轻量化12R22.5无内胎全钢载重子午线轮胎的设计
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由于GB 1589—2016《道路车辆外轮廓尺寸、 轴荷及质量限值》规定了车辆的总质量限值，因此 减 小 轮 胎 质 量，可 以 提 高 整 车 的 载 荷 量。 为 满 足 市场需求，我公司开发设计了轻量化轮胎产品，即 适当减小外轮廓，积极使用新型胶料和钢丝帘线， 在 满 足 轮 胎 使 用 性 能 的 同 时 减 小 轮 胎 质 量，达 到 节能降耗的目的[1]。现将12R22. 5无内胎全钢载重 子午线轮胎的轻量化设计简介如下。
贾景波
（山东凯旋橡胶有限公司，山东 曹县 274400）
摘要：介绍轻量化12R22. 5无内胎全钢载重子午线轮胎的设计。结构设计：外直径 1 073 mm，断面宽 295 mm， 行驶面宽度 218 mm，行驶面弧度高 4. 5 mm，胎圈着合直径 568. 5 mm，胎圈着合宽度 248 mm，断面水平轴位置 （H1/H2） 1. 13，胎面采用3条折线形主花纹沟和局部小刀槽花纹，花纹深度 16. 5 mm，花纹饱和度 71%，花纹周节数 66。施工设计：采用双复合挤出胎面，采用4层带束层结构，1#带束层采用0. 37＋6×0. 32ST钢丝帘线，2#和3#带束层采 用3×0. 20＋6×0. 35HT钢丝帘线，4#带束层采用5×0. 35HI钢丝帘线，胎体采用3×0. 24/9×0. 225CCST钢丝帘线，采用 一次法成型机成型、双模硫化机硫化。成品性能试验结果表明，轮胎的充气外缘尺寸、强度性能、耐久性能和胎圈耐久性 能等达到相应设计和标准要求。
2 结构设计 2. 1 外直径（D）和断面宽（B）
由于全钢载重子午线轮胎周向有不易伸张的
作者简介：贾景波（1988—），男，山东菏泽人，山东凯旋橡胶有 限公司助理工程师，学士，主要从事新产品开发设计和生产工艺管 理工作。
E-mail：jiajingbo2008@126. com
带 束 层 箍 紧 胎 体，因 此 轮 胎 充 气 后 外 直 径 膨 胀 很 小，一 般 增 大0～3 mm，外 直 径 膨 胀 率（D′ /D）取 1. 000～1. 003较合适。综合考虑，本次设计D′ /D 取1. 001，即D为1 073 mm。
为 保 证 接 地 面 积，提 高 轮 胎 的 耐 磨 性 能，可 适 当 增 大b。 为 保 证b取 值 范 围 内 行 驶 面 与 路 面 有最大的接地面积，根据经验h取4. 5 mm，b取218 mm。 2. 3 胎圈着合直径（d）和着合宽度（C）
综合考虑无内胎轮胎的气密性和装卸方便 的要求，胎圈与轮辋采取过盈配合，但过盈量过大 时，轮 胎 装 卸 困 难，且 影 响 轮 胎 的 安 全 性 能；过 盈 量过小时，轮胎不能与轮辋紧密配合，轮胎漏气， 且胎圈安全性能降低。根据轮胎和轮辋的使用情 况，本次设计d比相应的轮辋直径小1～2 mm，d取 568. 5 mm。
32带束层结合产品的市场使用情况本次设计采用4层带束层结构见图3以减小轮胎的滚动阻力并提高胎面的耐磨性能达到绿色环保节能和延长轮胎使用寿命的效果同时解决轮胎在高速行驶过程中的胎肩脱层等问题降低轮胎的噪声提高轮胎的高速性能保证轮胎行驶过程中的安全性
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轮 胎 工 业
2019年第39卷
轻量化12R22. 5无内胎全钢载重子午线轮胎的设计
