195/70R15 12PR全钢子午线轮胎的设计

介绍195/70R15 12PR全钢子午线轮胎的设计。结构参数:外直径651 mm,断面宽207 mm,行驶面宽度150mm,行驶面弧度高6.7mm,胎圈着合直径379mm,胎圈着合宽度178mm,断面水平轴位置(H1/H2) 0.942 9,胎面采用4条沟变节距纵向花纹设计,花纹块表面采用排水式钢片设计,花纹深度8.5 mm,花纹饱和度71.4%,花纹周节数30。施工设计:胎面采用四复合设计,胎侧采用三复合挤出,1^(#)和2^(#)带束层采用3+8×0.23HT钢丝帘线,2层冠带层采用电子预硫化1670dtex/2 DSP聚酯帘布0°缠绕,胎体采用3×0.22/9×0.20 CCHT钢丝帘线,采用二次法成型机冠包侧工艺成型,热板硫化机过热水硫化工艺硫化。成品性能试验结果表明,轮胎的充气外缘尺寸、强度性能、耐久性能、高速性能、胎圈性能和接地印痕等均符合相应的设计和国家标准要求。

基于有限元分析的轮胎磨损性能优化

在三维非线性有限元分析的基础上,结合正交试验设计、支持向量机和多目标进化算法等技术,建立一套数值优化方法,对子午线轮胎结构进行优化,使轮胎磨损性能得到改善。

结构参数对子午线轮胎特性的影响

利用数值方法和试验方法对某型子午线轮胎的自由振动以及轮胎与路面接触等特性进行了研究和探讨。对影响子午线轮胎特性的结构参数 ,如带束层的分布、铺层角度以及使用情况等对子午线轮胎的特性的影响进行了定量或定性的讨论。

载重子午轮胎与路面相互作用的分析

根据全钢载重子午线轮胎12.00R20的实际结构,考虑轮胎的几何非线性、材料非线性、接触非线性以及大变形等力学特性,应用有限元的方法建立轮胎的三维模型,橡胶材料采用Yeoh模型,橡胶-帘线复合材料采用加强筋模型,并通过轮胎径向刚度的测试验证了模型的有效性。在数值模拟中分析了轮胎在一定充气压力时,在不同垂直载荷和牵引速度的作用下,与地面在接触区域的变形情况、应力分布、摩擦应力分布等滚动接触规律。结果表明,轮胎与地面接触应力分布存在明显的非均匀性,轮胎的接地面积和地面总反力随着滚动速度的升高而增大。

基于现场总线的子午胎帘布裁断机的研究

子午胎纤维帘布全自动裁断机控制系统采用矢量式变频控制器、全数字交流伺服驱动系统、帘布光纤自动测边系统、变角度设备移动定位锁紧系统及基于现场总线的PLC系统,实现了恒速张力送布、自动定长拉缝,精确对接,及全自动贴胶和卷取。系统实现了裁断效率对裁断精度的自适应、速度对定长的自整定、误差自调整及故障自诊断的功能。

子午线轮胎静态接触三维非线性有限元分析

采用三维实体单元对195/60R14规格子午线轮胎进行了三维非线性有限元分析,考虑了轮胎的几何非线性、材料非线性、橡胶-帘线复合材料的各向异性、轮胎与轮毂过盈配合以及轮胎接触非线性,给出了轮胎与地面接触过程中轮胎的变形情况、接触区形状变化、接触压力分布、载荷-变形关系等结果,对轮胎的设计和改进具有一定的指导意义。

轮胎制动性能FEM仿真分析和评价

基于制动过程离散化分析方法,考虑ABS的正常作用,分析了205/55/R16型子午线轮胎在不同胎面结构下的制动性能。使用有限元商用软件Abaqus,求得不同离散制动速度下轮胎接地区域节点与路面间的法向作用力和滑移率,获得制动器摩擦热损失率和轮胎摩擦能量损失率。然后依据汽车动能完全被制动器和轮胎摩擦能量损失所消耗的假设,计算每个速度子区间的制动时间增量,最终求得不同胎面结构轮胎的制动时间和制动距离。仿真分析结果与试验的良好吻合,验证了仿真方法的有效性。

