值b/B为0.7~0.85.

行驶面弧度半径(?n)与行驶面宽(b)和带束层宽(BW)与行驶面宽(b)之比值.对轮胎耐久性都有较大的影响.为了兼顾两者的性能,BW/b的比值为0.94~1.05范围为宜, ?n/b的比值轿车胎为2.1~2.5左右,而载重胎约在1.3~1.8左右.

b2h? ?n?8h25.3轿车子午线轮胎带束层的设计

5.3.1 带束层结构形式的类型

带束层是子午线轮胎的主要受力部件，在很大程度上决定着胎体的变形，并承受着约为60～75％的应力。带束层的刚性对子午线轮胎使用性能影响很大，因此，对它的设计与计算是子午线轮胎结构设计的核心问题。

由于轿车子午胎带束层的材料种类和规格众多， 因此带束层结构形式的类型也就比较多。

1.普通叠层式

对速度级别低和扁平系列高的轿车子午线轮胎普遍采用两层钢丝帘线带束层并交叉排列形式，两边端部保持一定的差级。这种带束层结构的优点是工艺操作简便，同时也能保持良好的耐久性、耐刺扎性、牵引性和行驶温度低等优异性能。

2.钢丝、纤维混合式

针对速度级别高和扁平系列低的轿车子午线轮胎常常采用两层钢丝带束层上面再放置一层或两层尼龙帘布称作冠带层。

3.折叠式

一般为速度较高的轿车子午线轮胎所采用。折叠式结构的主要目的是为了增加带束层边端的刚性，从而提高胎面磨耗均匀性与轮胎行驶稳定性，同时折叠式可防止带束层端部脱层，由此提高轮胎的 临界速度来获得轮胎在高速行驶时的安全性。

4.包边式

这种结构带束层，由于带束层和包边层对应力的适应性相同，因而能使轮胎在保持带束层足够刚性情况下，具有较好的耐久性和较长的使用寿命。

5.编织带束层

为了提高子午线轮胎的耐久性能、高速性能及转弯系数，研究开发采用芳纶帘线制造出编织带束层。

5.3.2 轿车子午线轮胎带束层层数、角度、密度

轿车子午胎采用纤维带束层一般为4-6层，角度为13o-18o交叉排列，采用钢丝帘线一般为2层， 帘线角度可取得大一些约为20o-25o。带束层帘线角度还与轮胎的速度级别有关。这因速度不同，轮胎内的应力受离心大小不一而有差异。轿车胎S级的帘线角度为24o，H级为22o，V级的为20o。

带束层帘线密度要视材料的强度，保证轮胎所需的安全系数和帘线的粗度而定。对带束层为纤维材料单根帘线强度低，帘线直径细，一般可用密度根/cm，对于钢丝帘线强度高，相对来说帘线粗度也大些，则用5-8根/cm。对帘线密度同时还要考虑帘线之间的良好粘着性能即保持一定的胶量。

轿车子午线轮胎采用纤维带束层一般为4-6 层， 角度为13°-18°交叉排列，采用钢丝帘线一般为2层，帘线角可取得大一些约20°-25°。对高速轿车子午胎带束层除钢丝帘线之外，还采用层尼龙帘线（冠带层），角度排列为 0°

带束层帘线密度要视材料的类别和强度，如带束层为纤维材料单根帘线强度低，帘线直径细，故一般可用8-14根 /cm，而对钢丝帘线来说， 其强度高，帘线直径也粗一些，因此帘线密度则用5-8根/cm 。对帘线密度的要求，既要保证带束层所需的安全系数，同时还要考虑帘线之间的良好黏合性能，要保持一定的胶量。

