7_00R1612PR全钢轻型载重子午线轮胎的设计

第4期7.00R1612PR 全钢轻型载重子午线轮胎的设计

程　刚,王海燕,毛建清

(杭州朝阳橡胶有限公司,浙江杭州　310018)

摘要:介绍7.00R1612PR 全钢轻型载重子午线轮胎的设计。结构设计:外直径　776mm ,断面宽　202mm ,行驶面宽度　148mm ,弧度高　8mm ,胎圈着合直径　404mm ,胎圈着合宽度　152mm ,断面水平轴位置(H 1/H 2)　

1111,胎面花纹采用变节距设计,花纹深度　11mm ,花纹周节数　50。施工设计:胎面采用热喂料、冷喂料双复合挤

出,胎体采用3×0.22+9×0.20H T 新型钢丝帘线,带束层采用3×0.20+6×0.35H T 钢丝帘线,六角形钢丝圈采用Φ1165mm 钢丝,采用两鼓一次法成型机成型、B 型双模定型罐式硫化机硫化。成品轮胎试验结果表明,轮胎的外缘尺寸、强度性能、高速性能和耐久性能等均达到国家标准要求。 关键词:轻型载重子午线轮胎;结构设计;施工设计

中图分类号:U463.341+.3/.6 文献标识码:B 文章编号:100628171(2010)0420201203

作者简介:程刚(19812),男,山东临沂人,杭州朝阳橡胶有限公司助理工程师,学士,主要从事全钢载重子午线轮胎结构设计和工艺管理工作。

近年来,随着我国道路条件的改善以及车辆等级的提高,轻型载重轮胎的子午化发展越来越快,特别是农业轮胎也逐渐子午化。我公司全钢轻型载重子午线轮胎规格品种多,并根据市场需求不断开发新产品,取得了良好效益。现将7100R1612PR 全钢轻型载重子线轮胎的设计情

况介绍如下。1　技术要求

根据G B/T 2977—2008,确定7.00R1612PR 全钢轻型载重子线轮胎的技术参数如下:

标准轮辋　5.50F ,充气外直径　775(764～786)

mm ,充气断面宽　200(192～210)mm ,标准充气压力　670kPa ,单胎额定负荷　1215kg ,速度级别　M 。2　结构设计

211　外直径(D )和断面宽(B )

全钢子午线轮胎充气后由于受到沿圆周方向钢丝带束层的箍紧作用,外直径变化很小,仅增大1～3mm 。根据以往经验,适当增大D 和B 可以

提高轮胎的负荷能力,故本设计D 取776mm ,B

取202mm 。

2.2　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,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,提高轮胎的牵引性能和耐磨性能。根据以往经验,本设计b 和h 分别取148和8mm 。

2.3　胎圈着合直径(d )和着合宽度(C )

为减少轮胎与轮辋间的位移和摩擦,胎圈与轮辋采用过盈配合,本设计d 取404mm 。根据5.50F 标准轮辋宽度,C 取152mm 。214　断面水平轴位置(H 1/H 2)

市场调查表明,7.00R1612PR 轮胎经常在超载状况下使用,因此本设计充分考虑大负荷引起轮胎下沉量增大对其性能的影响。轮胎力学分析表明,轮胎下沉量增大会引起胎圈部位应力剧增,断面水平轴适当上移可减小下胎侧和胎圈部位的应力,从而减小胎圈变形。H 1/H 2一般取1.0～112,综合考虑,本设计H 1/H 2取1.11,以

均衡轮胎受力,提高轮胎的耐久性能。215　胎面花纹

胎面花纹与轮胎的抓着性能、安全性能、耐磨性能和行驶噪声等都有着密切关系。随着高等级公路的发展,汽车行驶速度越来越高,对胎面花纹要求也越来越严格。本设计胎面花纹采用适用于

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02程　刚等.7.00R1612PR 全钢轻型载重子午线轮胎的设计

全轮位的越野花纹

。该花纹适应性强,适用于公

路和非公路路面,地面抓着力大,肩部散热性能好,具有良好的抗刺扎和抗冲击性能,可使轮胎磨耗均匀、使用寿命长。胎面花纹采用变节距设计,花纹深度　11mm ,花纹周节数　50,花纹饱和度　74.5%。胎面花纹展开如图1所示

。图1　胎面花纹展开示意

3　施工设计311　胎面

针对7.00R1612PR 轮胎胎面花纹的适用路况,除保证其具有良好的耐磨性能、抗切割性能和抗刺扎性能外,还应降低胎面生热,提高轮胎的耐久性能。因此,采用双胶复合胎面,胎面采用热喂料、冷喂料双复合挤出。胎面断面如图2所示

。

图2　胎面断面示意

312　胎体帘布和带束层

胎体采用3×0.22+9×0.20H T 新型钢丝帘线,在保证轮胎性能的同时可以降低轮胎生产成本。胎体安全倍数为9.08,满足设计要求。 带束层是子午线轮胎的重要部件,很大程度上决定胎体的变形,承受60%～70%的应力,对轮胎耐磨性、行驶平稳性和乘坐舒适性等具有重要影响。因此,设计3层带束层,带束层采用3×0.20+6×0.35H T 钢丝帘线,安全倍数为7.67。3.3　钢丝圈

钢丝圈采用直径为1.65mm 的钢丝,呈六角形,排列方式为425262524。3.4　成型 成型是子午线轮胎制造过程中的一个重要工序,成型工艺的好坏直接影响成品轮胎的使用性能。采用两鼓一次法成型机成型,并要求定位精

度高,成型参数稳定,部件压合密实。

3.5　硫化 采用B 型双模定型罐式硫化机硫化,并采用两次定型过程,以保证轮胎外观质量良好和内部材料分布均匀。硫化条件为:内温　(170±3)℃,外温　(150±4)℃,硫化时间　30min 。4　成品性能411　外缘尺寸

安装在标准轮辋上的成品轮胎在标准充气压力下,轮胎外直径为780.9mm ,断面宽为203.5mm ,符合国家标准要求。4.2　接地印痕 接地印痕试验中,成品轮胎在标准充气压力和单胎额定负荷下接地印痕如图3所示。根据图3计算得,轮胎硬度因数(轮胎负荷与印痕面积和充气压力的乘积之比)为0.76,接地压强(轮胎负荷与印痕面积之比)为510kPa ,接地因数为(印痕长轴与印痕短轴之比)1.22

。

图3　胎面接地印痕

4.3　强度性能

强度性能按G B/T 4501—2008进行测定。强度试验结果表明,1～4点破坏能平均值为646J ,第5点破坏能为710J ,为标准值的110%。4.4　高速性能 高速性能按G B/T 4501—2008进行测定。试验充气压力为670kPa ,负荷为1188kg ,常规标准试验结束后,继续以每30min 增加10km ・h -1的速度进行试验,直至轮胎损坏。试验结束时轮胎通过速度为180km ・h -1,损坏形式为肩部裂

202轮　胎　工　业 2010年第30卷