全钢子午线载重轮胎的特点及设计技术
12R22.5低滚阻全钢载重子午线轮胎导向轮的设计
12R22.5低滚阻全钢载重 子午线轮胎导向轮的设计李本超 王业敬 高 原 孙美丽山东华盛橡胶有限公司54应用技术APPLIED TECHNOLOGY二、结构设计1.外直径（D ）和断面宽（B ）全钢载重子午线轮胎充气后受到沿圆周方向钢丝带束层的箍紧作用，外直径D 及断面宽度B 变化较小，根据设计的需要，一般B 取值较小，D 就要取值较大。
结合标准及其他设计经验数据，考虑轮胎充气膨胀率，综合权衡确定D 的取值。
本设计中，D 取值1079mm ，B 取298mm 。
2.行驶面宽度（b ）和弧度高（h ）行驶面宽度b 的确定，要以轮辋宽度R m 为基准。
一般情况下，行驶面宽b =Rm ±15mm ，最终要根据实际需要来确定具体取值。
高速路和路况较好的条件下，b 值较小；较差和恶劣路况，速度较低，b 值较大。
h 的选取与b 数值的确定密切相关，行驶面较宽，相应h 较大；行驶面较窄，相应h 较小。
为获得导向轮静负荷下较好的接地印痕，以及产品低滚动阻力的需要，根据实际情况权衡确定，本设计b 取230mm ， h 取7.8mm 。
3.胎圈着合直径（d ）和着合宽度（C ）着合直径的取值，应满足装卸方便、着和紧密的要求。
胎圈与轮辋装配过盈量过大时，轮胎装卸困难，且影响胎圈安全性；过盈量过小，轮胎不能与轮辋紧密配合，无内胎子午线轮胎容易漏气。
装于深槽轮辋的载重子午线无内胎轮胎，轮胎的着合直径d 一般要小于轮辋的标定直径，以满足过盈配合的要求，使轮胎紧箍于轮辋上，提高牵引性能，避免磨子口现象。
此处，着合直径较轮辋相应部位直径（571.5mm ）小2mm ，d 取569.5mm ；着合宽度C ，一般无内胎载重子午线轮胎胎圈大于轮辋宽度半英寸或1英寸（25.4mm ），b 的取值与C 的取值接近，用来增大轮胎的弹性值，提高轮胎整体舒适性。
本设计C 取228mm ，胎圈部位设计为20度和25度两段直线连接。
4.断面水平轴位置（H 1/H 2）断面水平轴位于全钢载重子午线轮胎断面最宽处，对轮胎的使用性能及寿命起决定性作用。
12R22.5耐偏磨全钢载重子午线轮胎的设计
第 4 期鲁 强等．12R22.5耐偏磨全钢载重子午线轮胎的设计207 12R22.5耐偏磨全钢载重子午线轮胎的设计鲁 强，孙宝余，郭念贵（三角轮胎股份有限公司，山东威海264200）摘要：通过调整轮廓参数、带束层结构和胎面花纹条刚性分布的方法进行12R22.5耐偏磨全钢载重子午线轮胎设计。
通过采用中心弧＋切线冠弧形式，4层带束层结构，适当增大肩部花纹条刚性等，成品轮胎的充气外缘尺寸、强度性能和耐久性能均满足国家标准要求，轮胎装车路试未出现偏磨现象，耐磨性能优异。
关键词：全钢载重子午线轮胎；耐偏磨；轮廓参数；带束层结构；花纹条刚性分布中图分类号：U463.341＋.3/.6 文章编号：1006-8171（2023）04-0207-03文献标志码：A DOI：10.12135/j.issn.1006-8171.2023.04.0207全钢载重子午线轮胎在使用过程中常会出现冠中花纹条磨损、单边肩部花纹条磨损、双边肩部花纹条磨损等偏磨现象，国内12R22.5全钢载重子午线轮胎使用量较大，该病象尤为常见。
轮胎的偏磨与车轴、货物装载、司机驾驶习惯、充气压力和轮胎自身特性等均有关系。
本工作研究12R22.5全钢载重子午线轮胎自身特性对偏磨的影响，从制造商角度规避偏磨风险。
轮胎的接地印痕与花纹条刚性分布直接影响轮胎的耐偏磨特性，其中轮胎的接地印痕可以从轮廓参数与带束层结构两方面考虑[1-3]。
1 轮廓参数设计轮廓参数主要考虑对接地印痕影响较大的冠弧形式和胎面弧度高（h）。
1.1 冠弧形式一般情况下，全钢载重子午线轮胎的冠弧有一段式和两段式两种。
