轮胎的管理、使用和保养讲座 第8讲 子午线轮胎

1　类型、构造及优越性1 1　类型根据带束层和胎体骨架材料的不同 ,子午线轮胎可分为全钢子午线轮胎、半钢子午线轮胎和全纤维子午线轮胎 3类。载重子午线轮胎有全钢或半钢的 ;轿车子午线轮胎有半钢的或全纤维的。活胎面全钢子午线轮胎是从子午线轮胎衍生出来的 ,由钢丝帘线呈子午线方向排列的胎体和带有钢丝帘线呈周向排列的带束层的并可卸换的胎条两部分组成。活胎面全钢子午线轮胎除兼有子午线轮胎的一些优点外 ,最大的特点是胎条磨损后可以随时更换 ,也可以根据路面或季节变化换用不同花纹的胎条。1 2　构造子午线轮胎有无内胎和有内…     

二段成型全地形车子午线轮胎的开发

介绍二段成型全地形车(UTV)子午线轮胎的开发。在对样胎配置进行分析的基础上,确定28×10R14 UTV子午线轮胎采用胎体+带束层+冠带层的结构,具体配置为:胎体骨架材料930dtex/2锦纶66帘线,胎体胎冠角20°;带束层骨架材料930dtex/2锦纶66帘线,带束层胎冠角65°;冠带层骨架材料1400dtex/2锦纶66帘线,一字缠绕,交叠5mm;钢丝圈Φ0.96mm钢丝,5×4排列;三角胶尺寸(高×宽) 35mm×5mm。成品UTV子午线轮胎性能达到相关要求,相对带束斜交轮胎,子午线轮胎外缘尺寸的稳定性和动平衡性能提高,原材料成本降低10.76%。     

世界子午线轮胎使用钢丝帘线实例分析

对近年来世界12个典型规格的载重、轻载和轿车子午线轮胎所用钢丝帘线的剖析结果进行分析。国外载重子午线轮胎胎体大多选用密集型钢丝帘线,有不用外缠丝的趋势;带束工作层大部分采用开放型高强度钢丝帘线,带束保护层多采用全渗胶型钢丝帘线;大部分公司轮胎胎圈加强层采用专门的钢丝帘线,且裁断角普遍小于40°,个别公司轮胎采用多层锦纶帘布。全钢轻载子午线轮胎胎体和带束层钢丝帘线的选择趋势与载重子午线轮胎基本相同。轿车子午线轮胎带束层主要采用开放型高强度钢丝帘线,亚洲部分公司轮胎仍采用传统结构钢丝帘线,部分公司轮胎胎圈采用钢丝帘线替代胎圈钢丝。     

子午线轮胎用钢丝帘线的发展方向

子午线结构是轮胎发展方向,钢丝帘线是制造子午线轮胎的骨架材料,轿车轮胎,轻型和重型载重轮胎的带束层,重型载重轮胎的胎体和带束层都要用钢丝帘线做骨架材料。本文结合近年出现的几种新结构钢丝帘线简要介绍钢丝帘线的发展方向。     

国内外全钢载重子午线轮胎使用钢丝的差异

根据国内外全钢载重子午线轮胎剖析结果讨论国内外全钢载重子午线轮胎使用钢丝的差异。对于无内胎全钢载重子午线轮胎,国外厂家大都采用密集型钢丝帘线作为胎体帘线,钢丝帘线直径都比较小,且比较柔软,但钢丝帘线密度较大;国内外厂家都采用了4层带束层结构,带束层钢丝帘线直径普遍较大。对于有内胎全钢载重子午线轮胎,国内厂家轮胎胎体使用最多的是3＋9＋15钢丝帘线,带束层多采用3层带束层结构,以3＋9＋15钢丝帘线为主,配合一些高抗冲击、高伸长钢丝帘线;国外厂家仍以采用4层带束层结构为主。国内外全钢载重子午线轮胎胎圈钢丝直径都比较大,且多采用六角形钢丝圈,其中无内胎轮胎采用斜六角形钢丝圈的较多,有内胎轮胎采用正六角或扁六角形钢丝圈的居多。     