辐射预硫化在子午线轮胎生产中的应用

介绍辐射预硫化在子午线轮胎生产中的应用。辐射预硫化可提高轮胎半成品部件的精度,使半成品部件在成型和硫化过程中的变形减小。采用辐射预硫化技术对胎体帘布层进行处理可减小其厚度,减小轮胎质量,而对轮胎性能无明显不良影响。

芳纶纤维骨架轮胎的自由滚动数值模拟分析

以165/75R13和185/65R14两种常用规格轮胎为例,利用数值模拟法研究用芳纶替代钢丝作带束层或锦纶作冠带层骨架材料对高速自由滚动工况下轮胎力学性能的影响。结果表明:将芳纶用于带束层,在减小轮胎质量的同时不降低使用性能;芳纶冠带层轮胎在承载能力、耐久性和强度等方面与现有轮胎及芳纶带束层轮胎相比都有显著优势,且轮胎规格越大,芳纶冠带层对轮胎性能的改善效果越明显。

轮胎骨架材料带束层的有限元分析

使用ABAQUS有限元分析软件,考虑了轮胎材料的非线性、接触非线性及轮胎结构非线性等因素,建立了195/65R15半钢子午线轮胎三维有限元分析模型。探讨充气工况和静负载工况下轮胎及轮胎骨架材料带束层受力变形的情况,并对带束层不同部位帘线的受力及胎肩部位变形情况进行了分析。结果表明,带束层帘线径向受力分布与轮胎接地区域应力分布相似,按照中心轴线对称分布,最大值出现在胎肩位置,约为142N;通过带束层帘线在胎肩部位变形分析可知,帘线在胎肩部位最大周向变形量约为16mm。

胎体帘布反包角度对全钢载重子午线轮胎力学性能的影响

针对全钢载重子午线轮胎胎体帘布反包工艺中反包角度出现偏差的问题,采用TYABAS软件,对11.00R20全钢载重子午线轮胎在理想与实际两种胎体帘布反包角度下的力学行为进行分析。结果表明,反包角度偏差对胎圈部位剪切应力、应变的影响较大,对胎体骨架材料应力、应变的影响不明显,而对轮胎径向刚度几乎没有影响。

基于PLC子午胎全自动裁断机控制系统的研究

在介绍了子午胎全自动裁断机控制系统的基本原理与组成的基础上,给出了PLC的硬件配置及人机交互系统的设计。

二段成型全地形车子午线轮胎的开发

介绍二段成型全地形车(UTV)子午线轮胎的开发。在对样胎配置进行分析的基础上,确定28×10R14 UTV子午线轮胎采用胎体+带束层+冠带层的结构,具体配置为:胎体骨架材料930dtex/2锦纶66帘线,胎体胎冠角20°;带束层骨架材料930dtex/2锦纶66帘线,带束层胎冠角65°;冠带层骨架材料1400dtex/2锦纶66帘线,一字缠绕,交叠5 mm;钢丝圈Φ0.96 mm钢丝,5×4排列;三角胶尺寸(高×宽)35 mm×5 mm。成品UTV子午线轮胎性能达到相关要求,相对带束斜交轮胎,子午线轮胎外缘尺寸的稳定性和动平衡性能提高,原材料成本降低10.76%。

有限元法在轿车子午线轮胎结构分析中的应用

应用哈尔滨工业大学开发的TYSYS轮胎专用有限元分析软件,对185/60R14轿车子午线轮胎进行分析。通过减小带束层和冠带层宽度进行方案修改并进行性能比较,同时分析了钢丝圈相对位置和形状对轮胎性能的影响。经轮胎实测验证表明,分析结果准确可靠。

