ST205/75D15 6PR公路型掛車輪胎的設計

徐學強，鐘 武，何曉東

[四川輪胎橡膠（集團）股份有限公司，四川 簡陽 641402]

近年來，斜交輪胎差異化發展加劇，同時國內斜交輪胎逐漸被淘汰。為增加斜交輪胎出口，我公司開發了ST205/75D15 6PR等4個規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勢，對該類輪胎進行輕量化設計，同時胎面膠采用高耐磨性能配方、胎側膠采用耐老化配方。本文介紹ST205/75D15 6PRT公路型掛車輪胎的設計情況。

1 技術要求

根據客戶要求并參照《美國輪胎輪輞協會標準年鑒（TRA）2012》及FMVSS NO.119《美國輪胎測試法規》的要求，確定ST205/75D15 6PR公路型掛車輪胎的技術參數為：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，標準充氣壓力 350 kPa，最大負荷 825 kg。

2 結構設計

2.1 外直徑（D）和斷面寬（B）

合理設計輪胎模型尺寸是保證輪胎充氣外緣尺寸達到TRA 2012的基本要求。根據我公司設計經驗，考慮到輪胎的耐磨性能和速度性能，結合錦綸簾線特點以及本公司相近規格輪胎的參數，本次設計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，不發生打滑漏氣現象且易于裝卸，結合我公司現有產品使用情況和設計經驗，本次設計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%，花紋周節數為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裂口、掉塊，并保證高速性能，花紋溝壁傾角取8°，溝底連結弧半徑取1 mm。

胎面花紋展開如圖2所示。

圖2 胎面花紋展開示意

3 施工設計

3.1 胎面

通過計算輪胎材料分布并參考設計經驗，確定胎面分為胎冠部分和胎側部分復合擠出。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°，安全倍數達到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） ℃、內部過熱水壓力 2.6～2.7 MPa，溫度 （145±5） ℃；循環水壓力 ≥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準充氣壓力下的充氣外直徑和斷面寬分別為689.6和205 mm，符合設計要求。

喹諾酮類抗生素 包括諾氟沙星、氧氟沙星、環丙沙星、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重。

成品輪胎如圖3所示。

圖3 成品輪胎示意

4.2 室內試驗

輪胎性能試驗按照FMVSS No.119進行測試，測試結果如下。

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，為標準規定值的185.4%，符合標準要求。

4.2.2 耐久性能

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

4.2.3 高速性能

充氣壓力為350 kPa，試驗負荷為726 kg，完成標準的規定程序后，每行駛30 min速度增大10 km·h-1繼續進行試驗，試驗至第5階段輪胎損壞，累計行駛時間5.8 h，試驗結束時速度為190 km·h-1。

5 結語

本次設計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準（法規）要求。產品于2015年正式投產，經用戶反饋，使用效果良好。