輪胎設(shè)計基礎(chǔ)及增強

1、輪胎設(shè)計基礎(chǔ)與增強目錄-輪胎幾何尺寸基礎(chǔ)（Pp3-13）-輪胎設(shè)計幾何尺寸參數(shù)（Pp14-27）-承受負荷的結(jié)構(gòu)部件（Pp28-31）-輪胎胎體（Pp32-34）-輪胎帶束層（Pp35-53）帶束層設(shè)計（35-41）米其林常用的和新結(jié)構(gòu)（42-44）倍耐力0°帶束層（45-48）倍耐力0°帶束層改進（49-53）-結(jié)構(gòu)設(shè)計與增強（Pp54-61）設(shè)計安全系數(shù)（55）胎體（56-58）帶束層（59-60）鋼絲包布（61）-10-輪胎幾何尺寸基礎(chǔ)充氣管考慮充氣管的一部分，長度為I。在管子的中間平面和管的內(nèi)表面之間的空氣體積處于平衡輪廓。管中間平面的界面作用力F=2rIP，方向向

2、上。充氣管的一半的外表面施加在空氣體積向下的力必然等于F。因為在空氣管壁一半的總的力必須處于平衡狀態(tài)，則管壁單位長度的強力必然等于（2四，因此：f=Pr（波意爾壓力管公式）F/2F/2充氣薄膜充氣薄膜表面上的一個點X，充氣壓力為PCi和Cii為X的主曲率，則曲率半徑為fiJhi+PiPafi和fii為主曲率方向的單位長度的力,薄膜的通用方程為我們假定薄膜由正交各向異性薄膜組成，這樣以來，方向ii的力與第一主方向i的力比較可以忽略不計在這種情況下，我們可以假設(shè)薄膜平衡輪廓變?yōu)椋篺=pPr，而在其正交方向為0。上式相當(dāng)于充氣管波意爾公式，它們的曲率半徑為恒值，并在一個方向為子午線輪胎的基本力學(xué)fy

3、基本假設(shè)子午線輪胎由完全子午方向的胎體和通常稱為帶束層的環(huán)形部件組成。我們考慮下述草圖，所示意的子午線輪胎斷面由兩半部分組成。右側(cè)僅顯示了胎體，更確切地說，如果不考慮帶束層的存在，它描述的是胎體簾線。讓我們考慮所提到的簾線，選擇任意一點P,它的坐標(biāo)為x和y,它在點A和點K之間變化，點A的定義為8角為0。8角是平衡輪廓的切線和通過P點的水平線之間的夾角。點K被認為是胎圈區(qū)域以外的胎側(cè)的第一個點，此處有胎體反包、胎圈填充膠和其他增強材料，此處的剛性可能使胎體簾線處于子午方向排列的增強薄膜充氣平衡輪廓的外邊。圖上左側(cè)部分增加了帶束層。點S，相應(yīng)于右側(cè)的假設(shè)S點，是胎側(cè)平衡輪廓上鋪設(shè)的胎側(cè)的最后一個點

4、，即在帶束層影響之外的點。在設(shè)計者開始設(shè)計一個新項目時，做的第一件事就是確定在x-y平面內(nèi)的K點和S點的坐標(biāo)。平衡輪廓計算，就是基于假設(shè)胎體是一個不伸張的增強簾線排列組成的充氣薄膜，每根簾線都在子午平面內(nèi)。同時，也假定，橫向(垂直于子午增強部件方向)的薄膜的模量是可以忽略的。充氣壓力被胎體簾線的張力全部平衡。平衡輪廓計算(1)我們可以寫出下式t=Pp,此處t(N/m)是胎體單位橫向?qū)挾鹊奶囟◤埩?。p(m)是局部曲率半徑，P(Nm-2)輪胎設(shè)計基礎(chǔ)及增強是充氣壓力我們稱fo（m-1）是胎體簾線的頻度，即每米內(nèi)的根數(shù)。我們假設(shè)，在成型時，胎體鋪設(shè)在成型鼓上，它的半徑是以使胎體簾線有一個半徑為yo（

