沈阳化工大学学士学位毕业设计 第四章 轮胎胎面花纹的设计
表4-3 载重轮胎花纹基部胶厚度占花纹沟深度比例范围
普通花纹 花纹类型 横向 基部胶厚度占 花纹沟深度/% 20～25 30～40 25～30 30～35 30～35 40左右 纵向 块状 条状 窄向 宽向 混合花纹 越野花纹 同时，花纹基部胶不应过厚，以免造成胎体生热过高而早期破坏。根据不同的花纹类型，基部胶的厚度一般是花纹深度的20%～50%，如纵向普通花纹，由于沟底易裂口，基部胶厚度较花纹深度较厚；而横向普通花纹，基部胶厚度较花纹深度较薄。
4.3.5 花纹节距、周节数的确定
花纹节距是指组成轮胎圆周整体花纹具有相同结构、形状分布的单元花纹在圆周方向的宽度，周节数是指这样的重复单元的个数。花纹节距、周节数要根据花纹类型、花纹形状及花纹饱和度等因素确定。花纹节距分为均等和不均等两种。一般低速载重轮胎多采用均等花纹，而速度较快的载重、轿车轮胎采用不均等的变节距花纹，这样可防止产生谐振噪声，一般花纹最大的节距与最小的节距数之差不宜小于20%～25%。花纹节距越大，花纹等分数越少，花纹等分数又称为花纹周节数，应取偶数值，便于花纹平分。
t应用公式：c=3.14D/n
式中：D──外胎直径 1042 mm
n──花纹周节数一般50～64之间
tt本设计取n取60，为不等距花纹，其中c′/c=1.2
tt则c+c′=3.14?1042/30=110 mm tct′= 60 mm ，c= 50 mm
4.4胎肩及上胎侧花纹
根据子午线轮胎结构材料的分布，在胎冠部位一般设有2～4层钢丝帘线做带束层，其刚性很高，但到行驶面边缘的胎肩处恰好是带束层的端点，因而胎肩部位的刚性较低，当轮胎受到侧向力作用时，胎肩花纹容易产生移动，为提高胎肩部位对地面的支撑性能，减少花纹移动，以防止间磨和偏磨，一般采用增大肩部花纹的设计方法。
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另外，子午线结构轮胎胎肩与胎侧的链接部位采用切线过渡，以减薄胎肩胶的厚度，有利于散热。本次设计取胎肩花纹为长60mm，宽20mm，深6mm的耐磨胶料条，胎肩花纹间距tc1=3.14（D-2h）/n
带入数据得tc1=3.14×（1042-2×12）/60=53 mm
4.5 胎面其他尺寸
外胎表面还包括排气孔、排气线、防擦线、定心分度线、花纹磨耗标志等。
4.5.1 胎面排气孔
排气孔布置在硫化模具的内部，作用在于硫化时排除外胎表面与模具内腔之间的空气，减少硫化后外胎表面、花纹沟部位的缺胶等质量问题。其孔径根据不同轮胎和规格大小而定，中等规格的载重轮胎的排气孔直径φ1mm，大规格可适当增大，小规格可适当减小。考虑到本次设计轮胎规格大小，排气孔取直径φ1mm。
排气孔的位置一般选择在胎肩部位，圆周相应等分；花纹的拐角部位；下胎侧一
定的高度（骨架反包高度），圆周相应等分，如图4-7。
图4-7 花纹块上排气孔位置示意
图4-8胎面排气孔（线）排放位置
4.5.2 排气线
排气线一般排列在胎侧，在合模硫化时使空气沿排气线流入排气孔排出模具，根据轮胎规格大小，其宽度在0.5～3mm，并且圆周相应等分排列，如图4-8。本次设计排气线取宽3mm，圆周相应10等分。
4.5.3 胎肩防擦线
防擦线位于胎肩与上胎侧之间。作用在于保护该部位轮胎骨架不被擦伤。中型载
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重轮胎防擦线宽度为15～20mm，厚度为1mm左右。防擦线两端应采用小弧度与胎侧轮廓线相切，用以加固防擦线胶条强度。本次设计防擦线取长为18mm,宽1mm。
4.5.4 定心分度线
下胎侧定心分度线通常由三角条组成，其作用是： ① 检查轮胎装于轮辋时胎圈着合的正确性； ② 防止泥水从胎侧流入到胎圈和轮辋之间；
③ 排除硫化时窝藏的空气，防止产生外观质量问题。
设计尺寸为：最低一条定心分度线与轮辋着合处间距L=5～15mm,各条分度线均以半圆弧实际
本设计取L=10mm,弧半径为1mm.
