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7.50R16L轻型载重汽车⼦午线轮胎的设计
7.50R16L轻型载重汽车⼦午线轮胎的设计
作者：王宏星;李世军;梁华
作者机构：银川佳通轮胎有限公司,宁夏,银川,750011;银川佳通轮胎有限公司,宁夏,银川,750011;银川佳通轮胎有限公司,宁夏,银川,750011
来源：橡胶科技
ISSN：1672-125X
年：2009
卷：007
期：020
页码：19-20
页数：2
正⽂语种：chi
关键词：轻型载重汽车⼦午线轮胎;结构设计;施⼯设计
摘要：介绍7.50R16L轻型载重汽车⼦午线轮胎的设计.结构设计:外直径膨胀率为1.004,断⾯宽膨胀率为1.068,胎圈着合直径为404 mm,断⾯⽔平轴位置(H1/H2)为1.009,胎⾯花纹结构以2条纵向花纹沟为主,配合曲折横向沟槽.施⼯设计:胎体采⽤3层1667dtex/2⾼模量低收缩聚酯帘线,带束层采⽤
0.365+6×0.35HT钢丝帘线.成品轮胎外缘尺⼨、强度性能、⾼速性能和耐久性能符合设计要求.。
子午线轮胎结构设计与制造技术
子午线轮胎是一种高性能轮胎，由于其特殊的结构设计和制造技术而得到广泛应用。
其主要特点是采用平行于中心线的钢丝束作为骨架材料，能够提供优秀的耐磨性和抗拉强度，使轮胎能承受高强度、高速度和长时间运行的要求。
子午线轮胎的结构设计和制造技术包括以下几个方面：
1.骨架结构设计：子午线轮胎采用钢丝束作为骨架材料，一般包含两到三层。
骨架材料的种类、材质和层数均影响了轮胎的性能。
通过优化骨架结构设计，可以提高轮胎的抗拉强度和耐磨性。
2.胎面花纹设计：胎面花纹是轮胎与路面之间的唯一接触面。
子午线轮胎的花纹设计对于轮胎的性能有着重要的影响。
通过优化花纹设计，可以提高轮胎的防滑性和抓地力。
3.胎侧加强结构设计：轮胎的胎侧加强结构对于轮胎的耐磨性和抗撞击性具有重要意义。
子午线轮胎一般采用加强胎侧结构，以提高轮胎耐用性和安全性。
4.制造工艺技术：子午线轮胎的制造工艺技术包括轮胎胎体的成型、钢丝束的辊压、轮胎胎面花纹切割、轮胎成型和贴合等工序。
制造工艺技术的精度和质量直接影响轮胎的性能。
综上所述，子午线轮胎的结构设计和制造技术是决定轮胎性能和品质的重要因素。
如今，随着科技的不断发展和制造工艺的不断升级，子午线轮胎的性能和质量有了大幅提升。
载重子午胎配方设计原理 载重子午胎线轮胎的配方设计除遵循轮胎配方设计的一般原理以外，由于它的结构特点和制造要求，在配方设计上具有它的特殊性。 一、 午胎结构特点及其优越性 从斜交结构轮胎到子午线结构轮胎系充气轮胎的重大变革，由于它的优越性能，发展迅速，目前世界上子午胎已占轮胎产量的90%，而我国轮胎子午化率仅达35%左右，所以要加快发展。 所谓子午线，系地球从北极到南极通过格林威治的那条经线叫0°经线，又称本初子午线，其他经线通称子午线。如图1，轮胎的两个胎圈尤其如南北极，胎体帘线按子午线排列，称之为子午胎。 子午胎整体系刚柔结合，在胎冠周向有多层钢丝帘线紧着，产生胎冠部位的刚性，在胎圈由胎圈钢丝及各种硬胶组成，产生胎圈刚性。 在胎侧部位仅有一层钢丝帘线全钢丝载重子午胎不管多大规格或多大负荷，仅是一层钢丝帘线）和胎侧胶组成，产生柔性部位。 由于以上结构特点，在轮胎力学上具有“两大”、“四小”的特点。 二大：（1）侧向变形大 （2）法向变形大 四小：（1）周向变形小 （2）滚动变形小 （3）高速旋转下变形小 （4）材料变形小 由于子午胎力学上具有这些特点，带来许多优越性能： （1） 滚动阴力低，节油。 （2） 高速安全性，生热低。 （3） 耐磨、耐刺、耐用。 （4） 减震，乘坐舒适，汽车配件减少损坏。 （5） 操纵性好，直线行驶性高，驱动力、制动力、索动力、索引力大，转向稳定。 二、 载重子午胎配方设计特点 1． 部件多，硬胶多 一条外胎组成部件有16-17种之多，而配方至少也有13-14外，比载重斜交胎和轿车子午胎都复杂多，而且胶料硬度高，门尼粘度高的配方也多，对工艺装备要求高，工艺条件严格。 根据其结构特点，带束层承受了轮胎整个内应力的60-75%，为保证一个刚性整体，胶料硬度高（一般77-81度），同时胶料与钢丝帘线的粘合力要高，附胶要好，在热氧、机械和介质（水）的作用下能保持较高水平。