5、m）的圓柱形，從實際考慮，yo等于成型鼓的半徑+內(nèi)襯層厚度+膠片厚度+半個胎體本身厚度。近似成型鼓的半徑+2.5mm;如果使用鼓肩胎圈夾持形式的成型鼓，其半徑相當(dāng)于圖中Z點的縱坐標(biāo)。而如果輪胎在平式成型鼓設(shè)備上成型（如米其林），則所說的半徑相當(dāng)于鋼絲圈的內(nèi)部半徑-P點（x，y）增強簾線局部的頻率為如果T（N）為單根簾線的張力，則我們可以寫出，此處N二fo（2nyo）是胎體簾線的總根數(shù)。-由于在笛卡爾坐標(biāo)系中，曲率半徑，我們可以寫成下面的二次微分方程:平衡輪廓計算（2）-11-輪胎設(shè)計基礎(chǔ)及增強平衡輪廓形狀-13-是在胎體斷面上相當(dāng)于i弧度角度內(nèi)的簾線根數(shù)它也可以定義為“角度密度”或角度的胎體頻

6、度。表示為（根數(shù)/弧度）。它對應(yīng)于一部分胎體簾布的簾線根數(shù)，其長度等于胎體鋪設(shè)的半徑y(tǒng)o常數(shù)K可以這樣定義，它是每根簾線伸張力和充氣的比值，乘以胎體的角度密度。在量綱上K表示為（m2）,顯然它對應(yīng)于微分方程一次根的尺寸，因為y/是一個尺寸，y"是（m-1）。常數(shù)可以認為是每個單位充氣壓力在單根簾線上的張力指數(shù)，并且對于直（長的曲率半徑）胎側(cè)，它有“直”的高數(shù)值，對于高曲率（短的曲率半徑），它具有低數(shù)值。因為上述微分方程是二次微分方程，它的結(jié)果寫成帶有二個參數(shù)C1和C2的一系列的曲線；因為參數(shù)K是一個未知參數(shù)，因此我們可以說，一般來講平衡輪廓可以滿足三個不同條件，它依賴于三個參數(shù)。通常

7、，首要的兩個條件是:1.輪廓必須包括K點(x=xk,y=yK)2.輪廓必須包括S點(x=xs,y=ys)第三個條件通常是下列三個條件之一： B點的橫坐標(biāo)，最大的輪胎弦的一半，必須等于xb(輪胎初步設(shè)計)S點的角度8必須等于預(yù)先確定的8s角度的數(shù)值(輪胎初步設(shè)計) K和S點之間的移動的簾線長度，必須等于一個確定的數(shù)值I。(移動的輪胎輪廓計算)由于薄膜平衡輪廓微分方程不包括橫坐標(biāo)x的明顯的參照值，它就很容易表示為，如果f(x)是一個結(jié)果，則f(x+C)也是一個結(jié)果；這就意味著，平衡輪廓的胎側(cè)輪廓，在不改變形狀的前提下，在平行于x軸方向上可以移動。第一頁的圖中，A點的橫坐標(biāo)設(shè)定為0。這樣，設(shè)想的無帶

8、束層的子午線輪胎的斷面，可以以右半圖描述。在不改變形狀前提下，同樣的斷面可以在右部分按預(yù)想的移動量移動。當(dāng)一個低斷面輪胎需要設(shè)計時，點A隨著整個平衡輪廓向右移動，結(jié)果,一個更大的帶束層斷面，從中心開始加了上去。這就是設(shè)計者要做的。輪胎設(shè)計基礎(chǔ)及增強平衡輪廓最重要的是，充氣薄膜形狀僅僅依靠于幾個參數(shù)，并且不能由其他方法控制。既使如果子午線輪胎在一個與平衡輪廓差別很大的形狀的模具內(nèi)硫化，而一旦輪胎充氣，它的形狀變化，直到達到平衡輪廓。變形的膠料的高拉伸應(yīng)力將引起膠料的早期損壞，但是在胎側(cè)區(qū)域，輪胎斷面形狀不受模具形狀的影響。小的斷面高度-14-輪胎設(shè)計基礎(chǔ)及增強看草圖右側(cè)，顯然，如果在胎冠區(qū)域不加

