼓上帘线角度，。1.2等分段实体体积计算如图2，断面轮廓每等分段第点与点间胎面体积（计算机作图：圆周旋转可直接得到精确的胎面体积）。取得每个上胎面弧长，在图3上，阴影部份为弧长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，则在弧长段上，花纹沟体积，那么我们就可以得到弧长段上的实体胎面体积。1.3等分段胎面平均厚度和计算（1-7）式中――第点与点

4、间的弧长段在成型鼓上的胎面宽度，由式（1-8）计算可得到。图3：胎面花纹沟计算图图2：胎面轮廓体积计算图-5-（1-8）通过式（1-4），相应的得到第点与的胎面长度：（1-9）在通过计算得出了和后，就可以列表作如下图（图4）：图5：胎面断面图之二图4：胎面断面图之一由于的不规则性，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，得到第个点的相应胎面高度为，再次作胎面形状图，如图5：2．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

5、胎2.75-17某花纹为例进行对照计算。2.1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：=570.8㎜；轮胎设计着合直径：=432.8㎜；帘线为伸张时的成型鼓缩鼓直径：=446.35㎜；帘线假定伸张值：=1.035；胎冠帘线角度：=50°；计算过程中胎面轮廓等分段取10㎜。由式（1-5）得到：帘布裁断角度：=38.32≈38°（修正）成型鼓上帘线角度：-5-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

6、面平均厚度计算过程No.ΔSHiDi=RD+2Hisinβi=Di/Dk*sinβkKi=cos-1βiΣkiLi=ΔS*ΣKi1/2*Bi=Li/δ1*cosαc轮廓体积V1花纹沟体积V2实体体积V厚度Hi11068.4569.620.761.541.5415.3611.70181210562791249317.521066.1564.900.751.523.0630.5523.26181484439221375628.331061.0554.860.741.494.5445.4134.57173734648871088

7、476.741053.4539.620.721.445.9859.8045.53130308289291013796.551044.1521.020.691.397.3773.7056.11467981486453123.061034.2501.200.671.348.7187.1366.34405170405172.871024.3481.480.641.3010.02100.1776.27390180390182.781016.0464.840.621.2711.29112.9185.97347550347552.59

8、7.27.2447.270.601.2512.54121.8892.79201000201002.0从表1中，可以得到胎面宽度B：B＝2×92.79≈185mm（实际作业中取182±2mm）。表1中已经得出了和数据，可以作出——图（图6）：图6：——胎面形状图从图6中，以10为单位均分，得到胎面厚度，见