不同骨架材料对轮胎接地印痕的影响

试验研究采用锦纶帘线、芳纶帘线以及芳纶与锦纶复合帘线作胎体帘布层或带束层骨架材料对轮胎接地印痕的影响。结果表明：采用相同帘线作胎体帘布层骨架材料、不同帘线作带束层骨架材料时,带束层帘线刚性越大,轮胎接地印痕长轴冠中长度越小,短轴长度越大,矩形率越大;采用锦纶帘线作胎体帘布层和带束层骨架材料的轮胎接地印痕形状与采用复合帘线作胎体帘布层和带束层骨架材料的轮胎相似;使用相同原材料（除骨架材料外）、采用相同工艺和模具硫化的轮胎,在相同充气压力、负荷和下沉量下,接地印痕面积比较接近。     

非公路型斜交轮胎的子午化改造

介绍非公路型斜交轮胎的子午化改造方法。采用大部分现有斜交轮胎的生产设备,通过技术改进,提高轮胎制造精度。改造内容包括增加帘布筒径向贴合鼓,或在一段成型机上增加帘布供料架,增加二段成型装置;增加带束层纤维帘布裁断机,借用带束层全钢帘布裁断机。胎体采用纤维帘线,带束层采用纤维帘线或钢丝帘线,通过生产全纤维子午线或半钢子午线轮胎,实现斜交轮胎产品的更新换代。     

国内全钢载重子午线轮胎钢丝帘线的应用与发展

简要介绍国内全钢载重子午线轮胎钢丝帘线的应用现状和发展方向,重点论述全钢载重子午线轮胎胎体、带束工作层和带束保护层钢丝帘线的现有结构和发展趋势。指出胎体钢丝帘线趋向于采用高强度(或适当加大单丝直径)和密集型;带束工作层钢丝帘线趋向于采用开放型,并采用较大单丝直径;带束保护层钢丝帘线趋向于采用高破断伸长率和抗冲击型。     

子午线轮胎用纤维骨架材料的发展概况

从子午线轮胎向高速化和环保化发展的角度 ,阐述对纤维骨架材料的性能要求 ,对比分析人造丝、聚酯、锦纶和芳纶帘线在轿车和轻载子午线轮胎中的应用前景。人造丝帘线可用于高性能原配子午线轮胎的胎体帘布层 ;聚酯帘线适用于V速度级以下的轿车和轻载子午线轮胎胎体帘布层 ;锦纶 66帘线适用于轿车和轻载子午线轮胎胎体帘布层 ,特别适用于V速度级以上的轿车子午线轮胎胎体帘布层和轿车子午线轮胎的冠带层 ;芳纶帘线用于子午线轮胎带束层取代钢丝帘线 ,并用于高速轮胎、超轻量轮胎、绿色轮胎等高性能轮胎的胎体帘布层和胎圈芯等替代子午线轮胎中所有的金属部件。     

航空轮胎的发展概况（一）

介绍航空斜交轮胎和航空子午线轮胎的发展概况。航空斜交轮胎技术的主要发展方向：降低断面高度,优化胎面形状和花纹结构,采用胎面增强结构,提高胎体强度。航空子午线轮胎普遍采用尼龙帘线作骨架材料,芳纶帘线是理想的骨架材料,聚酮帘线和复合帘线发展前景良好。航空子午线轮胎胎面、带束层、胎体、胎侧和胎圈结构必须不断优化,以适应高性能飞机的发展。     

半钢子午线轮胎带束层胶配方的改进

对半钢子午线轮胎带束层胶配方进行改进,以提高带束层的生产效率.结果表明,以石油树脂减量替代芳烃油,胶料的加工安全性提高,硫化胶的撕裂强度和H抽出力增大;改进配方带束层胶的挤出速度明显提高,可在不增加设备的前提下,提高半钢子午线轮胎的生产能力.     

预分散促进剂H-80在半钢子午线轮胎带束层中的应用

试验研究预分散促进剂H-80在半钢子午线轮胎带束层中的应用效果.结果表明,以H-80替代HMT母胶用于半钢子午线轮胎带束层中,硫化胶的粘合性能略有提高,工艺性能相差不大,成品轮胎的强度、耐久和高速性能稍有提高,可以减小环境污染,有利于清洁生产.     