9、帶束層結(jié)構(gòu)，則轎車或載重子午線路輪胎的胎冠弧，就不是預(yù)想的那樣。（兒一兒）通常指出，如果兀的值小，例如輪胎斷面高度和胎圈半徑比較可以忽略不計，則平衡輪廓接近比較穩(wěn)定的曲率半徑曲線。換言之，就是接近一個園形曲線。自行車輪胎的斷面輪廓幾乎就是一個園形。通過數(shù)值計算橢圓積分，依據(jù)常數(shù)XA,yA,yB，可以計算平衡輪廓方程:-22-，此處f(y)=22兒丹2?arccos曲率半徑p和角度5由下式給出:22y一力22兒-九輪胎設(shè)計幾何尺寸參數(shù)輪胎幾何尺寸設(shè)計設(shè)計依據(jù):外直徑（胎冠）斷面寬輪輞直徑斷面高=斷面寬X高寬比輪輞寬輪胎幾何尺寸設(shè)計設(shè)計參數(shù)的選擇：胎面寬度胎冠厚度（胎面+帶束層）胎冠曲率胎圈厚度模

10、型輪輞寬度輪胎幾何尺寸設(shè)計胎面寬度必須接近帶束層寬度，此參數(shù)決定了S點的橫坐標(biāo)外半徑、胎冠厚度和胎冠曲率，決定了S點的縱坐標(biāo)-K點橫坐標(biāo)是模型輪輞寬度-K點縱坐標(biāo)等于輪輞半徑+15mm（對于標(biāo)準P輪胎），如果胎圈厚度大于或小于通常值，則此值可大可小-B點橫坐標(biāo)必須等于（寬度/2）胎側(cè)厚度行駛面寬度-這是確定輪胎幾何尺寸的基本參數(shù)它不受規(guī)格尺寸（ETRTO表格）約束，是設(shè)計者的選擇。寬行駛面是大部分適用設(shè)計性能的特例。寬帶束層通常導(dǎo)致大的S角，因此有較大的胎體剛度，大的帶束層邊緣胎體簾線拉力的垂直分量。這也意味著，B點（輪胎的弦）橫坐標(biāo)處于穩(wěn)定值，一個減小的胎側(cè)輪廓曲率，相應(yīng)每根胎體簾線上總的拉

11、力比較高的數(shù)值。寬胎冠的缺點，基本是在崎嶇不平道路上的乘坐舒適性的一定損失和增加滾動阻力。寬胎冠不利于水上漂浮性能。輪胎胎冠弧曲率（1）輪胎設(shè)計基礎(chǔ)及增強-56-這是輪胎優(yōu)異轉(zhuǎn)向性能的最有意義的參數(shù)之一mm）。胎冠曲率是控制接地印痕尺寸的最有力的參數(shù)，同時，還有S角值和胎體簾線拉力。-它經(jīng)常規(guī)定“箭頭標(biāo)志”f，也就是外直徑圓周帶束層坐標(biāo)Y和有效帶束層寬度邊緣坐標(biāo)丫之間的差值-帶束層部件的曲率弧半徑用下式計算：,此處S是帶束層寬度的一半,-兩個曲率半徑的胎冠，經(jīng)常被認為是低高寬比輪胎的最佳選擇，輪胎的中間部分較胎肩區(qū)域平坦胎冠弧曲率（2）-在以下幾個設(shè)想條件下，接地印痕的形狀是通過胎冠弧曲率來確

12、定的：-S角數(shù)值保持不變，即用B點橫坐標(biāo)調(diào)整來補償S點的橫坐標(biāo)的變化。-20-帶束層部件的機械特性也保持不變，包括附加膠料的模量、帶束層簾線的模量和密度、帶束層角度、冠帶層特性。在上述提到的條件下，根據(jù)子午方向的曲率，設(shè)計者可以得到任何形式的印痕形狀：形式A是比較高的胎冠弧曲率條件下得到的，形式B和C是在中等和低的胎冠弧曲率下得到的。胎冠弧曲率（3）-橢圓印痕形狀對改善操縱穩(wěn)定性和水漂有幫助。-方形印痕是要求滾動阻力和磨耗性能的主要發(fā)展目標(biāo)。-最好的組合通常是介于A和B之間的中間狀態(tài)-印痕C通常稱為“沙漏”顯然不好。對于非常低的高寬比的斷面輪胎，三種特殊形式顯示在下圖，形式C稱為骨形，是不好的