一段式通常采用一段弧设计；两段式分中心弧＋切线、中心弧＋正肩弧和中心弧＋反肩弧3种。
对3种两段式冠弧形成的接地印痕进行验证，3个方案冠弧设计如表1所示，其他轮廓参数及骨架材料和胶料相同。
对3个方案轮胎进行接地印痕仿真模拟，结果如图1和表2所示。
矩形比为接地印痕中心长度与表1 冠弧设计方案方 案冠弧形式中心弧半径/mm肩弧半径/mm 方案一中心弧＋切线870方案二中心弧＋正肩弧870 1 200方案三中心弧＋反肩弧870－1 200其70%宽度处长度的比值；胎肩沉降值为接地印痕宽度的70%与95%处长度的比值。
全钢丝载重子午线轮胎生产工艺及配方
全钢丝载重子午线轮胎生产工艺及配方一、全钢子午胎配方设计原则轮胎配方设计，就是按照轮胎产品使用特点、有关国际和国家规定的各项性能指标，根据橡胶原材料的性质和积累的经验，考虑橡胶原材料以及各组分之间如何配比的方案，然后通过试验验证设计目的，如能获得产品所需要的性能及各项要求，这种橡胶和各种助剂的配比方案，就是我们所设计的配方。
我们大家都清楚，无论那一种橡胶，不可能各方面性能都能达到理想的水平，这种不足就可以通过配方设计来得到补偿，以期达到改善橡胶某些方面性能的目的(包括胶料的加工性能和制品的物理机械性能)。
1.1配方的设计原则 1、对轮胎产品的性能要求、使用条件要求均要有充分正确的认识，进行有针对性的设计。
2、对轮胎各部件的特殊性能要求和胶料的加工性能(加工过程中的温度、胶料流动性等)要求要有充分正确的认识，要与轮胎结构设计工程师进行交流，既要考虑各不同部件在使用、加工过程的差异性，又要考虑它们的共性和相关性，确保各部位的胶料性能达到要求。
3、对轮胎的硫化条件包括硫化介质、硫化温度、硫化压力等要了解，对轮胎整体配方设计时，要充分考虑各个配方的硫化速度的匹配。
4、对轮胎各部位的胶料物理性能的匹配，要在充分了解硫化速度的前提下，对胶料的强度、定伸等性能进行评价。
5、配方设计时，除考虑同一配方中各配合剂之间的内在联系，同时要考虑相接触的胶料中的配合剂的联系。
如，相邻胶料配方的硫黄、促进剂等。
6、配方设计人员在考虑选取配合剂时，要避免使用有毒原材料，尽力不使用能导致职业病的配合剂和溶剂，减少污染和公害，加强劳动保护，确保操作人员的健康和环境的清洁。
7、配方设计在保证性能的前提下，一定要体现低成本和材料简单化。
1.2配方设计程序根据配方的设计原则进行配方的设计，指定配方的程序如下： 1、先要调查研究，确切了解产品的具体使用条件，诸如使用温度、压力、接触的介质、受力情况等。
根据这些调节，收集有关资料，总结以前的经验教训，拟出一系列的性能指标。
二次法成型全钢载重子午线轮胎的设计
590 轮 胎 工 业2019年第39卷二次法成型全钢载重子午线轮胎的设计李 辉，刘 琦*（宁夏神州轮胎有限公司，宁夏平罗 753400）摘要：介绍二次法成型全钢载重子午线轮胎的设计。
结构设计：外轮廓设计采用平衡轮廓理论，优选曲线参数，轮胎胎冠弧线采用一段弧线加切线设计，确保胎面压力的均匀分布；胎面花纹采用3道纵沟的块状驱动花纹。
施工设计：胎面采用四复合结构，增加翼胶；胎体采用0.25＋6＋12×0.225HT钢丝帘线；带束层采用4层带束层加0°带束层结构，选用3＋9＋15×0.225HT钢丝帘线；胎圈部位采用锦纶66包布增强。
成品性能试验结果表明，成品轮胎的充气外缘尺寸、强度性能和耐久性能满足国家标准要求，胎圈耐久性能优异。
关键词：全钢载重子午线轮胎；二次法成型；结构设计；施工设计中图分类号：U463.341＋.6；TQ336.1 文章编号：1006-8171（2019）10-0590-03文献标志码：A DOI：10.12135/j.issn.1006-8171.2019.10.0590近年来，我国轮胎技术取得了很大的进展，包括新设计理论和方法的建立以及新型原材料的开发和应用等[1]。
