[材料科学]轮胎设计与工艺学 10 第三章 普通轮胎结构设计.ppt

轮胎结构设计 学习目的与要求 通过学习掌握斜交轮胎的掌握斜交轮胎的施工设计；掌握成型机头类型、成型机头直径的确定、成型机头肩部轮廓曲线设计。了解内胎、垫带、水胎和胶囊设计。 第二部分 施 工 设 计 外胎施工设计：外胎成型机头选型，成型机头直径及肩部轮廓曲线的确定，宽度计算，外胎断面材料分布图绘制和外胎施工表的制定等。 第一节、成型机头类型 各种成型机头主要区别在于机头肩部轮廓不同，常用的为半鼓式和半芯轮式成型机头。 半鼓式成型机头由鼓式演变而成，其机头肩部轮廓曲线与轮胎胎圈形状差异较大。半鼓式机头成型的半成品外胎，在预定型过程中，胎圈部位帘布层必须围绕钢丝圈转动，使胎圈形状改变，因此，一般适宜成型单钢圈和胎体帘布层数较少的外胎。 半鼓式成型方法工艺简单，生产效率高，有利于发展，近年来，胎体骨架材料强度不断改进，己出现由双钢丝圈改为单钢丝圈的载重轮胎，可采用半鼓式成型方法。 半芯轮式成型机头由近似外胎内轮廓的芯轮式机头演变而成，其肩部近似外胎胎圈轮廓。用半芯轮式成型机头成型的半成品外胎，在预定型及硫化过程中，胎圈部位基本不变，此种型式的成型机头适宜成型双钢丝圈或多钢丝圈的中、大型载重轮胎。 第二节、成型机头直径的确定 式中 Dc—成型机头直径，mm； Dk—胎里直径，mm； δ—成型胎坯冠部伸张值。 通常半鼓式成型机头的δ值取1.30～1.65；半芯轮式成型机头的δ值取1.30～1.55。 确定成型机头直径，还需考虑成型机头直径与胎坯胎圈直径的比值Dc /d，此值大小对型后能否顺利卸胎有直接的影响。半芯轮式成型机头的卸胎方法有自动折叠、缩折和卸鼓肩后折叠等几种，其中以自动折叠方法卸胎最为便利。外胎成型后，机头的折叠周长必须小于胚胎胎圈内周长才能顺利地将胎胚卸下。 一般半鼓式成型机头Dc /d =δ在1.05～1.25，半芯轮式的δ在1.3～1.5。 断面大而胎圈直径小的轮胎，成型机头直径与其胎圈直径比值Dc /d超过1.5时，成型后机头自动折叠也难以将胎圈卸下，此时，只能采用卸除鼓肩后再折叠的卸胎方法。 因此，确定成型机头直径，应在不影响胎体强度和便利操作的前提下，Dc尽可能取小值。 各种规格成型机头直径见表2-13所列。 第三节、成型机头肩部轮廓曲线设计 1.成型机头肩部轮廓曲线设计原则 ①机头肩部轮廓曲线与外胎胎圈内轮廓曲线接近一致 ②半芯轮式机头肩部深度b尽可能取小值，便于成型操作，保证成型质量。 ③机头肩部轮廓曲线展开长度PB与成型后的胚胎最外层帘布展开长度PH之差尽可能为小值 PH-PB＜20mm为宜 ②平行于Ⅰ-Ⅰ线，以钢丝圈内直径Dg值绘出Ⅱ-Ⅱ线。 ③作一垂直于Ⅰ-Ⅰ和Ⅱ-Ⅱ线上的Ⅲ-Ⅲ线段 ④作一平行于Ⅲ-Ⅲ线的Ⅳ-Ⅳ，两线之距离为机头肩部深度b，通常可取20～30mm。 ⑤机头肩部曲线一般由两个半径相切绘制。首先以Ⅲ-Ⅲ为标线，绘出以C为距离的平行线Ⅴ-Ⅴ，C表示机头肩部宽度，此数值较肩部深度b大10～30mm左右。在Ⅴ-Ⅴ线上取R1作弧切于Ⅰ-Ⅰ线，R1约为100～200mm，再取R2切于R1弧与Ⅲ-Ⅲ线上，R2约为15～30mm。 ⑥机头肩部下方的弧度半径R3在Ⅱ－Ⅱ线上取圆心点，作弧切于IV－IV线上，R3值与胎圈相应部位尺寸接近，约为18～25mm。 ⑦R2与R3两个弧度不应彼此相切，以免该处曲线凹陷，不利于成型操作，影响成型质量。应取一段公切线与R2、R3弧度相切，切线与水平线的夹角为40°～50°。 ⑧成型机头内径db应小于胎坯内径，以保证成型质量，但此值过小则增大鼓肩高度，使机头折叠周长增大，卸胎困难，一般内径为520mm的轮胎，成型机头内径db约为495～500mm。 ①首先画一条水平直线Ⅰ-Ⅰ，代表成型机头直径DC ②平行于Ⅰ-Ⅰ线，绘出外胎钢丝圈直径Dg的Ⅱ－Ⅱ线。 ③作一Ⅲ-Ⅲ线垂直于Ⅰ-Ⅰ与Ⅱ-Ⅱ线上。 ④通过Ⅱ-Ⅱ与Ⅲ-Ⅲ线的交点，作一倾斜角5°的Ⅳ-Ⅳ线。 ⑤在Ⅱ-Ⅱ线上，以半径约为6mm的R3切于IV-IV线作圆弧。 ⑥取适当的半径R1(25～35mm左右)作弧，与Ⅰ-Ⅰ线相切，交于IV－Ⅳ线上，R1圆心位置至Ⅲ-Ⅲ线的距离为机头肩部宽度C。 ⑦以半径为10mm的R2作弧，切于R1 弧与IV-IV线上，形成半鼓式机头肩部轮廓曲线。 ⑧为便于成型操作，在曲线下端作与Ⅱ-Ⅱ线成26°角并切于R3圆弧的切线，此切线投影长度a约为3Omm，采用机械包边半鼓式成型机头可不必设计此角度。 第四节、成型机头宽度计算 成型机头宽度:BS是指机头两端最宽点间的距离，即等于机头中部平筒宽度加上两端机头肩部宽度。