13、!對于任何情況下，非常低的斷面高寬比的子午線輪胎的目標(biāo)傾向于B，因為這種輪胎在操縱試驗時，性能是非常好的。而橢圓形式對磨耗不利；磨耗是超高性能輪胎的薄弱環(huán)節(jié)，它的特點是優(yōu)異的抓著力和比較不耐磨耗的胎面配方。胎冠弧曲率（4）再強調(diào)一次，圖中所描述的得到的印痕形狀，可以由相等的胎冠曲率得到，也體現(xiàn)在胎側(cè)長度上。形式A是由最短的胎側(cè)得到的，即最大的S角數(shù)值。-一旦輪胎模型制造出來，就沒有變更胎冠曲率的可能了。改變印痕的微小的變化就是要做:-如果印痕類似于C的特點，制作短的胎側(cè)新模型（新的側(cè)板費用低于胎面活絡(luò)模）。-帶束層和冠帶層選用不同材料和幾何參數(shù)（帶束層角度）。輪胎寬度（1）-這個參數(shù)從理論上講

14、，也不是設(shè)計者選擇的參數(shù)，因為外部總寬度在ETRTO表中給出了尺寸但是，ETRTO比較大的公差是可以接受的，我們稱之為使用脹大尺寸。-真正的輪胎脹大表現(xiàn)為尼龍?zhí)ンw輪胎，特別是尼龍6。-輪胎脹大在現(xiàn)代Rayon人造絲和PET聚酯胎體是非常低的，Kevlar開夫拉和鋼絲簾線胎體實際上為0設(shè)計者能夠控制輪胎寬度在ETRTO標(biāo)準之內(nèi)的范圍，并且選擇有效的輪胎寬度仍然在允許范圍內(nèi)。-明顯的是，輪胎寬度的小的增量，導(dǎo)致S角的明顯增加。-S角的有效的改變，在先前的篇幅中已敘述。輪胎寬度（2）-有關(guān)輪胎寬度的錯誤，通常發(fā)生在設(shè)計者被迫使用相同模型活絡(luò)塊，用于一對新的胎側(cè)結(jié)構(gòu)強行限制模具的變化，試圖從現(xiàn)有產(chǎn)品生

15、產(chǎn)出低斷面輪胎讓我們假設(shè)我們不得不用235/60R16斷面成型一個新的235/50R17規(guī)格，現(xiàn)有規(guī)格印痕是滿意的。如果我們決定了必須成型新的模型的胎側(cè)，這樣我們要得到的低S角的新的輪胎寬度與此相同，貝吐卩痕將出現(xiàn)“沙漏”形。唯一的出路是減少新輪胎寬度5mm,如果減以后寬度在ETRTO內(nèi)，則一切0K，不然就麻煩了。當(dāng)設(shè)計一個新輪胎時，我們必須考慮用相同活絡(luò)塊做低高寬比產(chǎn)品的想法：開始時用略微大的輪胎弦和/或胎冠比較好，這樣低高寬比規(guī)格輪胎也可在公差范圍內(nèi)。輪胎外直徑-這個參數(shù)也是設(shè)計者不能選擇的參數(shù)，因為在ETRTO表中給出了輪胎外直徑。-要注意的是，外直徑增加導(dǎo)致S角的增大一個比較大的輪胎要

16、好于一個比較小的輪胎，但其成本明顯的高了。還要指出，外直徑的增加，將改善操縱穩(wěn)定性和滾動阻力；從原則上講，增大了作用是不明顯的。模型設(shè)計-通過追蹤胎側(cè)平衡輪廓的軌跡和所需要的帶束層斷面，確定充氣輪胎斷面之后,S角，舒適性有負面影響，然而設(shè)計者就能夠設(shè)計模型輪廓，這時要考慮不同輪胎膠料的厚度。-這個階段就產(chǎn)生了繪制充氣輪胎斷面最后設(shè)計模型，輪胎在模具中的輪輞寬度，即兩個胎圈鋼絲圈的距離，要大于輪胎中的同樣的距離。為了避免在關(guān)鍵區(qū)域產(chǎn)生更大的疲勞變形，模型中的S點和K點的簾布層線的切線，必須平行于充氣斷面的同一條切線。保證K點簾布層線角度的要求，對“園斷面”鋼絲圈（米西林）是不必需的。模型中的胎側(cè)