带束层与胎体，胎面产生相当大的剪切应力，胶料承受高度的应变强度，为分散这种高强剪切应力，除带束层胶本身要求很高的性能的外，在其上、下应设过渡胶。 载重子午盈的胎侧径向变形比斜交胎大10-30%，承受应力比斜交胎约高出一倍，在胎侧中部经受双向伸张，在胎圈区和胎面端部则受到双向压缩。剪切应力最大区域则易损坏部位。首先钢丝圈承受应力要比斜交胎大30-40%，胎侧柔性易造成胎圈刚性不足，变形大，行驶稳定性差，因此，子口部位需十分重视，各种胶料性能的匹配要严格按设计达到要求。 载重轮胎除确定其室内各种性能之外，非常重要的就是根据不同的使用条件进行调整，避免出现轮胎冠空、肩空、子口裂、胎侧起鼓等质量问题。所以载重子午盈配方设计院是复杂的。子午胎的翻新率也将是一个重要问题。 2． 材料要求高，天然胶比例高 为满足各种不同部件的要求，原材料设置品种多，一条外胎多达50多种，且对质量要求高，性能波动范围较小，否则就导致轮胎质量问题，常用品种如附表1所示： 载重子午胎根据其结构特点及制造工艺要求，使用全天然胶的部件较多，天然胶具有物性和工艺的综合性能高，尤其是与钢丝粘合胶，均为全天然胶，未硫化胶的强度，粘合性能是至关重要的，天然胶在外胎中约占耗胶的80%以上，对合成胶使用比例虽不高，但对特殊性能要求，也使用了一些新的胶种，如高顺式异戊橡胶，低顺式聚丁二烯橡胶，新型溴化丁基胶等。 根据多年来对国外载重子午胎使用胶种的分析，有许多相同之处，如胎侧胶均用45-55BR，耐磨条（子口护胶）均用50-80BR或LCBR；气密层胶均用90-100CIIR或BIIR，此外，胎圈钢丝胶有的公司用SBR/NR，胎面胶也有个别用少量SBR或NR的。而其他主要部件均为100 NR详见（附表2）。 3． 胶料性能的匹配 3．1刚性匹配 一般以定伸应力，硬度表征，子午胎以硬度表示其刚性匹配更为确切些，定伸应力也应以较低形京戏原应力，如100%或以下为宜。 硬度匹配如下：（各公司情况不完全相同） 胎面胶 69-73 （越野型要低一些） 带束层胶 77-81 带束垫胶 61-55 胎体层胶 75-79 气密层胶 54-58 胎侧胶 56-60 子口护胶 83-87 上胶芯胶 64-68 下胶芯胶 92-96 胎圈钢丝胶 77-81 3．2硫化速度匹配 由于系全钢丝结构，硫化历程明显不同于斜交胎和半钢丝子午胎。胶囊方向传热热比模外温传热更快，胎面胶硫化速度要适当加快，而钢丝帘布胶适当慢些。 3．3界面层的关系 界面层的化学作用及其结合强度问题应考虑。 硫化过程，S、促进剂进行迁移，界面层交联结构特性及物性产生变化接触部件界面层尽量采用相同的胶种，避免影响界面层硫化的同步性。 三、 橡胶与钢丝粘合，只有当S和橡胶交联反应速度同步，才能获得最佳的粘合水平。载重子午胎的各部件配方设计。 1.胎面胶 根据九十年代国外大轮胎公司对胎面胶配方设计具有高定伸、高强度、高弹性、低生热、中等硬度的趋势，详见表3。 当然轮胎使用条件不同，用途不同，在硬度和不定期伸应力方面作适当调整，如好路面（一般为条形花纹）硬度和定伸要高些，差些的路面（一般越野型花纹）而相对要低一些，但由于载重子午胎胎冠刚性较大，在硬度方面要保持较为达到此目的，具体设计如下： 1.1生胶 选用100%天然胶，一般用标准胶，但也有个别掺用20-30%。顺丁胶或丁苯胶的。 1.2补强体系 一般选用耐磨性较高的N110系列炭黑，其中N121炭黑结构高，定伸应力高，而N115在结构上与N110相当但比表面积略高，综合性能比N110进一步。从价格考虑N324，在综合性能方面应与N115接近，详见附表4： 最大特点是选用了白炭黑和硅烷偶联剂SI-69，目前白炭黑用量为15PHR左右，炭黑40-45PHR，而SI-69为1.5-2.0 PHR，这种配方与工程胎耐刺扎配方类似。 从现代轮胎性能要求，采用白炭黑取代部份炭黑已成为趋势，其目的系为降低滚动阴力而又保持较高防滑性如下例： 胶料编号 1 2 3 4 N339 50 39 37 37 白炭黑 18 20 10 CipTone1(3%A189) 10．3
