435/50R19.5宽基全钢载重子午线轮胎的设计

时间:2017-12-26 10:44:33 材料毕业论文 我要投稿

435/50R19.5宽基全钢载重子午线轮胎的设计

  摘要:随着全球能源枯竭,气候变暖,各种自然灾害频发,人们对于环保节能的要求开始重视。从轮胎方面来说就是低滚阻、低消耗轮胎的研发成为一种趋势。根据市场需求,我司设计开发了435/50R19.5规格轮胎,通过试验及路试表明轮胎达到相关法律法规及客户要求。

435/50R19.5宽基全钢载重子午线轮胎的设计

  关键词:435/50R19.5;轮胎外轮廓及施工设计;超宽轮胎

  一、技术要求

  按欧盟轮胎标准ETRTO 2010要求435/50R19.5宽基无内胎全钢载重子午线轮胎(以下简称TBR轮胎)标准轮辋宽度 13.00英寸,标准充气压力 900kPa,充气外直径931±15mm,充气断面宽438±17mm,标准负荷4500kg。

  二、轮廓设计

  2.1 外直径(D)和断面宽(B)

  TBR轮胎在胎冠部有刚性的带束层箍紧,标准充气一般增大0-3mm,同时因本次设计为拖车轮轮胎,综合考虑,本次设计D取919mm。

  B的设计较为复杂, B值的选取主要与胎圈着合宽度(C)有关,当C值比标准轮辋宽12.7mm时B应比标准大5mm。本次设计C值取值比标准大12.7mm,故B比标准值大5mm,综合考虑B实际取值443mm。

  2.2 胎圈着合直径(d)和着合宽度(C)

  d取值主要影响轮胎的气密性与轮胎装卸。取值大,胎圈与轮辋过盈量小,装卸容易,结合不够紧密,气密性差;取值小,胎圈与轮辋过盈量大,结合紧密,气密性好,但装卸困难;综上,d取值493.5mm。

  同时为降低轮胎充气难度,C值比标准值大12.7mm设计,取值343mm。

  2.3 行驶面宽度(b)和弧高度(h)

  b的选取很大程度上影响轮胎的`使用性能,多数情况b与C接近。增大b能提高轮胎与地面的接触面积,提高轮胎磨耗性能,但是太宽容易使肩部生热过高导致肩空,影响轮胎高速性能。综合考虑,本次设计b取值364mm。为保证行驶面与地面最佳的着合,考虑宽基胎的特殊性,h取值15.0mm。

  2.4 断面水平轴(H1/H2)

  断面水平轴位于轮胎断面最宽处,是轮胎在负荷下法向变形最大的位置。可以采用H1/H2值表征,H1/H2值加大则断面水平轴上移,轮胎受力上移,易造成肩空或肩裂;反之则受力下移,易造成胎侧子口折断。

  2.5 负荷能力

  L=K*6.075*0.00001*P0.8*Sd1.1*(Dr+Sd)

  通过计算,在充气压力900kPa时,轮胎负荷能力≥4500kg,满足欧洲ECE标准要求。

  三、施工设计

  3.1 胎面

  胎面设计肩宽与b比值为0.9,厚度按照实际材料分布设计,挤出采用双复合挤出工艺。

  3.2 骨架材料

  胎体采用3+9+15*0.175+0.15,带束层采用四层带束层结构,材料采用工作层采用3+8*0.33HT帘线。

  3.3 成型硫化

  成型采用软控两鼓成型机,硫化采用68寸硫化机。

  四、成品性能

  4.1 外缘尺寸、强度性能

  成品轮胎使用标准轮辋14.00*19.5、标准气压900kPa下,按照欧洲ECE标准测量轮胎充气外直径和断面宽,并进行成品轮胎强度性能测试。

  试验结果如下:

  4.2 耐久性能

  按照欧洲ECE标准进行轮胎耐久性能测试:测试轮胎充气压力900kPa,试验速度50km/h,试验结果如下:

  4.3 速度性能

  按照公司企业标准进行高速性能检测:测试充气压力900kPa,测试负荷3200 kg,初始速度55km/h, 10h后增加至60km/h,随后每行驶2h增加10km/h,试验结果如下:

  4.4 滚阻性能

  按照ISO28580测试方法进行滚动阻力测试,试验条件为:充气压力900kPa,额定负荷4500 kg,拖车滚阻系数标准为不大于5.1,实测为4.7。

  五、结语

  435/50R19.5规格超低断面宽基无内胎全钢载重子午线轮胎的充气外缘尺寸、强度、耐久和高速性能均达到相应标准要求,花纹外形设计客户满意,产品滚动阻力低,耐久性能较好,综合行驶里程高。自产品上市3年以来深受欧洲客户青睐,对公司形象与利润率提升效果明显。

  参考文献

  [1]俞琪等编著.计算公式引用自《子午线轮胎结构设计与制造技术》.