17、簾線長就必須與充氣輪胎的相同長度相匹配。當(dāng)然，模型中的簾布層線必然與平衡輪廓有些差別。然而，在部件無明顯強迫局部變形情況下，它必須適應(yīng)充氣輪胎的形狀。適當(dāng)?shù)能浖_發(fā)出來，可以使設(shè)計者不必太麻煩的繪出“類平衡輪廓”。用戶要求汽車制造廠還沒有很好地意識到，隨著遠遠高于ETRTO國際標(biāo)準要求的精度水平的提高，現(xiàn)在的輪胎生產(chǎn)者能夠控制輪胎的幾何尺寸特性。他們中的許多人認為，為了使輪胎更好地符合他們親身設(shè)計的車輛的設(shè)計目標(biāo)，輪胎尺寸才是輪胎的特性。最普遍的要求，是得到一個比較大的輪胎，即輪胎尺寸公差范圍更大；顯然，這就是有“更大”或“更好特性”的要求。但是，問題并不僅僅是這樣，例如，由于項目技術(shù)特性要求

18、某個輪胎規(guī)格，而使設(shè)計者陷于麻煩。而且，他發(fā)現(xiàn)，在懸掛系統(tǒng)式車身，甚至在卡車存放備用胎處，沒有足夠的空間。同時，又產(chǎn)生了這樣的情況，制造廠A想要大的輪胎，而制造廠B想要小的輪胎！而寫在胎側(cè)的輪胎規(guī)格又必須相同。這又迫使輪胎生產(chǎn)者制造相同規(guī)格的不同尺寸的輪胎；于是對一個單一車輛制造者的特定尺寸，給予特殊標(biāo)志，小的星號，小的圓周，小方塊等等。這種結(jié)果導(dǎo)致了不必要的生產(chǎn)工廠的麻煩，增加成本和發(fā)貨難度。此外，從最終使用者的觀點，在替換胎市場，他不買這樣的輪胎，甚至沒意識到，這種設(shè)計是為他的車輛設(shè)計的，這才是最糟糕的。承受負荷的結(jié)構(gòu)部件胎體和帶束層的承載負荷分布當(dāng)負荷施加到充氣輪胎的時候，會發(fā)生什么情況

19、呢?帶束層在接地印痕變?yōu)槠教?，圓周和子午方向的曲率設(shè)定為0。胎體在帶束層邊緣So角低于無負荷狀態(tài)，并且施加在胎體簾線上的力的垂直分量就減少。這意味著，所說的向車輪中心的簾線拉力減小。因為帶束層本身的總長度幾乎不伸張，即比較穩(wěn)定，并且印痕以外的帶束層部分，隨著車輪中心向前移動。在與印痕位置相對的胎冠的帶束層張力將增加，接近這個位置的胎體簾線曲率將減少，并且So角也增加。最終的結(jié)果是，在印痕內(nèi)的輪輞上胎體簾線的張力低，而在高于位置上對應(yīng)的點就高。結(jié)果，輪輞被拉向前，這樣就達到了負荷平衡。很顯然，輪輞上的力僅僅由胎體簾線提供（胎體剛性），這也顯示出，從印痕向整個輪胎結(jié)構(gòu)傳遞周向力來看（帶束層剛性），