关键词：全钢载重子午线轮胎；无内胎轮胎；轻量化；结构设计；施工设计 中图分类号：U463. 341＋. 3/. 6 文章编号：1006-8171（2019）09-0532-04 文献标志码：A DOI：10. 12135/j. issn. 1006-8171. 2019. 09. 0532
全钢子午线轮胎由于径向胎体钢丝帘线的 排 布，使 其 充 气 后 断 面 宽 变 化 较 大 且 变 化 受 多 重 因 素 的 影 响，如 胎 体 钢 丝 帘 线 的 伸 张、带 束 层 钢 丝 帘 线 的 角 度 和 轮 廓 形 状 等。 根 据 经 验，无 内 胎 全 钢 子 午 线 轮 胎 的 断 面 宽 膨 胀 率（B′ /B）一 般 取 1. 00～1. 02，本次设计B′ /B取1. 01，B为295 mm。 2. 2 行驶面宽度（b）和弧度高（h）
轮胎断面轮廓如图1所示。
图1 轮胎断面轮廓示意
2. 5 胎面花纹 根 据 市 场 的 使 用 条 件 和 要 求，重 新 开 发 了 新
胎 面 花 纹 XO36，如 图 2 所 示。 通 过 分 析 胎 面 花 纹 的受力方向和分布等情况，设计了3条折线形主花 纹 沟 和 局 部 的 小 刀 槽 花 纹，花 纹 沟 根 据 受 力 特 点 合 理 分 布，防 侧 滑 性 能 好；为 避 免 沟 底 刚 性 过 大 和行驶过程中夹入石块，沟底增加了防石块设计； 为提高肩部散热性能，肩侧增设了侧沟；为防止轮 胎行驶过程中花纹应力集中，避免花纹裂，同时降 低滚动阻力和行驶噪声，采用变节距设计，花纹深 度为16. 5 mm，花纹饱和度为71%，花纹周节数为 66。 胎 面 采 用 低 生 热 复 合 胶 料，从 而 保 证 车 辆 有 较 低 的 油 耗。 该 花 纹 非 常 适 用 于 在 高 速 公 路、国 道上行驶的中长途全轮位轮胎。
第9期
贾景波．轻量化12R22. 5无内胎全钢载重子午线轮胎的设计
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全 钢 子 午 线 轮 胎 胎 侧 刚 性 大，为 增 加 胎 侧 的 柔韧性，C应大于轮辋宽度，C取值一般比标准轮辋 宽度大15～25 mm，C取248 mm。 2. ห้องสมุดไป่ตู้ 断面水平轴位置（H1/ H2）
断面水平轴是子午线轮胎在使用过程中变形 最 大、负 荷 状 态 下 轮 胎 最 宽 和 胎 体 最 薄 的 位 置。 由于子午线轮胎胎体帘线的排布与斜交轮胎不 同，胎 圈 口 受 力 大，更 容 易 造 成 胎 圈 开 裂。 因 此 H1/H2 宜 取 较 大 值，但 又 不 能 过 大，以 免 造 成 胎 肩 部 位 应 力 集 中，出 现 肩 空 和 肩 裂 等。 在 避 免 胎 肩 部 位 质 量 问 题 的 前 提 下，断 面 水 平 轴 应 取 较 高 位 置，以 减 小 下 胎 侧 和 胎 圈 部 位 的 应 力。 本 次 设 计 H1/H2取1. 13。
1 技术要求 参 考 GB/T 2977—2008《载 重 汽 车 轮 胎 规
格、尺 寸、气 压 与 负 荷》，确 定 轻 量 化12R22. 5无 内 胎 全 钢 载 重 子 午 线 轮 胎 的 技 术 参 数 为：标 准 轮 辋 9. 00，充 气 外 直 径（D′） 1 074（1 062. 8 ～ 1 108. 9） mm，充气断面宽（B′） 298（291～318） mm，标 准 充 气 压 力 930 kPa，标 准 负 荷 3 550 kg，负荷指数 152/149。