由于我国道路运输环境的复杂性，导致部分地区超载严重，轮胎的早期损坏（如胎圈脱空、胎圈裂口和胎肩脱空等）问题频繁发生。
应用二次法成型新工艺技术，可以有效降低此类问题的发生频率。
二次法成型工艺的优点是胎体帘布筒直径大，不易造成胎冠爆；各部件贴合更加紧密；成品轮胎胎圈部位防水线处厚度可根据需要设计，不受钢丝圈直径大小限制；成型过程中对胎圈部位二次辊压，减少了胎圈部位出现气泡和脱层现象[2-3]。
本文介绍采用二次法成型工艺技术生产的全钢载重子午线轮胎的设计。
1 结构设计以12.00R20 DA818＋轮胎为例说明二次法成型全钢载重子午线轮胎的设计。
1.1 轮廓曲线根据轮胎的使用特点，在外轮廓设计时采用平衡轮廓理论，优选各个曲线参数（如图1所示）；轮胎胎冠弧线采用一段弧线加切线设计，确保胎面图1 轮胎外轮廓曲线压力的均匀分布（如图2所示），避免肩部脱空和冠部脱层等质量问题；适当减小断面高宽比，增大图2 胎面压力分布示意作者简介：李辉（1984—），女，宁夏银川人，宁夏神州轮胎有限公司工程师，硕士，主要从事轮胎配方及结构设计工作。
全钢子午线轮胎结构设计(2)
⑷着合直径d确实定： 依据轮胎装配的轮辋尺寸来确定着合直径 d 以12.00R20 S811 18P.R为例，d=511mm
≥24.5 ≤2°
R23
216(8.5") (36)
3.2
R≤8
≥27 ≤2°
14 R27
R≤8 2
5°
216(8.5") 32
46 Φ513.46
44.5 Φ508
8.50"X20"Ⅰ型平底轮辋
Ｒ2＝〔1/4×(326-252-2×24.5)2 ＋(150.5-46)2〕／(326-2522×24.5)
＝443.06mm.
取R2=353mm.
D
d
3.3
⑿下胎侧弧度半径
Ｒ3确实定：
依据R2和轮辋曲
线，结合其它方
法途径搜集的数
H
据，综合权衡确
B
定R3的数据。
R2
H1
以12.00R20 S811
与HF至少保证
10mm的差级；
胎体反包点到下
胎侧轮廓线的距
离DW，依据不
DN
同的规格和胎体 反包点的走式，
DW DL
一般6~12mm；
HS HF HB1 Ф HZ HB2
W
胎体反包点到胎体帘线的距离DN，依据不同的规格 和胎体的走式(下胎侧胎体帘线一般较直)，一般 8~14mm；填充胶的高度HS，一般参考平衡轴的高 度H1和实际应用来确定，HS/H1=0.85~1；
2.5 16.5 22
34
42
DI DT
DJ DF
带束层宽度确实定，一般2#带束层宽B2/行驶面宽 b≥ 0.8，依据实际需要来确定，假设对带束层强度要
全钢子午胎解读
4. 5 轮胎强度标识 —层级（ PR）和负荷范围（ 层级（PLY RATING ——PR） LODA RANGE ×） 层级为轮胎强度之标示。 “层级”（ PR）表示轮胎在规定使用条件下所能承受的最大允许负 最初轮胎胎体以棉纱制层，后因胎体材料日新月 荷的特定强度指标，只代表近似于该数目棉帘线层数所承受的强度。 异，不断进步，强度也大为增加，故现在仅10层（也 许8层、6层）制成的轮胎即可达到过去以14层棉纱所 “负荷范围”表示轮胎在规定使用条件下所能承受的最大允许负荷的 制成的轮胎。此轮胎胎体虽仅10层，但却表示为14PR， 特定强度指标，它于层级有对应标识字母，如 LODA RANGE H中的H表 即相当于14层棉纱的强力。 示16层级， 而全钢丝子午线轮胎的胎体只有一层钢丝帘布， LODA RANGE G中的G表示14层级。 但其胎体强度相当于14层甚至更多层棉纱的强力。为 负荷范围 -负荷范围与层级对照表 延续传统，全钢胎的轮胎强度仍然用 14PR、16PR、 18PR等表示。 负荷范围 A B C D E F G H J L M N 层级 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
