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无内胎载重子午线轮胎冠部及接地性能分析与优化

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无内胎载重子午线轮胎冠部及接地性能分析与优化

作者：钱一婷哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

子午线轮胎以其性能优势逐步替代了斜交轮胎,无内胎子午线轮胎凭借其优异的高速安全性和节能经济性已然成为市场的主流发展趋势。虽然经过了多年研究,国内外无内胎子午线轮胎技术仍然存在很多亟待解决的难点问题,例如如何提升其冠部耐... 详细信息

子午线轮胎以其性能优势逐步替代了斜交轮胎,无内胎子午线轮胎凭借其优异的高速安全性和节能经济性已然成为市场的主流发展趋势。虽然经过了多年研究,国内外无内胎子午线轮胎技术仍然存在很多亟待解决的难点问题,例如如何提升其冠部耐久性和接地性能。本文借助有限元分析手段,对无内胎轮胎进行了优化设计研究。针对轮胎传统结构设计流程存在的弊端,介绍了辅以有限元分析技术的现代轮胎结构设计方法,并对轮胎复合材料本构模型的选取进行了探讨,阐述了无内胎轮胎仿真建模方法,在此基础上,进行了轮胎结构优化,实现了提高轮胎性能的目的。以245/70R17.5无内胎轮胎为研究对象,通过调整带束层结构/材料、冠部材料布置、内外轮廓等设计变量,形成不同设计方案,通过有限元分析对比相关参数(外缘尺寸、肩部剪力与应变能密度、骨架材料拉应力等),并进行室内耐久测试验证。研究表明:无内胎的轮廓设计对其冠部性能影响最大,肩部与平衡轴之间的外轮廓和肩部对应的内轮廓是优化重点,轮廓设计最优方案的冠部耐久性能提升了34.5%;带束层材料复合结构的调整所带来的优化空间有限;工作层宽度减窄不利于冠部优化;工作层材料的调整对冠部影响较小;有限元分析参数中肩部应变能密度、肩部剪应力和带束层拉应力可作为重要判据。利用数值模拟分析了冠弧、冠厚、肩冠比、内轮廓等设计变量对普通公制系列和宽基无内胎规格接地印迹和压力分布的影响,并进行成品轮胎接地印迹测试。研究表明:对于普通公制系列规格,采用中间为小半径的两段冠弧设计,改善了印迹中间内凹的问题;对于宽断面规格,采用肩部为小半径的两段冠弧设计,改善了印迹边缘反翘的问题,且合适的中间冠弧、肩部对应内轮廓曲线是优化压力分布的重点,着合宽度、平衡轴位置的影响较小;有限元分析结果中接地压力分布云图、矩形系数和锥形系数可以作为重要判据。

关键词：无内胎有限元冠部性能接地性能

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无内胎钢车轮旋压成型工艺分析研究

无内胎钢车轮旋压成型工艺分析研究

作者：杨光天津理工大学

学位级别：硕士

国外的材料加工研究领域里,变截面无内胎钢车轮的旋压技术已经日趋成熟,而我国在此方面的理论研究尚相对薄弱。本文以有限元理论为基础,应用三维建模软件UG建立变截面无内胎钢车轮轮辋旋压成形的三维有限元模型,并通过有限元分析软件Def... 详细信息