全钢丝载重子午线轮胎生产工艺及配方一、引言全钢丝载重子午线轮胎是一种高性能轮胎，具有承载能力强、耐磨性好、抗冲击能力高等特点，在工程机械、卡车等大型车辆上广泛应用。
本文将介绍全钢丝载重子午线轮胎的生产工艺及配方，以帮助读者更好地了解该轮胎的制造过程。
二、生产工艺1.橡胶混炼首先将天然橡胶和合成橡胶按照配方比例加入到橡胶混炼机中，加入硫化剂、促进剂、防老剂等其他辅助材料。
橡胶混炼机进行搅拌、热处理等工艺，使各种材料充分混合，并达到合适的流动性和可塑性。
2.双面带钢层制备将预先设计好的带钢经过切割、清洗等工艺进行预处理，然后在胶片涂布机上将橡胶混合料均匀地涂布在带钢上。
3.子午线层制备将尼龙等高强度纤维经过打浆、卷绕等工艺制备成子午线层，该子午线层可以增加轮胎的抗拉强度和刚性。
4.胎体制备将橡胶混合物和纤维材料放入模具中，在高温和高压下进行热压成型，形成胎体。
5.胎面加工将胎体放入胎面加工机器中，通过切割、加固等工艺，使胎体形成符合设计要求的形状和尺寸。
6.硫化与成型将经过胎面加工的胎体放入硫化罐中，进行硫化和成型。
在高温和高压条件下，胎体中的硫化剂与橡胶混合物中的硫化剂反应，形成网络状结构，使轮胎具有良好的弹性和耐磨性。
7.喷胶和轮胎成品经过硫化与成型后的轮胎进入喷胶机，将抛光剂喷涂在轮胎表面，增加其外观质量和光泽。
最后经过质检合格的轮胎会进行包装和运输，成为市场上的成品。
三、配方下面是一种常用的全钢丝载重子午线轮胎配方示例：1.橡胶材料配方-天然橡胶：60%-合成橡胶：40%-炭黑：40%-塑料化剂：2%-硫磺：2%-抗老剂：2%2.钢丝带材料配方-高强度带钢：一层-子午线纤维材料：一层3.其他辅助材料-促进剂：1%-防老剂：1%四、结论全钢丝载重子午线轮胎的生产工艺包括橡胶混炼、双面带钢层制备、子午线层制备、胎体制备、胎面加工、硫化与成型等工序。
合理的配方可以确保轮胎具有良好的弹性和耐磨性。
通过文档的介绍，读者可以更好地了解全钢丝载重子午线轮胎的制造过程，并且可以根据实际需求进行工艺和配方的优化。
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(H1/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+9×0.20HT新型钢丝帘线,带束层采用3×0.20+6×0.35HT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
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.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GB/T2977—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(H1/H2) 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。H1/H2一般取1.0～112,综合考虑,本设计H1/H2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
102程 刚等.7.00R1612PR全钢轻型载重子午线轮胎的设计© 1994-2011 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net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+9×0.20HT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+6×0.35HT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203.5
mm,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GB/T4501—2008进行测定。强度试验结果表明,1～4点破坏能平均值为646