2018年11月23日4时55 分
5
5
4、 全钢丝子午线轮胎技术标识
全钢丝子午线轮胎与斜交轮胎的区别主要是结构上的不同，但是 这些内部结构的变化对成品胎来说外表是看不见的，那么怎样识别呢？ 只要仔细看轮胎胎侧上的标识即可，全钢丝子午线轮胎胎侧上常用的 标识有：
侧板图
2018年11月23日4时55 分
国内全钢丝子午线轮胎除用中文 “全钢丝子午线轮胎”标明外， 一般均有英文“ALL STEEL RADIAL”标识。佳通公司的PW、GT和
全钢子午线载重轮胎的特点及设计技术讲解
根据轮胎的驱动、制动等动力性能要求及其操纵性能要 求，确定轮胎的花纹类型、深度；胎圈结构、过盈量；考虑 轮胎刚度、印迹等。
根据轮胎的使用及装配要求，包括对使用后尺寸的稳定 性要求等，确定轮胎的外径、断面宽、胎圈尺寸等。
载重轮胎按用途分类 长途高速 城市公交 城际运输 中短途超载 矿山路面
试验数据4方案号结构主要特征轮胎编号25度滚劢阻力数值方案平均值反转e061带束角度73f715746172255711672224371152922373115552238111361e062f715520602259811365226311140022621114312267311405nor1正常生产f715436702229411931223501196622398121452235711821nor2f715436692276410989227641098422734108862279511078nor3f715520582209510615221331068322136107112216710722nor4f715520572212211083221411108522144110842215711088拟合公式验证方案号总成重量反转值径向力附加力计算反转值误差e081945521074108102357541505110973148e082946021217109422363545505811101143e083947020950110332367961506310823194e084945521035109972353952504610944049e091947020220103412344003503110158180e092946520234106072347363503610162438e093949520431100992342065502610379270e09494752030199162343490503010241317结构对滚劢阻力的影响方案编结构改动滚动阻力系数降低成本变化工艺难度效果其他性能影响e06裁断角不明胎冠刚性增加耐磨但舒适性降低e07000867302一般胎冠刚性减小不耐磨但舒适性增加e08反包高度增加15mm000843570胎体帘布宽度增加30形增大舒适性降低e09反包高度增加30mm000812917胎体帘布宽度增加60很大胎侧刚性增加端部变形很大可能提高早期损坏率正常生冠角70度正常反包000894000dnp结构专题结论本次结构专题对某些特征量的变化对滚劢阻力的影响因素作了一个定量的研究得到以下结论
轻量化12r22.5全钢载重子午线轮胎的设计
660 轮 胎 工 业2019年第39卷轻量化12R22.5全钢载重子午线轮胎的设计隋 斌，王秀梅，李园园，许传亮（青岛双星轮胎工业有限公司，山东青岛266400）摘要：介绍轻量化12R22.5全钢载重子午线轮胎的设计。
结构设计：外直径 1 071 mm，断面宽 288 mm，行驶面宽度 210 mm，行驶面弧度高 6 mm，胎圈着合直径 569.5 mm，胎圈着合宽度 228 mm，断面水平轴位置（H1/H2） 0.882，胎面花纹为4条直线花纹沟，花纹深度 14 mm，花纹饱和度 80%，花纹周节数 55。
