全钢子午线轮胎结构设计(3)

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. 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 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 胎体强力安全倍数的计算：张力 T=P (RA2 RB2)，P为单胎充气压力 .RA=D/2 DT，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 .以 12.00R20 S811 18P.R为例，RA=1.121/2 0.034=0.5265mRB=0.511/2+0.1505=0.4065mT=3.14840 (0.52652 0.40652)，=295.31kN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 3268mm 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 4870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 .以 12.00R20 S811 18P.R为例，1#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； 带束层强力安全倍数的计算：张力 T=PRAb， 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 .以 12.00R20 S811 18P.R为例，张力 =840(1.121 0.0342)0.204=180.44kN抗张强度 = 0.176550cos501.8/sin50 0.204550cos182.65/sin18 0.180550cos182.65/sin18 0.110550cos181.8/sin18=2203.88kN安全倍数 =抗张强度 /张力 =12.21倍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。 胎圈强力安全倍数的计算：张力 T=P(RB2 RC2)/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 T.最少 5倍以上 .以 12.00R20 S811 18P.R为例张力 =840(0.511/2 0.1505)20.511/2)2/2=41.98kN抗张强度 =793.900=308.1kN安全倍数 =308.1/41.98=7.34倍 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 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+90.22+0.15规格钢丝帘线，密度 550根 /m，长度 1570mm.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 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 =19.03-3.06=15.97dm3 ，半成品长度 =3322+163.14=3370mm ，半成品胎面胶体积 =16.00dm3.5.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12.00R20 S811 18P.R为例两鼓成型机中鼓直径=493.5mm,周长 =1550mm,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 .成品胎侧胶成品胎侧胶 /子口胶体积子口胶体积 =4.68dm3，胎侧胶胎侧胶 /子口胶半成品体积子口胶半成品体积 =4.55dm3.6. 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以 12.00R20 S811 18P.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 )：(1121 38.52)3.147.5/1605=15.3mm其它部位厚度计算依次类推 .成品垫胶体积成品垫胶体积 =0.99dm3，垫胶半成品体积垫胶半成品体积 =1.10dm3. 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 来确定以 12.00R20 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，以便压合紧密成品填充胶体积成品填充胶体积 =2.31dm3，填充胶半成品体积填充胶半成品体积 =2.65dm3. 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：(1121 332)3.142.5/1560=5.31mm.成品填充胶体积成品填充胶体积 =5.36dm3，填充胶半成品体积填充胶半成品体积 =6.49dm3. 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，由子口耐磨胶内端点高度，来确定