適應(yīng)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)295-80r225子午線(xiàn)輪胎的設(shè)計(jì)

1、<p>　　輕量化295/80R22.5全鋼載重汽車(chē)子午線(xiàn)輪胎的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　李曉雷 張?jiān)菩?lt;/b></p><p>　　（賽輪股份有限公司，山東 青島 266400）</p><p>　　摘要：介紹輕量化 295/80R22.5 全鋼載重汽車(chē)子午線(xiàn)輪胎設(shè)計(jì)。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì):外直徑1044mm ,斷面寬298 mm

2、,行駛面寬235mm ,胎圈著合直徑567mm ,胎面花紋采用4 條縱向花紋為主的結(jié)構(gòu)。施工設(shè)計(jì):胎體采用3+9×0.22+0.15鋼絲簾線(xiàn),第1和第2帶束層采用3×0.20+6×0.35HT鋼絲簾線(xiàn),第3 帶束層采用3×4×0.22HE鋼絲簾線(xiàn)。成品輪胎充氣外緣尺寸、強(qiáng)度性能、耐久性能、速度性能均符合設(shè)計(jì)要求。</p><p>　　關(guān)鍵詞：全鋼載重汽車(chē)子午線(xiàn)輪胎

3、;輕量化;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);施工設(shè)計(jì)；</p><p>　　輕量化全鋼載重汽車(chē)子午線(xiàn)輪胎是針對(duì)中長(zhǎng)途距離運(yùn)輸、承載規(guī)范、環(huán)保性能要求較高的載重汽車(chē)而設(shè)計(jì)的?，F(xiàn)將我公司輕量化295/80R22.5全鋼載重汽車(chē)子午線(xiàn)輪胎設(shè)計(jì)情況簡(jiǎn)介如下。</p><p><b>　　1 技術(shù)要求</b></p><p>　　GB/ T 2977—2008 對(duì)295/80R

4、22.5輪胎的技術(shù)要求為:外直徑1044mm，波動(dòng)范圍為1044±1%mm,充氣斷面寬298mm，波動(dòng)范圍為298±3.5%mm,標(biāo)準(zhǔn)輪輞9.00。</p><p><b>　　優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　2.1外輪廓斷面形狀</p><p>　　1.外直徑 (D ) 和斷面寬( B)</p>&

5、lt;p>　　全鋼載重汽車(chē)子午線(xiàn)輪胎的帶束層對(duì)輪胎周向起到箍緊作用 , 同時(shí)帶束層骨架材料鋼絲簾線(xiàn)伸張較小,因此輪胎外直徑膨脹率不大 ,斷面寬膨脹率比外直徑膨脹率大。根據(jù)我公司生產(chǎn)工藝特點(diǎn),本設(shè)計(jì)D確定為1 050mm ,斷面寬B確定為312mm ,外直徑膨脹率(D ′/ D)取0.996,斷面寬膨脹率 B ′/ B 取1. 08。</p><p>　　2.行駛面寬（ b ） 和行駛面弧度高（h）</

6、p><p>　　b 和 h 是決定胎冠形狀的主要參數(shù),對(duì)輪胎的牽引性能、接地面積和偏磨性能影響較大;此外行駛面弧度半徑（Rn）、帶束層寬（ BW）、（h）、斷面高( H) / b 對(duì)輪胎耐磨性能和耐久性能都有一定的影響。本設(shè)計(jì)b取240 mm ,胎冠采用一段弧加直線(xiàn)結(jié)構(gòu),h 取8.3mm ,h/ H 取0. 028,b/ B為0. 7743 。</p><p>　　3.胎圈著合直徑（d）和著

7、和寬度（C）</p><p>　　d 應(yīng)比相應(yīng)的輪輞直徑小1～3mm,以滿(mǎn)足輪胎與輪輞緊密的配合的要求, 同時(shí)考慮胎圈受力分布情況以及輪胎裝卸的難易因素,本設(shè)計(jì)d取567m , C 取255.6。</p><p>　　4.斷面水平軸位置（H1/H2）</p><p>　　H1/H2對(duì)輪胎使用性能影響很大,取值偏大, 導(dǎo)致斷面水平軸上移,容易造成輪胎肩部脫層;取值偏小

8、,導(dǎo)致斷面水平軸下移,容易造成胎圈部位早期損壞。本設(shè)計(jì)H1/H2取 1. 073 ,使斷面水平軸適當(dāng)上移,以減小胎圈部位的應(yīng)力和應(yīng)變。</p><p><b>　　2.2 胎面花紋</b></p><p>　　胎面花紋不僅要保證車(chē)輛在不同路況和不同使用條件下安全行駛 ,而且要保證輪胎有較長(zhǎng)的使用壽命。因此應(yīng)根據(jù)輪胎使用條件和使用要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)胎面花紋采用4 條縱

9、向花紋為主的結(jié)構(gòu)（ 如圖1 所示 ）。考慮到本設(shè)計(jì)輪胎用于高速公路和普通公路 ,且要輕量化 ,因此應(yīng)適當(dāng)減小花紋深度 ,以降低生熱 ,提高輪胎高速性能。</p><p><b>　　圖一 胎面花紋</b></p><p><b>　　3 施工設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　3.1胎面</b>

10、</p><p>　　胎面采用全分層結(jié)構(gòu) ,并用三復(fù)合擠出機(jī)復(fù)合擠出,同時(shí)為防止冠部脫層 ,胎面基部膠采用生熱低、粘合性能好的膠料。 </p><p><b>　　3.2胎體簾布</b></p><p>　　根據(jù)輪胎設(shè)計(jì)負(fù)荷 , 同時(shí)考慮輕量化設(shè)計(jì)要求 ,選用3+9×0.22+0.15鋼絲簾線(xiàn)代替0.25+6+12×0.