轮胎骨架材料带束层的有限元分析

使用ABAQUS有限元分析软件,考虑了轮胎材料的非线性、接触非线性及轮胎结构非线性等因素,建立了195/65R15半钢子午线轮胎三维有限元分析模型。探讨充气工况和静负载工况下轮胎及轮胎骨架材料带束层受力变形的情况,并对带束层不同部位帘线的受力及胎肩部位变形情况进行了分析。结果表明,带束层帘线径向受力分布与轮胎接地区域应力分布相似,按照中心轴线对称分布,最大值出现在胎肩位置,约为142N;通过带束层帘线在胎肩部位变形分析可知,帘线在胎肩部位最大周向变形量约为16mm。     

航空轮胎的发展概况(二)

(续上期)2航空子午线轮胎的发展1983年5月米其林和固特异在巴黎航空博览会上推出航空子午线轮胎,正式宣告了航空子午线轮胎问世。此后,世界各大轮胎公司纷纷投入巨资进行航空子午线轮胎的研发,特别是对航空子午线轮胎的结构设计和材料应用进行深入探讨,使航空子午线轮胎得到不断改进和发展。2.1骨架材料应用为满足高性能飞机日益提高的要求,使航空轮胎性能适应飞机发展的需要,必须注重航空子午线     

11R22.5公交专用子午线轮胎的设计及其侧偏特性仿真

介绍11R22.5公交专用子午线轮胎的设计及其侧偏特性仿真情况。轮胎外直径和断面宽分别取1054和280mm,胎圈着合直径取571.5mm,采用低噪声RT606胎面花纹;胎体采用3＋8＋13×0.18＋0.15HT钢丝帘线;带束层为4层结构,1#带束层采用3×0.20＋6×0.35HT钢丝帘线,2#和3#带束层采用3＋9＋15×0.22＋0.15钢丝帘线,4#带束层采用5×0.35HI钢丝帘线;采用六角形钢丝圈。有限元分析结果表明,轮胎接地形状接近椭圆,压力分布比较均匀;侧偏角（α）不超过5°时侧向力（Fy）和α呈线性关系,α在10°附近时Fy达到峰值;α为2°~4°时回正力矩（Mz）达到峰值,随着α的进一步增大Mz迅速减小;轮胎的侧偏特性受轮胎与地面间摩擦系数的影响;侧倾角对Fy影响很小,对Mz影响显著。     

新型子午斜交胎结构设计与力学性能研究

如今优越的承载性能、操控性能和安全性能成为了轮胎行业未来发展的主旋律,然而由于高扁平率的轮胎在使用过程中胎肩变形难以控制导致轮胎接地压力分布均匀性较差,从而影响轮胎的磨损性能和安全性能。基于子午胎和斜交胎的胎体结构和性能对比,提出了一种新型的子午斜交胎体结构,利用有限元软件ABAQUS建立子午斜交胎的三维有限元模型,并对其进行接地性能和骨架材料力学性能分析。研究结果表明,子午斜交胎体结构通过提高胎侧刚性和控制胎肩变形,减小了胎肩的应力集中,改善了轮胎接地压力分布均匀性,避免了轮胎断面轮廓畸变,提高了轮胎的承载性能、耐磨性能和操控性能。     

带束层角度对轮胎印痕的影响

试验研究以锦纶帘线为胎体,以芳纶与锦纶的复合帘线为带束层的子午线轮胎,带束层角度对轮胎印痕的影响。试验结果表明：在同种条件下,随着轮胎带束层角度的变化,轮胎接地印痕、受力分布发生变化。     

带束层膨胀对轮胎接地印痕的影响研究

研究带束层膨胀对轮胎接地印痕的影响。对比多种普通带束层膨胀的钢丝帘线角度变化法则,分析普通带束层膨胀对轮胎接地印痕仿真准确性的影响;探讨0°带束层钢丝帘线的特性,提出考虑0°带束层预应变的轮胎性能仿真方法,并分析0°带束层预应变对轮胎接地印痕的影响。本研究结果可为轮胎的结构设计、工艺设计和仿真分析方面提供指导。     

芳纶帘线在子午线轮胎中的应用

从新型原材料的应用及成本的角度，探讨了在轻型载重／乘用子午线轮胎胎体和带束层应用芳纶帘线的可能性，并对芳纶帘线的压延工艺参数进行了探讨，认为芳纶帘线用于轮胎对其性能要优于聚酯帘线和钢丝帘线。但是，按目前芳纶帘线的价格，仅适用于轻型载重／乘用子午线轮胎的带束层。