CN101187955B - 利用带束层部弯曲的轮胎断面设计方法 - Google Patents

利用带束层部弯曲的轮胎断面设计方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种利用带束层部弯曲的轮胎断面设计方法，其考虑该带束层的弯曲和轮胎胎面半径设计轮胎断面，当在预测FE解析以及性能的步骤中不是所需的轮胎的接地形状和接地压力分布的情况下，在选定已引导过带束层弯曲的轮胎断面的步骤中再次引导带束层部弯曲，然后返回预测FE解析以及性能的步骤，由此可以得到所需的轮胎的接地形状和接地压力分布，在选定已引导过带束层部弯曲的轮胎断面的步骤中，带束层部弯曲开始的位置和结束的位置，应当在从槽的中心向左右仅移动了该槽的长度的距离范围内，带束层部弯曲开始的位置和结束的位置，总是应当满足正切条件，该带束层部弯曲的最大与最小的高度设定在最大槽的最大深度的30％以下。

Description

利用带束层部弯曲的轮胎断面设计方法
技术领域
本发明涉及一种可以在设计轮胎断面(Profile)时引导带束层的弯曲，考虑该带束层的弯曲和轮胎的胎面半径(Tread Radius)设计轮胎断面的利用带束层部弯曲的轮胎断面设计方法。 
背景技术
通常在设计轮胎断面之时，带束层部的形状与轮胎的胎面半径相配合，将其设计为具有2个或3个曲率的形状，由于该种具有2层或3层曲率的带束层部的形状，将决定整个轮胎的停止形状和接地压力的分布，因此会对轮胎的整体性能造成较大影响。 
然而，以往上述这样的轮胎断面的设计方式，仅仅决定轮胎整体的接地形状和接地压力的分布，然而不能预测胎面各个区块的接地形状和接地压力的分布，因此在设计轮胎断面之时，不能设计出预先反映满足所期望性能的轮胎。 
发明内容
本发明是鉴于上述以往的问题点而形成的，其目的在于提供一种利用带束层弯曲的轮胎断面设计方法，其在轮胎断面设计之时，利用引导带束层弯曲的轮胎断面设计方法，不仅可以预先反映轮胎整体的接地形状和接地压力的分布，而且还可以预先反映各个胎面区块的接地形状和接地压力的分布，设计出满足所期望的性能的轮胎。 
为了实现上述的目的，本发明是一种经过下述步骤来对轮胎断面进行设计的方法，即该步骤为：设定轮胎的大小和详细尺寸的步骤；选定胎面的槽数和位置的步骤；选定轮胎断面的步骤以及预测FE解析(Finite Element Analysis：FE analysis为利用电脑预测事物的现象，即通过电脑解析，对受到外力时事物如何变形、应力如何发生的进行预测的方法)和性能的步骤，其特征在于，该设计方法是如下这样进行设计的：当在上述预测FE解析以及性能的步骤中没有得到所需的接地形状和接地压力的分布时，可以引导带束层部弯曲，再次返回到对FE解析以及性能进行预测的步骤之后，可以得到所需的接地形状和接地压力的分布。 
本发明涉及一种利用带束层部弯曲的轮胎断面设计方法，其经过下述步骤设计轮胎断面，即设定轮胎的大小和详细尺寸的步骤S1；选定胎面的槽数和位置的步骤S2；选定轮胎断面的步骤S3；以及预测FE解析和性能的步骤S4，其特征在于：当在上述预测FE解析以及性能的步骤S4中不是所需的轮胎的接地形状和接地压力分布的情况下S5，在选定已引导过带束层弯曲的轮胎断面的步骤S6中，再次引导带束层部1弯曲，然后返回上述预测FE解析以及性能的步骤S4，由此可以得到所需的轮胎的接地形状和接地压力分布，在选定已引导过上述带束层部弯曲的轮胎断面的步骤S6中，带束层部1弯曲开始的位置和结束的位置，应当在从槽4的中心c向左右仅移动了该槽4的长度的距离a范围内，上述带束层部1弯曲开始的位置和结束的位置，总是应当满足正切条件，该带束层部1弯曲的最大与最小的高度b设定在最大槽4的最大深度的30％以下。 
附图说明
图1是表示本发明所涉及的轮胎断面的设计方法的流程图。 
图2(A)～(E)是用于说明本发明所涉及的带束层部的弯曲形状的胎面的局部剖视图。 
图3是用于说明本发明所涉及的带束层部的限制条件的胎面的局部剖视图。 
图4和图5是表示本发明所涉及的已设计出的轮胎模型的实施例的图，其是表示仅使左侧的“亻”部分的带束层部的弯曲发生变化的轮胎FE模型的剖视图。其中，图4是轮胎模型1，图5是轮胎模型2。 
图6和图7是表示图4和图5的轮胎模型的接地形状的接地压力的分布图。其中，图6是模型1的接地压力的形状分布，图7是模型2的接地压力的形状分布。 