11、225HT 鋼絲簾線(xiàn)作胎體骨架材料。經(jīng)過(guò)計(jì)算 ,胎體安全倍數(shù)達(dá)到6.19倍 ,滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。 </p><p><b>　　3.3帶束層</b></p><p>　　帶束層是子午線(xiàn)輪胎主要的受力部件 ,帶束層應(yīng)有足夠的剛性 ,以箍緊胎體簾線(xiàn) ,限制輪胎的周向伸張,保持輪胎尺寸的穩(wěn)定性。帶束層采用3 層帶束層加 1 層 0°帶束層結(jié)構(gòu)。為降低滾動(dòng)阻力、減少生

12、熱和節(jié)約成本 ,在保證輪胎安全的前提, 第 1帶束層仍使用3×0.20+6×0.35HT鋼絲簾線(xiàn)，第2 帶束層用3×0.20+6×0.35HT鋼絲簾線(xiàn)代替3+8×0.33HT鋼絲簾線(xiàn) ,第 3帶束層選用3×4×0.22HE鋼絲簾線(xiàn)代替3+8×0.33HT鋼絲簾線(xiàn)。經(jīng)過(guò)計(jì)算 ,帶束層安全倍數(shù)為21.98,滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。</p><p>

13、　　3. 4 鋼絲圈 </p><p>　　鋼絲圈鋼絲采用Ф1.55NT鋼絲 ,排列方式為7-8-9-10-9-8-7, 共58 根。鋼絲圈內(nèi)徑567mm,安全倍數(shù)為6.37倍 ,滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。</p><p><b>　　4 成品輪胎性能 </b></p><p>　　4.1 外緣尺寸 </p

14、><p>　　在標(biāo)準(zhǔn)充氣壓力下 ,成品輪胎充氣外直徑和斷面寬分別為 1053和298 mm ,符合設(shè)計(jì)要求。</p><p><b>　　4.2 強(qiáng)度性能</b></p><p>　　按照 GB/ T 4501—2008 成品輪胎進(jìn)行強(qiáng)度性能試驗(yàn) , 壓頭直徑為38 mm , 最小破壞能為2203J ,試驗(yàn)結(jié)果如表 1 所示。從表

15、一 可以看出, 輪胎最終破壞能為 3729J ,是標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值的169.3% ,達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。</p><p>　　表一 成品輪胎強(qiáng)度性能試驗(yàn)結(jié)果</p><p>　　4.3 耐久性能 耐久性能主要表征輪胎的耐熱和耐疲勞性能,是評(píng)價(jià)輪胎內(nèi)在質(zhì)量和使用壽命的重要指標(biāo)之一。按企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行成品輪胎的耐久性能試驗(yàn) ,試驗(yàn)結(jié)果如表2 所示。從表二可以看出,成品輪胎的耐久性能滿(mǎn)足使用要求。 &

16、lt;/p><p>　　表二 成品輪胎耐久性試驗(yàn)結(jié)果</p><p><b>　　4.4 高速性能 </b></p><p>　　按照企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行速度性能試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果如表三所示。從表 三可以看出,成品輪胎的速度性能良好 ,滿(mǎn)足使用要求。</p><p>　　表三 成品輪胎速度性能試驗(yàn)結(jié)果</p><p&

17、gt;　　5 結(jié)語(yǔ) 通過(guò)優(yōu)化結(jié)構(gòu)、減淺花紋溝深度、優(yōu)化擠出半成品尺寸、使用新型鋼絲簾線(xiàn)、減小胎體簾布厚度等措施 ,使295/80R22.5全鋼載重汽車(chē)子午線(xiàn)輪胎質(zhì)量減小約4.6kg ,且速度性能和耐久性能改善 ,從而降低了輪胎滾動(dòng)阻力 ,提高了緩沖性能,大大降低了生產(chǎn)成本。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)：</b></p><p>　　【1】俞淇等。子午線(xiàn)輪

18、胎結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與制造技術(shù)【M】。北京。化學(xué)工業(yè)出版社，2006：119 </p><p>　　致謝：本工作得到檢測(cè)中心有關(guān)人員的大力協(xié)助，特此表示感謝！</p><p><b>　　定稿日期</b></p><p><b>　　2013/3/29</b></p><p>　　因本人水平有限，不當(dāng)之處敬請(qǐng)