带束层的强度计算

应用公式N?P?/nw(cos?) K=S/N 式中 N——带束层帘线所受应力，kg/根 P——内压

ρ——带束层平均直径，cm n——带束层层数 w——带束层密度，根/cm α——带束层角度

k——安全倍数（轿车子午胎9-10倍，轻载子午胎一般在6.5倍以上）

S——单根帘线强力，kg/根。

25.4轿车子午胎胎体帘线的选择

子午线轮胎从胎体帘线材料来看，可分为纤维帘线胎体和钢丝帘线胎体两种类型，一般轿车和轻载子午线轮胎为纤维帘线胎体，应用纤维帘线做胎体的

主要是轿车和轻型载重子午线轮胎，其带束层材料多数配用钢丝帘线，故称为半钢子午线轮胎。胎体用纤维帘线的品种比较多样，主要有人造丝、聚酯、尼龙 和芳纶等。

作为轿车子午胎带束层的骨架材料种类比较多的，有人造丝、玻璃纤维、B纤维和钢丝等。但目前最普遍采用的还是钢丝帘线，将来发展很有前途的骨架材料是B纤维，因钢丝的比重大，而轿车胎随着汽车速度和节能的要求，对其轾量化始终是个重要指标。现将国内、外推广使用的钢丝帘线规格举例如下：常用规格为4*0.25*0.25、2+7*0.22+0.15、2+2*0.25/0.28等；今后要发展的规格结构为2+2*0.25/0.28、2*0.30HT、3*0.30HT、2+7*0.22[19]。对具体带束层材料品种和规格的选用，还须按轿车子午胎性能与使用要求来定。

5.5轿车子午胎胎圈结构

轮胎的胎圈承受着内压应力、制动力矩、离心力以及与轮辋过盈配合时的过盈力等。子午线轮胎的胎圈承受的应力比斜交胎大，因此必须加强胎圈，提高胎圈的刚性和强度。

1. 加大三角胶芯，提高三角胶芯硬度，或采用复合胶芯。

2. 保证胎圈从较硬的胎圈向柔软的胎侧均匀过渡，避免应力集中。 3. 改进钢丝圈结构，提高钢丝圈的强度。

轿车子午线轮胎的胎体一般为1-2层纤维帘布组成，钢丝圈被帘布层末端向外反包住，胎圈部件少，结构简单。三角胶为一个硬胶芯，钢丝圈设有内包布缠住， 以防在硫化过程中产生钢丝圈变形。胎圈还设有外包布（无纺布）或采用子口护胶，如图所示。

图5-3轿车子午线轮胎胎圈结构 1-硬三角胶芯；2- 钢丝圈； 3- 钢丝圈内包布；4- 钢丝圈外包布

5.6轿车子午胎胎面花纹的设计

5.6.1轮胎花纹的作用

简言之，轮胎花纹的主要作用就是增加胎面与路面间的磨擦力，以防止车轮打滑，这与鞋底花纹的作用如出一辙。轮胎花纹提高了胎面接地弹性，在胎面和路面间切向力(如驱动力、制动力和横向力)的作用下，花纹块能产生较大的切向弹性变形。切向力增加，切向变形随之增大，接触面的“磨擦作用”也就随之增强，进而抑制了胎面与路面打滑或打滑趋势。这在很大程度上消除了无花纹(光胎面)轮胎易打滑的弊病，使得与轮胎和路面间磨擦性能有关的汽车性能——动力性、制动性、转向操纵性和行驶安全性的正常发挥有了可靠的保障。有研究表明，产生胎面和路面间磨擦力的因素还包括有这两面间的粘着作用，分子引力作用以及路面小尺雨微凸体对胎面貌一新微切削作用等，但是，起主要作用的仍是花纹块的弹性变形。

1.胎面花纹设计的基本要求

胎面花纹必须与路面有良好的接着性能。胎面花纹要耐磨、滚动损失小。 2.胎面花纹的类型

胎面花纹可以分为三大类，条形花纹、越野花纹、混合花纹。

普通花纹— — —适用于水泥、柏油和泥土等硬路面（好路面）上行驶； 混合花纹— — —既适用于好路面，也能用于土路（坏路面）上行驶； 越野花纹— — —用于无路面（如崎岖不平的山路、矿山、松土路、砂地和建筑工地等）条件下行驶。 5.6.2 轿车子午线轮胎胎面花纹

轮胎表面形状指轮胎胎纹，它决定了轮胎的使用特性，轮胎的抓地力、排水性和噪声。从轮胎表面花纹胶块的形状设计，就可以看出它是偏问哪一种作用。是偏向抓地力还是排水性，是否有助于抑制噪声。如果胎面花纹的胶块都是大块的，那么这种轮胎偏重于抓地力；如果胶块是多且较小并有较多的沟槽，可能偏重于排水；如果在中线两侧胶块花纹适当错位，有助于降低噪声。从胎面花纹胶块的形状也可以分析出它的抓地性能。如果胶块的边缘做得很尖锐，当轮胎在路面上滚动时每个胶块就象刀子一样切人路面，摩擦力会比边缘圆滑的胶块大很多。

轿车子午线轮胎的花纹形式众多，基本形式一般采用以纵向沟槽为主的花纹，由于子午线轮胎的冠部周向刚性大，可增设一些横向（或接近横向）的浅细沟槽，使整条纵向花纹分割断开，以减小冠部胎面的周向刚性，提高轮胎行