20、帶束層各層有著非常重要作用。一個子午線輪胎結(jié)構(gòu)，某些方面類似于自行車輪胎，子午線輪胎胎體簾線是輪輻，帶束層是輪輞。保持充氣壓力通常，胎體要求有適當(dāng)高的安全倍數(shù)，纖維胎體的甚至達到10:1。過高的充氣壓力，輪胎總是在胎圈鋼絲造成損壞，如果胎體不損壞。通常，在被路邊石條式石頭沖擊，造成胎體簾線1根或多根短裂時，就會發(fā)生胎體損傷（特別在轎車輪胎）；沖擊斷了的1根或多條簾線并且在充氣后，在胎側(cè)膠和胎體之間產(chǎn)生的鼓包（空氣鼓），則輪胎將在短時間內(nèi)損壞。當(dāng)“胎體強度系數(shù)”過高，內(nèi)襯層的鹵化膠料可能在胎里被擠壓，在輪胎防擦線區(qū)域進入胎體簾線，此處正是有效密度較低處；如果這種情況的輪胎沒有被質(zhì)量控制人員挑揀出

21、來，則胎體最終就會在相鄰的未損傷簾線之間產(chǎn)生特殊的徑向裂口而破裂。兩層胎體層做的輪胎，本質(zhì)上是安全的。因為用兩層簾布時，上面提到的缺陷實際上不能發(fā)生。不過為了改善滾動阻力，降低重量和成本，輪胎制造廠已經(jīng)轉(zhuǎn)向生產(chǎn)單層胎體?？ㄜ囕喬ヤ摻z胎體的損壞更頻繁；大多數(shù)嚴重損傷是拉鏈爆破；就是與胎體簾線垂直方向直接切斷；原因是1根或多根簾線的腐蝕破壞，引起相鄰簾線超過應(yīng)力，最后他們都損壞了；單絲的損壞形式（非腐蝕）極易擴展為杯形式或錐形損壞，這種情況發(fā)生在超負荷極限；腐蝕的發(fā)生，是由于內(nèi)襯層損壞，濕度滲入到胎體簾線，這種損壞在無內(nèi)胎輪胎安裝在輪輞上時發(fā)生的。輪胎結(jié)構(gòu)部件子午線輪胎有4種結(jié)構(gòu)部件組成:-1個胎

22、體 2個鋼絲圈 1個帶束層：帶束層通常有兩層斜交帶束層；摩托車輪胎帶束層是單根纏繞的金屬或芳綸簾線。大部分輪胎還有：冠帶層某些輪胎還包括：胎圈增強包布卡車輪胎包括：一層穩(wěn)定帶束層或作為選擇的，在帶束層邊部的纏繞的兩層0°鋼絲簾線一層帶束層保護層胎體的主要功能:輪胎胎體輪胎胎體保持充氣壓力傳遞從胎圈到胎冠輪胎結(jié)構(gòu)（帶束層）的力胎體增強材料的要求:-強度低的應(yīng)力順從性（高模量）-在硫化過程中低的熱收縮低蠕變-對橡膠過渡層很好的粘合，或更精確的說，對粘合鍍層很好的粘合-增強簾線的耐壓縮疲勞必須足夠，以避免在簾布層反包外或附近造成疲勞損壞，要有足夠高的扭轉(zhuǎn)水平膠料配方要求：低滯后損失“合適”

23、的模量好的粘合半成品強度從胎圈到胎冠結(jié)構(gòu)的力的傳遞因為輪輞是懸掛于圓周排列的胎體簾線上，所以輪胎要能夠承受負荷。胎圈上所有胎體簾線的結(jié)果總力，必須等于并相反于通過車輛施加在輪輞上的垂直力、周向力和側(cè)向的總力。垂直力和側(cè)向力導(dǎo)致胎體斷面在子午平面內(nèi)變化，一直延伸到印痕面積內(nèi)。制動和加速的縱向力引起的圓周應(yīng)力，被依賴于胎體和胎側(cè)膠料動態(tài)模量的胎側(cè)結(jié)構(gòu)的剪切剛度所抵消。增強材料的剛性的作用，在決定輪胎圓周抗扭曲剛性方面，不是很有意義的。帶束層在接觸地面變?yōu)槠教箷r，由于幾乎不延伸，所以接地印痕的帶束層部分的長度趨于保持穩(wěn)定；隨著整個胎側(cè)結(jié)構(gòu)的剪切變形，這樣就引起在導(dǎo)向和拖動的接地印痕的邊緣的胎體簾線，

