ST205/75D15 6PR公路型掛車輪胎的設(shè)計

徐學(xué)強，鐘 武，何曉東

[四川輪胎橡膠（集團(tuán)）股份有限公司，四川 簡陽 641402]

近年來，斜交輪胎差異化發(fā)展加劇，同時國內(nèi)斜交輪胎逐漸被淘汰。為增加斜交輪胎出口，我公司開發(fā)了ST205/75D15 6PR等4個規(guī)格公路型掛車斜交輪胎。由于該類輪胎使用頻率低，停滯時間長，行駛速度高，為保證其在市場上的競爭優(yōu)勢，對該類輪胎進(jìn)行輕量化設(shè)計，同時胎面膠采用高耐磨性能配方、胎側(cè)膠采用耐老化配方。本文介紹ST205/75D15 6PRT公路型掛車輪胎的設(shè)計情況。

1 技術(shù)要求

根據(jù)客戶要求并參照《美國輪胎輪輞協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)年鑒（TRA）2012》及FMVSS NO.119《美國輪胎測試法規(guī)》的要求，確定ST205/75D15 6PR公路型掛車輪胎的技術(shù)參數(shù)為：測量輪輞 5.50，充氣外直徑（D′） 689（679.7～710.7） mm，充氣斷面寬（B′） 203（194.9～217.2） mm，層級 6，標(biāo)準(zhǔn)充氣壓力 350 kPa，最大負(fù)荷 825 kg。

2 結(jié)構(gòu)設(shè)計

2.1 外直徑（D）和斷面寬（B）

合理設(shè)計輪胎模型尺寸是保證輪胎充氣外緣尺寸達(dá)到TRA 2012的基本要求。根據(jù)我公司設(shè)計經(jīng)驗，考慮到輪胎的耐磨性能和速度性能，結(jié)合錦綸簾線特點以及本公司相近規(guī)格輪胎的參數(shù)，本次設(shè)計D取668 mm，B取194 mm，外直徑膨脹率（D′/D）為1.031，斷面寬膨脹率（B′/B）為1.046。

2.2 行駛面寬度（b）和弧度高（h）

考慮輪胎使用頻率低，停滯時間長，使用時行駛速度較高，行駛路況好，因此必須具有較好的高速性能和耐老化性能。綜合考慮，本設(shè)計b取值130 mm，h取值5 mm，則b/B為0.67，h與斷面高（H）之比為0.035。

2.3 胎圈著合直徑（d）和著合寬度（C）

為保證輪胎在行駛過程中胎圈與輪輞著合緊密，不發(fā)生打滑漏氣現(xiàn)象且易于裝卸，結(jié)合我公司現(xiàn)有產(chǎn)品使用情況和設(shè)計經(jīng)驗，本次設(shè)計d取值379 mm，C與測量輪輞寬度相同，C取值152 mm，胎趾傾角采用階梯型，分別為7°和15°，以便與測量輪輞緊密配合。

2.4 斷面水平軸位置（H1/H2）

輪胎斷面如圖1所示。

2.5 胎面花紋

圖1 輪胎斷面示意

本次設(shè)計花紋采用新型花紋，花紋溝深度為6.5 mm，花紋飽和度為65.2%，花紋周節(jié)數(shù)為90。該花紋美觀獨特，噪聲小，生熱低，散熱性好。為避免花紋在使用過程中出現(xiàn)裂口、掉塊，并保證高速性能，花紋溝壁傾角取8°，溝底連結(jié)弧半徑取1 mm。

胎面花紋展開如圖2所示。

圖2 胎面花紋展開示意

3 施工設(shè)計

3.1 胎面

通過計算輪胎材料分布并參考設(shè)計經(jīng)驗，確定胎面分為胎冠部分和胎側(cè)部分復(fù)合擠出。胎面冠部寬度（胎肩寬度）為130 mm，總寬度為480 mm，胎面冠部厚度為7 mm，胎肩厚度為12 mm，胎面質(zhì)量為4.5 kg。

3.2 胎體和緩沖層

胎體和緩沖層均采用2層1400dtex/2V1錦綸6浸膠簾布，以增強胎面冠部抗沖擊能力。胎體簾布裁斷角度為35.5°，安全倍數(shù)達(dá)到11.9。

3.3 胎圈

鋼絲圈采用Φ0.96 mm的19#鍍銅高強度胎圈鋼絲，排列方式為4×6，鋼絲圈直徑為385 mm，安全倍數(shù)大于9.2。

3.4 成型工藝

輪胎成型采用半自動壓輥包邊成型機，半芯輪式成型機頭，成型機頭直徑為465 mm，成型機頭寬度為385 mm。簾線的假定伸張值為1.031，胎冠簾線角度為55°。胎面及胎體簾布采用套筒法成型。

3.5 硫化工藝

硫化采用四柱式硫化機硫化，硫化條件為：外部蒸汽壓力 （0.34±0.02） MPa，溫度 135（133～138） ℃、內(nèi)部過熱水壓力 2.6～2.7 MPa，溫度 （145±5） ℃；循環(huán)水壓力 ≥2 MPa；正硫化時間 45 min。

4 成品性能

4.1 外緣尺寸

安裝于測量輪輞的成品輪胎在標(biāo)準(zhǔn)充氣壓力下的充氣外直徑和斷面寬分別為689.6和205 mm，符合設(shè)計要求。

喹諾酮類抗生素 包括諾氟沙星、氧氟沙星、環(huán)丙沙星、司帕沙星等，以司帕沙星、氟羅沙星、克林沙星引起的過敏性藥疹最為嚴(yán)重。

成品輪胎如圖3所示。

圖3 成品輪胎示意

4.2 室內(nèi)試驗

輪胎性能試驗按照FMVSS No.119進(jìn)行測試，測試結(jié)果如下。

4.2.1 強度性能

充氣壓力為350 kPa，壓頭直徑為19 mm，最小破壞能為671 J，為標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值的185.4%，符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

4.2.2 耐久性能

充氣壓力為350 kPa，標(biāo)準(zhǔn)負(fù)荷為825 kg，試驗速度為80 km·h-1。試驗負(fù)荷為標(biāo)準(zhǔn)負(fù)荷的85%，90%和100%時，分別行駛4，6和24 h；完成標(biāo)準(zhǔn)要求之后按照每7 h負(fù)荷率增大10%進(jìn)行試驗，完成第7階段后結(jié)束試驗，輪胎未損壞，累計行駛時間為62 h，試驗結(jié)束時所加負(fù)荷為標(biāo)準(zhǔn)負(fù)荷的140%，試驗結(jié)果超過標(biāo)準(zhǔn)要求。

4.2.3 高速性能

充氣壓力為350 kPa，試驗負(fù)荷為726 kg，完成標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定程序后，每行駛30 min速度增大10 km·h-1繼續(xù)進(jìn)行試驗，試驗至第5階段輪胎損壞，累計行駛時間5.8 h，試驗結(jié)束時速度為190 km·h-1。

5 結(jié)語

本次設(shè)計ST205/75D15 6PR公路型掛車輪胎的充氣外緣尺寸、強度性能、耐久性能和高速性能均符合標(biāo)準(zhǔn)（法規(guī)）要求。產(chǎn)品于2015年正式投產(chǎn)，經(jīng)用戶反饋，使用效果良好。