211191974_低平板挂车用295

低平板挂车用295/60R22.5
全钢载重子午胎的设计
李凤威 常素玲 肖 春
陕西延长石油集团橡胶有限公司
摘 要：本文介绍了低平板挂车用295/60R22.5全钢丝载重子午线轮胎的设计，包
59应用技术
APPLIED TECHNOLOGY 相近规格轮胎的外直径膨胀率数据，本次设
计D取918mm。

全钢载重子午胎的断面宽设计，应考
虑到不同胎体帘线的伸长性能、轮胎断面轮
廓、带束层角度和长度等影响因素，根据笔
者所在公司相近规格轮胎的断面宽膨胀率数
据，并结合胎圈过盈设计的思路，本次B取
290mm。

2.行驶面宽度（b）和弧度高（h）
b和h是决定胎冠轮廓的主要参数，其
值的选取直接影响到轮胎的耐磨性能、抓着
性能、牵引性能、滚动阻力等性能。

b值过
大，胎肩增厚，生热量过高，散热困难，易
造成胎肩、胎冠脱层的早期风险；若b值过
小，胎面与路面接触面积小，极易早期磨
损。

h值过大，胎面与路面接触面积小，耐
磨、附着等性能差；h值过小，虽然耐磨性
能和附着性能得以提升，但胎肩过厚，影响
散热。

适当调整b和h可以优化轮胎接地面的
形状和大小，均衡胎冠接地面各部位的压
力，减少胎冠和胎肩区域内部的应力应变，提高轮胎的性能，考虑到性能均衡，h取10mm，b取242mm。

3.胎圈着合直径（d）和着合宽度（C）及胎圈角度
无内胎轮胎通过胎圈与轮辋之间的过盈配合设计，保证轮胎的气密性。

装配过盈量过大时，轮胎装卸困难，且影响胎圈安全性能；过盈量过小时，轮胎不能与轮辋紧密配合，造成轮胎漏气。

根据轮胎和轮辋的使用情况，本设计d取571.5 mm，轮辋宽度228.5mm，C取值241.3mm（比标准轮辋宽度大12.8 mm）。

胎圈角度选取20°和26°两段曲线。

4.断面水平轴位置（H1/H2）
轮胎断面水平轴位于轮胎断面最宽点位置，是轮胎充气后法向变形最大的部位，其位置对于平衡胎圈部位与胎冠部位的受力有重要作用。

水平轴位置偏向胎冠，易导致沟底裂、肩空等问题；水平轴偏向胎圈位置，易出现胎圈断裂、胎圈空等问题。

本设计轮胎主要用于拖车轮位，且为标载，H1和H2的取值一般比较接近，根据以往设计经验，本次设计断面高H为173.6mm，H1/H2取0.9375。

轮胎断面示意见图1。

5.胎面花纹
该规格轮胎主要是长途耐久型拖车轮位使用，多在高速公路和省道使用，胎面花纹采用4条纵向主沟，花纹深度为14.5mm，花纹沟底采用S形设计，可以分散花纹沟底的应力，防止花纹沟裂，同时S形花纹沟具有优异的自洁性能，可有效防止夹石子。

胎面花纹展开图见图2。

三、施工设计
1.胎面
根据该规格轮胎的实际使用特点，胎面采用贯通式双胶结构，双复合挤出工艺挤出，胎面采用填充有超高耐磨炭黑的胎面胶料，胎面基部胶采用低生热胶料。

胎面肩宽与b的比值为0.892，肩宽与全宽的比值为0.771，中厚与肩厚的比值为0.767。

胎面结构示意见图3。

图1 
轮胎断面示意图
图2 胎面花纹展开图
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应用技术
APPLIED TECHNOLOGY
2.胎体
胎体的主要作用是使轮胎保持设计尺寸，并赋予轮胎优良的舒适性和牵引性，要求胎体帘线具有高强度、高模量、较好的耐疲劳性能和与橡胶的粘合性。

本设计胎体采用0.25+6+12×0.225HT 钢帘线，帘布压延密度60根/100mm ，胎体安全倍数为7.8，满足轮胎设计要求（≥6）。

3.带束层
带束层是全钢载重子午胎的主要受力部件，承担着稳定胎冠区域并承受路面冲击的作用，它赋予了轮胎优越的侧向性能、速度性能、耐磨性能等。

为抑制扁平轮胎带束层边部变形增大的问题，本设计采用3层带束层+2层0°带束层的结构。

1#和2#带束层（工作层）采用3+8×0.33HT 钢帘线，帘布压延密度为45根/100mm ；3#带束层（保护层）采用5×0.35HI 钢帘线，帘布压延密度为40根/100mm ；0°带束层采用3×7×0.20HE 钢帘线。

带束层安全倍数为5.9，满足轮胎设计要求（≥5）。

4.胎圈
胎圈是保证轮胎承载能力的重要部位，承受来自内压产生的伸张力、行驶中的横向力、内压制动力矩、离心力以及轮辋的过盈力，胎圈部位应具有足够的刚性、 稳定性，并与胎侧有着良好的刚性过渡。

本设计三角胶采用双胶形式，胎圈钢丝加强层采用U 形包，为保证胎圈底部接触面与轮辋曲线配合良好，采用六角形钢丝圈结构，φ1.65mm 的胎圈钢丝，排列形式为7-8-9-10-9-8-7。

钢丝圈安全倍数为5.3，满足轮胎设计要求（≥5）。

5.成型
采用三鼓一次法成型机，使用22.5英寸胶囊成型鼓，采用侧包冠成型工艺，并通过半成品接头定点分布、错开接头，来提高轮胎的动平衡均匀性合格率。

6.硫化
采用65＇＇B 型翻转式热板硫化机，为 保证轮胎外观质量良好和内部材料分布均匀，采用二次定型工艺。

硫化条件为：内温（172±3）℃，内压（2.6±0.1）MPa ，硫化时间46min 。

四、成品性能
1.外缘尺寸
安装在标准轮辋上，在充入标准气压900kPa 下，按照GB/T 521《轮胎外缘尺寸测量方法》进行测量，轮胎充气外直径为920mm ，断面宽为285mm ，磨耗标志高度2.3mm ，符合标准要求。

2.强度性能
强度性能按GB/T 4501《载重汽车轮胎性能室内试验方法》进行测定。

试验结果表明，1～4点破坏能达到标准值，第5点破坏能为6292J ，为标准值的2.86倍。

3.耐久性能
按照GB/T 4501《载重汽车轮胎性能室内试验方法》进行耐久性试验，试验条件为：充气压力900kPa ，额定负荷3350kg ，试验速度55km/h ，按照国家标准规定程序行驶47h 后，每8h 增长负荷10%继续进行测试，负荷加到150%后不再增加，直至轮胎损坏。

成品轮胎累计行驶时间为73h4min ，试验结束时，轮胎胎面出现断裂，成品轮胎耐久性能符合国家标准要求。

五、结论
295/60R22.5全钢载重子午胎的充气外缘尺寸、强度性能、耐久性能均达到相应的国家标准和企业标准要求。

产品投放市场后反馈良好，创造了良好的经济效益，提升了
品牌形象。

图3 
胎面结构示意图
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