具体实施方式
以下，将结合附图对本发明进行详细地说明。图1是表示本发明所 涉及的轮胎断面的设计方法的流程图。本发明是经过下述步骤来设计轮胎断面的轮胎断面设计方式，该步骤为：设定轮胎的大小和详细尺寸的步骤(S1)；选定胎面的槽数和位置的步骤(S2)；选定轮胎断面的步骤(S3)；以及预测FE解析和性能的步骤(S4)，其特征在于：其是下述的制造轮胎的方式，即当在上述预测FE解析以及性能的步骤(S4)中不是所需的接地形状和接地压力分布的情况下(S5)，在选定已引导过带束层部弯曲的轮胎断面的步骤(S6)中，再次引导带束层部1弯曲，然后返回上述预测FE解析以及性能的步骤(S4)，由此可以得到所需的接地形状和接地压力分布。 
因此，当设计轮胎带束层部1的形状之时，本发明考虑到胎面2的区块3以及槽4(Groove)的位置以及形状、胎面2的半径等，对带束层部1的必要位置施加弯曲，可以自由调节胎面区块的接地形状和接地压力分布。 
另一方面，因轮胎的接地形状不同引起的带束层部1弯曲现象，如图2的(A)～(E)所示存在5种类型，由此改变轮胎的接地形状和接地压力分布，考虑胎面区块的胎面半径来设定带束层部1的弯曲形状和倾斜角度，可以得到所需的接地形状和接地压力。 
例如，图2的(A)和(B)，是在右侧和左侧的方向设置比胎面半径还大的倾斜度来引导带束层部1弯曲的形状，这时的倾斜度是考虑到胎面半径和这时所发生的接地形状以及接地压力而设定的。 
另外，图2的(C)和(D)是利用U形和逆U形的形状来引导带束层部1弯曲的形状，图2(E)是以在某胎面区块内完全包含U形和逆U形的形态的方式来引导带束层部1弯曲的形状。 
另外，图3是在选定已引导过带束层部弯曲的轮胎断面的步骤(S6)中，对用于引导带束层部1弯曲的限制条件进行说明的图，首先，带束层部1弯曲开始的位置和结束的位置，应当在从槽4的中心c向左右仅移动了该槽4的长度的距离a范围内，上述带束层部1弯曲开始的位置和结束的位置，总是应当满足正切条件(Tangent Condition)，该带束层部1弯曲的最大与最小的高度b，应当设定在槽4的最大深度的30％以下。 
图4中所示的轮胎模型1和图5所示的轮胎模型2，是轮胎的右侧和左侧的大部分的轮胎构造保持相同，仅使“亻”部分所表示的带束层部1的弯曲变化了的轮胎的FE模型的剖视图，图6和图7是利用轮胎模型1、2并通过FE动态解析法进行接地形状解析的结果。若比较图6与图7来看，使带束层部1的弯曲变化了的轮胎左侧部分的接地形状以及接地压力分布发生变化，特别是左侧的第2个区块3，因区块的胎面半径[TR，这里TR为轮胎胎面2的上表面的圆弧(Arc)的半径，如图4所示一般轮胎设计为2层～3层的胎面半径(TR1、TR2、TR3)]和带束层部1的弯曲的倾斜度的相对量，接地形状的倾斜度恰好相反。 
利用这种引导带束层部1弯曲的轮胎断面设计方法，在设计轮胎断面时，不仅预先反映轮胎整体的接地形状以及接地压力的变化，而且预先反映个别的胎面区块的接地形状和接地压力的变化，可以得到满足所期望的性能的轮胎。 
如上所述，采用了本发明所涉及的带束层部弯曲的轮胎断面的设计方法具有以下优点，即通过引导带束层部弯曲来设计轮胎断面，从而在设计轮胎断面时，可以设计出满足期望性能的轮胎。 

Claims (1)

1.一种利用带束层部弯曲的轮胎断面设计方法，其经过下述步骤设计轮胎断面，即设定轮胎的大小和详细尺寸的步骤(S1)；选定胎面的槽数和位置的步骤(S2)；选定轮胎断面的步骤(S3)；以及预测FE解析和性能的步骤(S4)，其特征在于：
当在上述预测FE解析以及性能的步骤(S4)中不是所需的轮胎的接地形状和接地压力分布的情况下(S5)，在选定已引导过带束层弯曲的轮胎断面的步骤(S6)中，再次引导带束层部(1)弯曲，然后返回上述预测FE解析以及性能的步骤(S4)，由此可以得到所需的轮胎的接地形状和接地压力分布，
在选定已引导过上述带束层部弯曲的轮胎断面的步骤(S6)中，带束层部(1)弯曲开始的位置和结束的位置，应当在从槽(4)的中心(c)向左右仅移动了该槽(4)的长度的距离(a)范围内，上述带束层部(1)弯曲开始的位置和结束的位置，总是应当满足正切条件，该带束层部(1)弯曲的最大与最小的高度(b)设定在最大槽(4)的最大深度的30％以下。
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