国外的材料加工研究领域里,变截面无内胎钢车轮的旋压技术已经日趋成熟,而我国在此方面的理论研究尚相对薄弱。本文以有限元理论为基础,应用三维建模软件UG建立变截面无内胎钢车轮轮辋旋压成形的三维有限元模型,并通过有限元分析软件Deform进行无内胎变截面钢车轮轮辋整个成形过程的数值模拟分析,最终得到了一些准确且有价值的结果。在实验过程中,根据国内外的研究经验,建立了变截面无内胎钢车轮的制件图。因毛坯的尺寸计算与拉伸工艺一样,依据变截面无内胎钢车轮的轮廓尺寸,按工件的体积不变原则,求出毛坯直径,并计算出筒形坯的体积为2904630mm3,即形状尺寸￠518mm*9mm*200mm。并以此设计出的坯料尺寸可设计出成型模具的轮廓尺寸,如旋压轮和芯模的模型。将在三维建模软件UG中设计好的旋压轮、芯模和坯料模型导入到有限元分析软件Deform中进行数值仿真模拟。加工过程中,芯轴带动毛坯旋转,旋压轮在自转的同时,绕芯轴旋转,且作径向进给运动,径向进给23.5mm,成形出变截面无内胎钢车轮的轮廓。通过数值仿真模拟,分析变截面无内胎钢车轮轮辋成形时的坯料金属流动规律和应力分布以及对材料性能的影响,反复试验获以获得合理的工艺参数,可得到如下实验结论。在芯模转速为400r/min,旋压轮转速为1rad/sec,芯模和坯料间的摩擦系数为0.7,旋压轮和坯料间的摩擦系数为0.1左右时的加工工艺条件下,冷璇出的变截面无内胎钢车轮轮辋成型制件的质量好,无褶皱和端部参差不齐等缺陷出现。当芯模转速过高或过低,旋压轮转速过大时,变截面无内胎钢车轮轮辋成形件将有上述缺陷产生。同时,坯料与芯模和旋压轮间的摩擦系数对变截面无内胎钢车轮轮辋的成形制件质量的影响不大。最后将以上研究获得的工艺参数提供给旋压机制造商,可为变截面无内胎钢车轮轮辋的整套成形设备与模具的制造厂提供可靠的生产数据,生产出质量可靠的产品,同时提高其生产效率,从而推动和加快我国在变截面无内胎钢车轮轮辋的旋压加工领域的研究进展。

关键词：有限元数值模拟无内胎钢车轮工艺参数

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无内胎汽车轮胎对点机设计

辽宁工业大学学报（自然科学版） 2014年第5期34卷 310-311,315页

作者：潘静杨红义宫耀望李希友梁霄辽宁工业大学机械工程与自动化学院辽宁锦州121001 辽宁石化职业技术学院辽宁锦州121001 锦州万得机械装备有限公司辽宁锦州121000

无内胎汽车轮胎对点机是将轮胎上的最轻点与轮毂上最重点气门嘴的位置准确对点的设备。该设备主要由将轮胎压下的变径卡瓣装置和使轮毂相对轮胎转动完成准确对点的对点装置两部分组成,具有适用于多种尺寸轮胎、自动定心、对点精度高、... 详细信息

无内胎汽车轮胎对点机是将轮胎上的最轻点与轮毂上最重点气门嘴的位置准确对点的设备。该设备主要由将轮胎压下的变径卡瓣装置和使轮毂相对轮胎转动完成准确对点的对点装置两部分组成,具有适用于多种尺寸轮胎、自动定心、对点精度高、工作效率高等特点。

关键词：无内胎精确对点自动定心多种尺寸

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无内胎子午线轮胎的应用前景

轻型汽车技术 1998年第1期 30-33页

作者：王军梅南京依维柯汽车有限公司采购部

本文就无内胎子午线轮胎与有内胎子午线轮胎结构上的一些差异和依维柯系列车型换用无内胎子午线轮胎前后的一些对比情况,阐述了无内胎子午胎的优越性。

关键词：轮胎汽车无内胎子午线轮胎结构应用

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无内胎斜交农业轮胎的研制

中国橡胶 2002年第9期 23-24页

作者：陈春娟吕永幸

无内胎全钢载重子午线轮胎不同排列钢丝圈结构的有限元分析

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轮胎工业 2018年第4期38卷 200-204页

作者：王泽君王红彦王友善中策橡胶集团有限公司浙江杭州310018 哈尔滨工业大学复合材料与结构研究所黑龙江哈尔滨150080

使用轮胎专用有限元分析软件TYSYS,TYABAS和TYABAS-POST,针对无内胎全钢载重子午线轮胎不同排列结构的钢丝圈进行有限元分析对比。结果表明,左斜七边形钢丝圈受力性能优于六边形钢丝圈和右斜七边形钢丝圈。室内试验结果验证了有限元分... 详细信息

