浅析重卡轮胎寿命影响因素-理工论文

浅析重卡轮胎寿命影响因素-理工论文

1、轮胎的功能

载重汽车轮胎是汽车弹性悬挂元件的重要组成部分，某型载重汽车近百吨的重量就由几个轮胎组承受，轮胎组成为汽车和地面之间力传递部件，不但在服役过程中保证汽车安全行驶和刹车，还必须吸收汽车颠簸过程中产生的巨大能量和冲击作用，承受汽车频繁刹车过程中的交变应力作用和热历程。因此载重汽车轮胎是受力状况最复杂、使用条件最苛刻、结构也最为复杂的橡胶制品，其性能好坏将直接影响行驶安全。

轮胎主要有4大功能：

1、承载功能：承受车体、乘坐人员以及货物重量的功能。

2、牵引制动功能：将发动机或制动器的功率传递到路面，使车体起动或制动。

3、操纵稳定功能：根据操纵改变或保持车辆行驶方向。

4、乘坐舒适功能：吸收从路面传来的冲击力，起到缓冲的

功能。

2、轮胎的构造和分类

2.1轮胎结构

轮胎通常由外胎、内胎、垫带三部分组成，安装在金属轮辋上。外胎由胎面（胎冠）、胎肩、胎侧、缓冲层（带束层）、帘布层及胎圈组成。

1、胎面：轮胎与路面接触的部位，缓冲层（带束层）或帘布层以上的冠部胶层。

2、胎侧：轮胎侧部帘布层外面的胶层，用于保护胎体。

3、帘布层：胎体中由并列挂胶帘子线组成的布层，是轮胎的受力骨架层，用于保证轮胎，使其具有必要的强度及尺寸稳定性。

4、缓冲层（带束层）：缓冲层为斜交轮胎胎面与胎体之间的

胶布层，用于缓冲外部冲击力，保护胎体，增进胎面与帘布层之间的粘合；带束层为子午线轮胎或带束斜交轮胎的胎面基部下，沿胎面中心线圆周方向箍紧胎体的材料层，其主要作用在于保证冠部的周向刚性并防止轮胎外径方向的膨胀与变形。

5、胎圈：轮胎安装在轮辋上的部分，由胎圈芯和胎圈包布等组成。胎圈朝向胎里的一边称胎趾，与轮辋接触的一边称胎踵。胎圈的主要作用在于将轮胎固定于轮辋之上，并在汽车运行时抵抗使外胎脱离轮辋的作用力。

2、内胎：带有气门嘴的环形胶管，用于保持轮胎的充气压力。

3、垫带：用于保护内胎与轮辋的结合面，不受轮辋磨损的环形胶带。

图一子午胎剖面构造图

2.1按轮胎的结构分类

2.1.1子午线轮胎（RADIAL）

胎体帘线与钢丝带束层帘线之间所形成的角度，就像地球的子午线一样，所以顾名思义称为子午线轮胎。

2.1.2斜交轮胎（BIAS）

胎体帘线层与层之间，呈交叉排列，所以称为斜交轮胎。

图二斜交轮胎（BIAS）与子午线轮胎（RADIAL）结构

2.2按有无内胎分类：

2.2.1有内胎轮胎：

2.2.2无内胎轮胎：无内胎轮胎(TUBELESS)也称真空胎，是以在轮胎的内侧贴合透气性低的特殊橡胶（内衬）的一体化

构造来代替使用内胎的轮胎。

无内胎轮胎的优点：

1、因为没有内胎，所以不会发生由内胎引起的故障。

2、即使被钉子等刺穿也不容易造成快速漏气，能够使行驶中的事故防患于未然。

3、因为轮胎内部的空气直接与轮辋接触，所以散热性较好。

4、减少了零部件数。

无内胎轮胎与有内胎轮胎的断面图

3、轮胎的原材料

轮胎的原材料主要有：橡胶、轮胎帘线、化合剂、胎圈钢丝

等。

2.1原料橡胶可分为天然橡胶、合成橡胶。具体牌号及特性见表一。

表一轮胎常用橡胶材料

序号

名称

特性俗称1

天然橡胶（NR）

生热小，不易割炼，强度高；物理机械性能和加工性能良好；生胶弹性好，不耐老化

2

丁二烯橡胶（BR）

很高的弹性，很好的耐寒性能，耐磨性能优异，生热低，耐屈挠性能好；加工性能差，粘着性能差；扯断强度和撕裂强度比NR差；易割炼。

顺丁橡胶

3

丁二烯/苯乙烯橡胶（SBR）

耐老化性能好（硫化速度慢）；胶料粘着性较差；耐磨性和耐透气性较好；物理机械性能和加工性能不足，易崩花掉块，易割炼。

丁苯橡胶

乙烯/丙烯橡胶（EPDM）

耐老化性能优异；自粘性和互粘性差，加工性能不好；硫化速度慢。

三元乙丙橡胶

5

异戊二烯橡胶（IR）

结构同NR；凝胶含量低，分子量较NR小且窄

6

异丁烯橡胶（HR）

耐透气性好；化学稳定性高；减震性好；引入卤素改性，解决了硫化速度慢和粘性差的缺点。

丁基橡胶

2.2轮胎帘线

增强纤维帘线：人造丝Rayon 、尼龙6、聚酯Ployester、芳纶kevlar

钢丝帘线：钢丝轮胎帘线包括胎体用钢帘线和带束层用钢帘线。

4、胎圈钢丝

根据轮胎的用途及尺寸而设计的将钢丝捆扎在一起的材料。

5、化合剂

主要化合剂：

增强剂：碳黑；

硫磺：使橡胶具有弹性和耐久性。

硫化促进剂：促进橡胶分子和硫磺分子的结合

老化防止剂：防止橡胶的老化

龟裂防止剂：防止橡胶的龟裂。

5、轮胎的制造工艺

1、将天然橡胶、合成橡胶、炭黑、硫磺、锌白等原材料及化合剂进行混合的工序。

丁苯橡胶

丁基橡胶

天然橡胶

其它

填充剂

促进剂

增粘剂

硫化剂

补强剂

防老剂

增塑剂

防焦剂

配合剂

其它

6、轮胎的标识和术语

GB 9744-2007《载重汽车轮胎》、GB/T 2977-2008《载重汽车轮胎规格、尺寸、气压与负荷》规定了载重汽车轮胎规格标识。

385/65 R 22.5 18PR 160/158 L