施工设计：采用双复合挤出胎面；3＋0°带束层结构，1#和2#带束层采用4＋3×0.35ST钢丝帘线，3#带束层采用5×0.30HI钢丝帘线，0°带束层采用3×7×0.20HE钢丝帘线；胎体采用3×0.24/9×0.225CCST钢丝帘线；采用一次法胶囊成型机成型、热板式硫化机硫化。
成品性能试验结果表明，轮胎的充气外缘尺寸、强度性能、耐久性能和高速性能满足国家标准及相应设计要求。
关键词：全钢载重子午线轮胎；轻量化；结构设计；施工设计中图分类号：U463.341＋.3/.6；TQ336.1 文章编号：1006-8171（2019）11-0660-03文献标志码：A DOI：10.12135/j.issn.1006-8171.2019.11.0660随着国内道路状况的提升和国家最新法规政策的实施，整车轻量化成为国内各大主机厂的发展目标。
轮胎作为车辆主要配件，轻量化发展也成为一种趋势。
本工作设计了轻量化12R22.5全钢载重子午线轮胎，以满足市场需求。
1 技术要求根据GB/T 2977—2016的要求，确定轻量化12R22.5全钢载重子午线轮胎的技术参数为：充气外直径（D′） （1 085±15.405） mm，充气断面宽（B′） （300±12） mm，标准轮辋 9.00，层级 18，标准充气压力 930 kPa，标准负荷 3 550 kg。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
全钢子午线载重轮胎的特点及设计技术
一、全钢子午线载重轮胎的特点
1.高强度：全钢子午线载重轮胎采用全钢结构，具有更高的强度和刚性，能够承受更大的荷载。
2.耐磨性好：全钢子午线载重轮胎采用耐磨橡胶材料，具有较好的耐磨性能，能够减少轮胎的磨损，延长使用寿命。
3.抗爆性好：全钢子午线载重轮胎采用加强的内衬，能够增加轮胎的耐爆性能，防止爆胎事故的发生。
4.低滚动阻力：全钢子午线载重轮胎的滚动阻力比普通钢丝胎小，能够降低车辆的燃油消耗，提高燃油经济性。
5.稳定性好：全钢子午线载重轮胎采用优化的花纹设计和胎体结构，具有较好的稳定性和操控性，提高了车辆的行驶安全性。
二、全钢子午线载重轮胎的设计技术
1.花纹设计：全钢子午线载重轮胎的花纹设计要根据使用情况和道路条件进行优化设计，采用合适的花纹深度和花纹形状，以提供更好的抓地力和排水性能。
2.胎体结构设计：全钢子午线载重轮胎的胎体结构设计要考虑到荷载的承受能力和耐磨性能，采用合适的层数和层间结构，以增加轮胎的强度和稳定性。
3.轮胎材料选择：全钢子午线载重轮胎的材料选择要考虑到轮胎的耐磨性能、耐爆性能和低滚动阻力等要求。
常用的轮胎材料有天然橡胶、合成橡胶、纤维材料等。
4.优化设计：全钢子午线载重轮胎的设计要进行多方面的优化，包括轮胎的外观设计、尺寸设计、花纹排列和胎压等参数的确定，以提高轮胎的整体性能。
三、全钢子午线载重轮胎的应用
1.载重能力强：全钢子午线载重轮胎具有较高的载重能力，能够承受更大的荷载，适用于重载工况。
2.抗爆性能好：全钢子午线载重轮胎采用加强的内衬设计，具有较好的耐爆性能，能够有效防止爆胎事故的发生。
3.耐磨性好：全钢子午线载重轮胎采用耐磨橡胶材料，具有良好的耐磨性能，能够延长使用寿命，减少更换次数和维护成本。
4.燃油经济性高：全钢子午线载重轮胎的滚动阻力小，能够降低车辆的燃油消耗，提高燃油经济性。
5.行驶稳定性好：全钢子午线载重轮胎的设计经过优化，具有良好的稳定性和操控性，提高了车辆的行驶安全性。
综上所述，全钢子午线载重轮胎具有高强度、耐磨性好、抗爆性好、低滚动阻力和稳定性好等特点。
其设计过程主要包括花纹设计、胎体结构设计、轮胎材料选择和优化设计等技术。
全钢子午线载重轮胎被广泛应用于各种载重车辆上，并取得了显著的经济效益和安全性能。