钢丝圈作为轮胎骨架材料的重要组成部分,承载了轮胎的绝大部分载荷,对于轮胎正常使用具有不可估量的作用。其中,圆形钢丝圈由于具备高强度、质轻与结构优良等特点,受到众多轮胎制造商的青睐,成为高性能轮胎中必不可少的基础件,并迅速运用在承受复杂工况的轮胎中。而通过有效的成型运动,适宜的钢丝材料属性和成型工艺缠绕出结构合理、性能优良的圆形钢丝圈是钢丝圈成型技术中的难点,同时也是保障圆形钢丝圈成型质量和避免使用过程中钢丝断裂失效的关键技术。因此,为了实现高性能圆形钢丝圈高效连续自动化的成型过程,本课题在研究钢丝圈实际受力情况的基础上对其结构进行合理的设计。同时依据高性能钢丝圈结构特点,匹配予钢丝圈部件适宜材料与配合工艺。最后在实现对成型运动严格控制的基础上,依据现有钢丝圈成型设备的技术对圆形钢丝圈成型设备进行研究与开发。　　第一部分,在试验仿真方面:以型号11.00R20载重子午线轮胎为例,运用ABAQUS软件,考虑非线性因素对分析过程的影响,对轮胎二维有限元模型进行充气分析。提出并运用轮胎二维有限元仿真至钢丝圈三维模型仿真的方法,对轮胎充气状态下圆形钢丝圈与多边形钢丝圈的三维模型进行仿真分析,并获取钢丝圈中应力分布的结果。通过对圆形钢丝圈与多边形钢丝圈三维模型在力学性能上定性与定量的分析,结果表明:该型号轮胎的圆形钢丝圈整体具有强度高、应力分布均匀和结构优良的力学性能。　　第二部分,在钢丝圈工艺方面:详细剖析钢丝圈的结构特点,研究高性能圆形钢丝圈钢丝的成型运动轨迹,并依此对钢丝圈成型设备中缠线装置的成型运动方式进行分析与总结。结果显示连续缠绕成型方式下的缠线装置在钢丝圈自动化与产量化生产方面具有绝对优势。此外还分析了钢丝圈各部件的成型工艺,并对缠绕成型过程中的钢丝进行理论受力分析,为成型设备提供设计参数。　　第三部分,在成型设备开发方面:根据圆形钢丝圈成型的原理和特点,明确了成型设备应满足的功能要求,针对性地提出成型设备的两套总体方案。通过方案对比,确定缠线装置连续缠绕成型方案为最终方案。在明确设计方案的基础上,制定了功能完备,自动化程度高及可连续生产的成型设备研发路线,并以此构建可行的圆形钢丝圈成型设备总体结构。最后根据研制路线与总体结构对设备各部分进行详细设计。