使用轮胎专用有限元分析软件TYSYS,TYABAS和TYABAS-POST,针对无内胎全钢载重子午线轮胎不同排列结构的钢丝圈进行有限元分析对比。结果表明,左斜七边形钢丝圈受力性能优于六边形钢丝圈和右斜七边形钢丝圈。室内试验结果验证了有限元分析结果的正确性。

关键词：无内胎全钢载重子午线轮胎钢丝圈结构有限元分析

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无内胎子午线轮胎耐久性的影响因素

轮胎工业 1998年第7期18卷 418-421页

作者： DvaidM.Coddington 陶凌曾泽新

无内胎子午线轮胎耐久性的影响因素ＤｖａｉｄＭ．Ｃｏｄｄｉｎｇｔｏｎ著陶凌摘译曾泽新校无内胎子午线轮胎最为常见的耐久性损坏形式是带束层边缘脱层，严重时会使轮胎在运行过程中产生明显的振动，并最终造成带束层或胎面脱层。无内... 详细信息

无内胎子午线轮胎耐久性的影响因素ＤｖａｉｄＭ．Ｃｏｄｄｉｎｇｔｏｎ著陶凌摘译曾泽新校无内胎子午线轮胎最为常见的耐久性损坏形式是带束层边缘脱层，严重时会使轮胎在运行过程中产生明显的振动，并最终造成带束层或胎面脱层。无内胎轮胎必须经得起以下各种不利因素的...

关键词：轮胎子午线轮胎耐久性无内胎

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无内胎摩托车轮胎气密层生产线

橡胶技术与装备 1999年第3期25卷 16-20页

作者：苏超臧如义陆安杰崔世平徐龙贵俞光虎郑葵刘亮权徐玉福江苏轮胎厂江苏飞驰(集团)股份公司广东三友轮胎有限公司

简述无内胎摩托车胎气密层生产工艺流程及其工艺原理。结合摩托车轮胎工艺特点，借鉴《ＱＭ—５００型轮胎气密层生产线》和《ＱＭ—１１００型轮胎气密层生产线》成功之经验，优化设计《无内胎摩托车轮胎气密层生产线》。该生产线可广... 详细信息

简述无内胎摩托车胎气密层生产工艺流程及其工艺原理。结合摩托车轮胎工艺特点，借鉴《ＱＭ—５００型轮胎气密层生产线》和《ＱＭ—１１００型轮胎气密层生产线》成功之经验，优化设计《无内胎摩托车轮胎气密层生产线》。该生产线可广泛用于无内胎摩托车胎气密层的生产。本文较详细地介绍了参数优选、功能特性、结构设计、计量检测。

关键词：气密层无内胎摩托车胎差级气密性轮胎

无内胎全钢载重子午线轮胎胎圈气泡的解决措施

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轮胎工业 2010年第8期30卷 502-504页

作者：陈华娄盈丰柴德龙杭州中策橡胶有限公司浙江杭州310016 杭州朝阳橡胶有限公司浙江杭州310018

针对无内胎全钢子午线轮胎在胎趾部位发生气泡问题,经解剖分析找出气泡产生的原因,设计保证级差、减小边部厚度的方案1,过渡层加宽、气密层减窄、边厚保持不变的方案2和气密层和过渡层宽度均减小的方案3进行试验比较,结果表明,方案3的... 详细信息

针对无内胎全钢子午线轮胎在胎趾部位发生气泡问题,经解剖分析找出气泡产生的原因,设计保证级差、减小边部厚度的方案1,过渡层加宽、气密层减窄、边厚保持不变的方案2和气密层和过渡层宽度均减小的方案3进行试验比较,结果表明,方案3的产生气泡比例小于1%,可以有效解决胎圈气泡问题。

关键词：全钢子午线轮胎胎圈气泡无内胎成型