4.5.5 胎冠、胎侧磨耗标志
磨耗标志在胎冠花纹沟底的突起，如花纹深度过浅，与该标志平齐，应更换轮胎，故该标记叫做磨耗标志。另外，为便于查找在胎侧也有相应的几号，指出在该部位对应的胎冠部为存在磨耗标志记号。沿轮胎圆周共设6个或8个间隔均匀的胶台作为磨耗标记。载重轮胎磨耗标记高度为2.4mm；轿车轮胎胎面磨耗标记一般高1.6mm，长5～12mm；重型载重轮胎则为3.2mm，长度均为40mm左右。
4.5.6 花纹块宽度
宽度的取值是根据轮胎类别和所采用花纹类型而定。本设计为子午线结构轮胎采用不对称花纹，花纹沟宽度为其深度的30%～80%左右，本设计取60%,则花纹宽度=15?60%=9mm。花纹块宽度本着结实，耐磨的原则设计，不宜小于花纹深度的2倍，及花纹块宽度tw大于等于2h,即2h=2?15=30mm,本设计取tw=36mm
4.5.7 花纹饱和度的计算
纵向花纹的主要优点是滚动阻力小，防侧滑性能好，噪声小，散热性能也较好。载重轮胎普通花纹，其花纹所占面积一般为行驶面的70%～80%，实验证明，以78%花纹饱和度耐磨性能比较良好。本次设计花纹饱和度为77.6%。
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4.6 花纹展开图的设计
花纹展开图胎冠中心线直径D=1042mm 胎肩部位直径D1=D-2h=1042-2?12=1018mm 胎侧补强胶上端部直径D2=D-2L=1042-2?56=930mm 故tc+tc′=3.14?1042/30=110 mm
tc′= 60 mm ，tc= 50 mm
tc2tc3=3.14D1/n=3.14?1018/60=53mm =3.14D2/n=3.14?930/60=48mm
由胎冠弧长公式S=0.01745?Rn?a 计算得S=0.01745?562?23.72°=232mm
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沈阳化工大学学士学位毕业设计 第五章 轮胎胎体和缓冲层的设计
第五章 轮胎胎体和缓冲层的设计
5.1 胎面胶厚度的计算
外胎最外面与路面接触的橡胶层称为胎面（通常，把外胎、胎肩、胎侧、加强区部位最外层的橡胶称为胎面胶）。胎面用来防止胎体受机械损伤和早期磨损，向路面传递汽车牵引动力，增加外胎与路面的抓着力，以及吸收轮胎在运行时的震荡。
5.1.1胎面厚度
胎面厚度为花纹深度和花纹沟底部胶厚度之和。 其中:T基=30%?h=0.4?15=6mm 则胎面胶厚度 TA=T基+h=6+15=21mm
5.1.2胎肩胶厚度
胎肩为胎面厚度的1.3～1.4倍，不超过1.5倍。考虑到轮胎重量等因素，本设计取1.35倍。则胎肩厚度为1.35?TA=1.35?21=28.35mm
5.1.3胎侧胶厚度
贴在胎体侧壁部位，用来防止胎体受机械损伤和其他外界作用（如水泥、水等）的橡胶覆盖层称为胎侧。胎侧与胎面的结构位置不同是承受较大的应力，不与地面接触，因而不受磨损，胎侧主要是在屈挠状态下工作，因此胎侧的厚度可以稍薄，但它能有效地多次承受屈挠应力，并有很好的耐光老化和耐臭氧老化的性能，胎侧上标有轮胎型号、商标等。
子午线轮胎胎侧胶厚度，较斜交胎厚，本设计取3.0mm。钢丝帘布层厚度为3mm，气密层厚度为2mm，即胎侧厚度为8mm，数据见表5-1。
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