24、從子午面內(nèi)偏離；這就是胎體部件和胎側(cè)膠料能量損失的重要原因。輪胎帶束層帶束層（1）帶束層功能沒有帶束層的子午線輪胎，有一個完全圓胎冠輪廓（py=常數(shù)）;而帶束層外延剛度使它幾乎成平坦的。此外，帶束層還有一個作用，就是提供印痕面積平面內(nèi)所有需要的剪切剛度。如果這個剛度不足，輪胎的轉(zhuǎn)彎剛度也是不足的。帶束層部件還具有某些彎曲剛度的特性，在輪胎的急轉(zhuǎn)彎試驗中證明，應(yīng)力水平和UHP高性能轎車輪胎胎面膠生熱的負作用的影響。因為接地印痕的長和面積相反作用，所說的彎曲剛度應(yīng)該是盡可能的小。帶束層（2）帶束層的外延負荷獲得外延剛度環(huán)形結(jié)構(gòu)部件的最好的方式，依靠0°帶束層鋪設(shè)的單根纏繞。0,我們可以寫

25、如果我們假定，所說的部件是足夠?qū)挻?，以致可以忽略邊部的作用，這樣，它的子午方向曲率為成：f=r（P+Pc）=r（P+mw2rc）此處：f是單位長度的拉力（N/m）P是充氣壓力（Pa）kg/m2)Pc對應(yīng)于離心力的平衡氣壓（Pa）m是胎冠單位帶束層面積的特定質(zhì)量（w是車輪角速度（rad/s）rc是胎冠單位部件的離心半徑（m）帶束層（3）帶束層外延負荷矩形斷面環(huán)帶的近似離心半徑為:（二）一1t此處，i和o是環(huán)帶內(nèi)部和外部半徑，如果比率o/i接近1,則上面的數(shù)值接近算術(shù)平均值（o+i）/2如果T是作用在單根纏繞線繩上的負荷，并且n是單位寬度的線繩數(shù)目（表示為m-1），它的數(shù)值如下：T=f/n帶束層(

26、4)外延負荷如果一個轎車輪胎的外直徑0.7m,帶束層半徑接近0.684m,胎冠離心力半徑假設(shè)近似等于0.690m,由于在內(nèi)殼層，胎冠單元質(zhì)量稍大，我們可以假設(shè)進位到1.5g/cm2或15.0kg/m2。如果速度為300km/h，假設(shè)輪胎滾動周長為0.7X3.02m=2.114m。車輪轉(zhuǎn)動頻率為(300/3.6)/2.114=38.42Hz,并且它的角速度為38.42X2Xn=247.68rad/s。與離心力的平衡壓力為：Pc=15.0X247.682x0.690/2Pa=317462Pa=0.317462MPa=3.175Bar如果充氣壓力為2.5Bar(250000Pa),每單位寬度帶束層負

27、荷為：f=(0.684/2)x(250000+317462)MN/m=194072N/m=19407.2N/dm如果帶束層是100根/dm單根纏繞，則單根簾線負荷T=194.072N離心力承擔(dān)總負荷的56%。帶束層（5）在交叉帶束層上的負荷如果纏繞0°帶束層代之以兩層角度-B和&角，則單根簾線的負荷為：T=2"cos此處，n是兩層中每一層的寬度，如果。等于0,要考慮兩層0°是結(jié)構(gòu)部分的事實，從而計算每根簾線的負荷。必須指出，這是帶束層簾線負荷的粗略計算，因為計算時未考慮邊部作用，帶束層邊部的胎體拉力和帶束層的子午線的曲率。只有精確的FEA有限元分析，才能夠

28、提供帶束層增強簾線的拉力和帶束層附加膠料的剪切力的可信評估。顯然，帶束層拉力在最大外圓周處是最大值，在帶束層邊緣處為0。另一方面，膠料的剪切力在最大圓周區(qū)域為0,在接近帶束層邊緣達到最大值；如果右半帶束層為正值，則左半帶束層為負值。帶束層（6）為什么不使用0°帶束層0°帶束層不能夠提供車輛轉(zhuǎn)彎剛度需要的足夠的剪切剛度，這是對摩托車輪胎的標(biāo)準答案。在此，它轉(zhuǎn)彎時的側(cè)向力由傾角，而不是由側(cè)偏角提供的。必須還有其他結(jié)構(gòu)部件來提供。如果這個元件是兩個交叉帶束層，可以選擇的角度是+45°和-45°。轎車子午線輪胎，通常由18°30°范圍的+6和

