ST235/80R16公路型掛車(chē)特種專(zhuān)用輪胎的設(shè)計(jì)

孫佳佳，孫寶余，于子涵

（三角輪胎股份有限公司，山東 威海 264200）

北美市場(chǎng)對(duì)公路型掛車(chē)特種專(zhuān)用輪胎需求不斷增長(zhǎng)，為填補(bǔ)我公司該規(guī)格產(chǎn)品的空白，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了ST235/80R16公路型掛車(chē)特種專(zhuān)用輪胎?，F(xiàn)將輪胎設(shè)計(jì)情況簡(jiǎn)介如下。

1 技術(shù)要求

根據(jù)GB/T 2977—2016《載重汽車(chē)輪胎規(guī)格、尺寸、氣壓與負(fù)荷》和TRA 2018及客戶(hù)需求，確定ST235/80R16公路型掛車(chē)特種專(zhuān)用輪胎的技術(shù)參數(shù)為：標(biāo)準(zhǔn)輪輞 6 1/2J，充氣外直徑（D′）779（770.7～793.3） mm，充氣斷面寬（B′） 233（225.6～244.4） mm，標(biāo)準(zhǔn)充氣壓力 760 kPa，標(biāo)準(zhǔn)負(fù)荷 1 850 kg。

2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

2.1 外直徑（D）和斷面寬（B）

由于全鋼子午線(xiàn)輪胎結(jié)構(gòu)的特殊性，冠部有周向不易伸張的帶束層箍緊胎體，輪胎充氣外直徑膨脹率較小[1]。結(jié)合我公司類(lèi)似規(guī)格輪胎設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，本次設(shè)計(jì)D取773 mm，B取232 mm。

2.2 行駛面寬度（b）和弧度高（h）

b和h是決定胎面冠部形狀的主要參數(shù)，與輪胎的使用性能直接相關(guān)。為提高輪胎的耐磨性能，減少輪胎在使用過(guò)程中出現(xiàn)胎肩畸磨等缺陷，延長(zhǎng)輪胎行駛里程，本次設(shè)計(jì)b取178 mm，h取6.5 mm。

2.3 胎圈著合直徑（d）和著合寬度（C）

為保證輪胎足夠的附著強(qiáng)度，胎圈與輪輞采取過(guò)盈配合，結(jié)合我公司406.4 mm（16英寸）輪胎胎圈的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，本次設(shè)計(jì)d取404 mm，C取165.1 mm。

2.4 斷面水平軸位置（H1/H2）

H1/H2取值對(duì)全鋼子午線(xiàn)輪胎整體性能影響很大。由于全鋼子午線(xiàn)輪胎采用單鋼絲圈和1層胎體結(jié)構(gòu)，H1/H2取較大值時(shí)水平軸上移對(duì)肩部造成較大壓力，H1/H2取較小值時(shí)水平軸下移造成胎圈部位應(yīng)力集中，出現(xiàn)胎圈脫空、胎圈裂口等問(wèn)題，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，本次設(shè)計(jì)H1/H2取1.132 9。

2.5 花紋設(shè)計(jì)

花紋設(shè)計(jì)對(duì)輪胎的耐磨性能、噪聲和滾動(dòng)阻力都有重要影響，本次設(shè)計(jì)的TRT01s花紋屬于拖車(chē)輪胎專(zhuān)用花紋，花紋深度為8.5 mm，花紋飽和度為76.64%，花紋周節(jié)數(shù)為53。

胎面花紋展開(kāi)如圖1所示。

圖1 胎面花紋展開(kāi)示意

3 施工設(shè)計(jì)

3.1 胎面

胎面采用單胎面設(shè)計(jì)。胎面總寬度為212 mm，厚度為13 mm。胎面結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 胎面結(jié)構(gòu)示意

3.2 胎體和帶束層

胎體和帶束層的設(shè)計(jì)主要影響輪胎整體強(qiáng)度[2]，本次設(shè)計(jì)胎體采用3＋9×0.22＋0.15鋼絲簾線(xiàn)，安全倍數(shù)為10.7，滿(mǎn)足使用要求。帶束層采用3層帶束層結(jié)構(gòu)，1#和2#帶束層采用3×0.20＋6×0.35HT鋼絲簾線(xiàn)，3#帶束層采用5×0.30HI鋼絲簾線(xiàn)，帶束層安全倍數(shù)為6.14。

3.3 胎圈

鋼絲圈采用直徑為1.65 mm的胎圈鋼絲，排列方式為5-6-7-6-5，共29根，安全倍數(shù)大于7，滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。

3.4 成型和硫化

成型采用一次法膠囊三鼓成型機(jī)。硫化采用1 651 mm（65英寸）雙模定型熱板式硫化機(jī)，氮?dú)饬蚧?，條件如下：溫度 （147±2） ℃，壓力（1.7±0.1） MPa，時(shí)間 40 min。

4 成品性能

4.1 外緣尺寸

成品輪胎外緣尺寸按照GB/T 521—2012《輪胎外緣尺寸測(cè)量方法》進(jìn)行測(cè)量，安裝在標(biāo)準(zhǔn)輪輞上的成品輪胎在標(biāo)準(zhǔn)充氣壓力下的D′和B′分別為779和233 mm，符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求。

4.2 強(qiáng)度性能

成品輪胎強(qiáng)度性能按照FMVSS 119及企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)試，充氣壓力為760 kPa，壓頭直徑為19 mm。試驗(yàn)結(jié)果表明，輪胎壓穿破壞能為1 123.4 J，為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值的158%，輪胎強(qiáng)度性能良好，滿(mǎn)足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求。

4.3 耐久性能

成品輪胎耐久性能按照GB/T 4501—2016《載重汽車(chē)輪胎性能室內(nèi)試驗(yàn)方法》及企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)試，試驗(yàn)條件如表1所示。

表1 輪胎室內(nèi)耐久性試驗(yàn)條件

成品輪胎累計(jì)行駛時(shí)間為108.62 h（國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求分別為47和77 h），試驗(yàn)結(jié)束時(shí)輪胎狀況為胎肩脫層，成品輪胎耐久性能良好，符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求。

5 結(jié)語(yǔ)

ST235/80R16公路型掛車(chē)特種專(zhuān)用輪胎的充氣外緣尺寸、強(qiáng)度性能和耐久性能均達(dá)到相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求。該產(chǎn)品投產(chǎn)以來(lái)，生產(chǎn)工藝穩(wěn)定，成品合格率高，為公司創(chuàng)造了較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。