J,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GB/T4501—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© 1994-2011 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net第4期
口,轮胎高速性能优良,达到国家标准要求。4.5 耐久性能 耐久性能按GB/T4501—2008进行测定。试验充气压力为670kPa,试验速度为65km・h-1,试验负荷从单胎额定负荷的70%逐渐增大,即负荷率为70% 7h,负荷率为90% 16h,负荷率为105% 24h,负荷率为115% 10h,负荷率为125% 直至轮胎损坏为止。试验结束时轮胎累计行驶时间为147.42h,损坏形式为轮胎冠部脱层,轮胎耐久性能达到国家标准要求。
5 结语 7.00R1612PR全钢轻型载重子午线轮胎的充气外缘尺寸和各项性能满足国家标准要求,并且达到较高水平。该规格轮胎的负荷能力和耐磨性能均较好,得到了用户的认可,正式投产后取得了良好的经济效益和社会效益。收稿日期:2009211220
Designof7.00R1612PRall2steelLTradialtireCHENGGang,WANGHai2yan,MAOJian2qing(HangzhouChaoyangRubberCo.,Ltd,Hangzhou 310018,China)
Abstract:Thedesignof7.00R1612PRall2steelLTradialtirewasdescribed.Instructuredesign,
thefollowingparametersweretaken:overalldiameter 776mm,cross2sectionalwidth 202mm,widthofrunningsurface 148mm,runningsurfacearcheight 8mm,beaddiameteratrimseat 404mm,beadwidthatrimseat 152mm,cross2sectionallevelratio 1.11,changedpatternpitchfortreadpattern,patterndepth 11mm,numberofpatternpitch 50;inconstructiondesign,thefollowingprocessesweretaken:coldcompoundandhotcompoundcoextrudedtread,new3×0.22+9×0120HTsteelcordforcarcass,3×0.20+6×0.35HTsteelcordforbelt,Φ1.65mmsteelcordforhexagonalbeadring,andusingthedouble2drumsingle2stagebuildingmachinetobuildtiresandtheB2typedoublemodepotpresstocuretires.Itwasconfirmedbythetestoffinishedtiresthattheoveralldimension,thestrengthperformance,thehighspeedperformanceandtheendurancereachedtherequirementsofdesignandnationalstandards.Keywords:LTradialtire;structuredesign;constructiondesign
美国轮胎工业协会支持翻新轮胎安全标准从议案中消除中图分类号:TQ336.1 文献标识码:D
美国《轮胎述评》(www.tirereview.com)
2010年1月22日报道:在一项公共汽车安全议案中,将翻新轮胎安全标准等同于新轮胎标准的要求被尝试提出时,
美国轮胎工业协会站了出来。该议案由参议员KayBaileyHutchison和SherrodBrown提出,编号为S.554,包含下面内容:
商用车翻新轮胎———自该议案颁布后3年内,协会应建立一项关于翻新、重刻以及其它方法翻新的商用车轮胎的性能标准,以确保这些轮胎