29、-B角鋪設(shè)的鋼絲簾線組成。通常結(jié)構(gòu)，事實上選擇的角度為45°和0°之間。使用單純的0°纏繞的想法，是為了承受外延的負荷。另外增加一個抗剪切環(huán)形部件，這是結(jié)構(gòu)上的說法，而實際在商用轎車輪胎還沒有使用。上述原則的第一個商業(yè)應(yīng)用，應(yīng)該是米西林超級單胎卡車胎。帶束層（7）米西林XOne超級單胎帶束層（8）米西林XOne米西林的XOne是一種超級單胎，即載重卡車驅(qū)動軸安裝配置的雙胎，由一個輪胎代替。它的結(jié)構(gòu)從根本上區(qū)別與卡車胎標(biāo)準帶束層，這些卡車胎帶束層有一個穩(wěn)定層、二個承載負荷的交叉層、一個保護層，平行于最后的工作層。米西林XOne特點是一個穩(wěn)定層，以90°鋪設(shè)

30、（綠色），第一工作層，顯然鋪設(shè)45°（紫色），負荷幾乎全部由纏繞的0°承擔(dān)（灰色），在米西林稱為無限圈繞，第二個工作層45°（橙色）和平行與最后工作層的標(biāo)準保護層（蘭色），組成完整的帶束層。無限圈繞由包括有一定數(shù)目的鋼絲簾線的窄條纏繞而成；445/50R22.5規(guī)格，簾線結(jié)構(gòu)為3X0.32+6X3X0.28。在中心的3個0.32mm單絲的股繩，大于包圍它的股繩，這是為了改善橡膠對內(nèi)部簾線的滲透。米西林的小冊子資料，要求改善了的印痕（更長），并且減少輪胎脹大，這是因為充氣壓力和離心力的原因。作為事實上不伸張的0°層和柔韌的45°交叉的結(jié)構(gòu)特點，期

31、望一個優(yōu)異的剪切剛度。帶束層(9)卡車胎帶束層的標(biāo)準結(jié)構(gòu)依賴于第一個大角度(50°-60°)的穩(wěn)定層和兩個小角度(20°-30°)交叉承擔(dān)負荷層。顯然，交叉的兩層的第一層和穩(wěn)定層的方向相反。上述講過的結(jié)構(gòu)，加上一層保護層，它平行于最末的工作曾并且正常用高伸長鋼絲簾線。其結(jié)果它具有了除了保護功能以外的其他功能。這種結(jié)構(gòu)性保護帶束層的功能，防止由于夾在胎面花紋溝內(nèi)的石頭引起的意外損傷。子午線輪胎增強部件:1帶束層2過渡層3胎面下層4子午方向胎體層5鋼絲包布6鋼絲圈65和1b)的斯普利特專利技術(shù)的結(jié)構(gòu)。米西林總是應(yīng)用具有穩(wěn)定層(1a帶束層（10）倍耐力的0°卡車輪胎倍耐力介紹一種特殊的結(jié)構(gòu)，兩條交叉承擔(dān)負荷層；在交叉帶束層邊上，鋪設(shè)兩層25mm寬的HE高伸長鋼絲簾線的結(jié)構(gòu)（兩周搭頭60-80mm）,層保護層加在兩個肩部纏繞層中間。他的優(yōu)點如下：降低重量和成本更好地控制接地印痕的形狀減少了高速和離心力下的肩部脹大改善了低高寬比輪胎的均勻磨耗結(jié)構(gòu)上的主要問題是0°搭接產(chǎn)生的問題，搭接在帶束層部件上不連續(xù)的，并且本身引起了不均勻磨耗；另外，搭接處增加了厚度（搭接處為3層）,在再刻和翻胎上也有問題。最好