轮胎稳态运动学与六分力预报Ⅰ:理论与方法

提出一种新的轮胎运动学描述和六分力预报理论。滚动接触是汽车轮胎力学、轮轨动力学的核心问题,由于涉及刚体转动与有限变形,滚动接触运动学与动力学的描述与求解非常困难。用拉格朗日—欧拉混合描述法分析大变形滚动接触结构的速度场、加速度场和接触变形。以车轮定位角为卡尔丹角,用拉格朗日描述,得到了包含刚体转动和弹性变形的轮胎速度场。而接触区域的变形和受力用欧拉描述,通过欧拉网格和拉格朗日网格的信息传递,完成滚动结构动力学分析。所提出的理论可以退化到Fiala模型,并可以从理论上解释子午线轮胎的伪侧偏和伪侧倾现象。基于所建立的运动学理论和非线性有限元,建立轮胎六分力预报方法。针对某轿车子午线轮胎,分析轮胎接地面滑移速度、接地面积、接地压力、侧向剪力分布等随着侧偏角的变化规律,并研究该轮胎侧偏力和回正力矩随着胎面刚度和摩擦因数的参数敏感性。结果表明轮胎侧偏刚度和回正刚度主要受结构刚度控制,而峰值侧偏力和峰值回正力矩主要受摩擦因数控制。将利用所建立的方法和试验,探讨带束层结构对大规格子午线轮胎侧偏特性的影响规律,进一步验证所提出的理论和方法的正确性。所提出的理论和方法开辟了直接从轮胎设计预报轮胎六分力的新途径。

全钢载重子午线轮胎胎体帘布压延厚度及密度的计算方法

在全钢载重子午线轮胎一次法成型工艺中,胎体帘布从胎体贴合鼓膨胀到轮胎成品时会有钢丝帘线密度和厚度的变化,根据不同的钢丝帘线结构和轮胎规格,确定合适的帘布厚度和密度以及适合的胎体帘布参数可以保证成品轮胎的质量和使用寿命。

子午线轮胎带束层、胎体及钢丝圈应力计算

推导了子午线轮胎胎体帘线应力计算公式 ,讨论并比较了不同理论带束层、帘线及钢丝圈应力的计算。结果表明 ,对于帘线张力计算 ,F .Frank公式和本文推导的公式较合理 ;对于带束层张力计算 ,萨尔特阔夫理论计算结果为上限 ,薄膜理论计算结果为下限 ,本文推导的公式计算结果介于二者之间 ;各理论的钢丝圈张力计算结果差别不大。

38×15.5R15 AT405无内胎半钢子午线轮胎的设计开发

介绍38×15.5R15AT405无内胎半钢子午线轮胎的结构设计及生产工艺。采用5°裁断角度胎体帘布有效解决了0°裁断角度胎体帘布导致的轮胎充气后胎体帘布接头处凹痕问题,对成型工艺进行控制后轮胎的均匀性一次谐波径向力波动值合格率从55%提高到90%;成品轮胎的外缘尺寸、强度、耐久性能和高速性能均符合设计要求。

芳纶纤维在子午线轮胎中的应用

采用Abaqus有限元分析软件,研究芳纶纤维在子午线轮胎带束层和冠带层中的应用效果。结果表明:轮胎带束层采用芳纶纤维,第1和第2带束层轴向、横向对称面内周向应力以及带束层端点周向应力均有不同程度下降,提高了轮胎强度和承载能力;冠带层采用芳纶纤维,轴向接地中心线上冠带层肩部应力显著降低,冠带层端点周向应力大幅减小,应力分布均匀性显著提高,能够降低轮胎骨架材料端点破坏的可能性。

子午线轮胎用差异化冠带层帘线的开发与应用

介绍子午线轮胎用差异化冠带层帘线的开发与应用。生物基聚酰胺56(PA56)帘线、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)帘线、PET/锦纶66混合帘线和PET/生物基PA56混合帘线冠带层轮胎的性能与锦纶66帘线冠带层轮胎的性能相当。这些子午线轮胎差异化冠带层新材料的产业化应用需要帘线和轮胎生产企业合作推动。伴随市场需求的多样化,子午线轮胎用冠带层帘线将出现锦纶66帘线与多种差异化帘线并存发展的新局面。