巨胎结构设计知识巨胎结构设计知识昊华南方（桂林）橡胶有限责任公司昊华南方（桂林）橡胶有限责任公司桂林轮胎厂技术一部桂林轮胎厂技术一部2006年年12月月10日日巨胎结构设计知识什么是巨胎？什么是巨胎？ 国家斜交轮胎外观质量标准中对外胎名义断面宽为17in及以上的轮胎称为巨胎。 李董事长对我厂能够按每公斤卖得5美元以上的规格称为巨胎。因此，目前我厂生产的巨胎产品有：36.00-51-58PR、33.00-51-58PR 、30.00-51-52PR、27.00-49-48PR、24.00-49-48PR、24.00-35-42PR。下步准备投入试制的巨胎有： 40.00-57-68PR、33.00-57-58PR、35/65-33-36PR、45/65-45-42PR等。巨胎结构设计知识巨胎的基本知识巨胎的基本知识 我厂目前生产的巨胎均为斜交结构，我厂目前生产的巨胎均为斜交结构，即是帘布即是帘布层和缓冲层各相邻层帘线交叉，且与胎面中心线层和缓冲层各相邻层帘线交叉，且与胎面中心线呈小于呈小于90角排列的充气巨胎角排列的充气巨胎。 我厂的巨胎主要由胎体、胎面、胎圈三大部分我厂的巨胎主要由胎体、胎面、胎圈三大部分组成。组成。 胎体胎体由多层挂胶帘布按一定的角度贴合而由多层挂胶帘布按一定的角度贴合而成，使外胎具有所需的强度和弹性，以承受轮胎成，使外胎具有所需的强度和弹性，以承受轮胎使用时的复杂应力和多次变形，并缓冲外来的路使用时的复杂应力和多次变形，并缓冲外来的路面振动和冲击。帘布层是胎体的骨架，支撑着巨面振动和冲击。帘布层是胎体的骨架，支撑着巨胎各部分，也是固定巨胎的外轮廓。胎各部分，也是固定巨胎的外轮廓。缓冲层位于缓冲层位于胎体帘布层和胎面之间，要求散热性能好、缓冲胎体帘布层和胎面之间，要求散热性能好、缓冲性能好。性能好。巨胎结构设计知识 目前，我厂巨胎胎体全部应用我厂巨胎胎体全部应用1400dtex/3尼龙帘线尼龙帘线，待到明年的12月我厂将开始用钢丝帘线来制造子午线巨胎。所谓子午线轮胎，即是胎体帘布层帘线与胎面中心线呈90角或接近90角排列，以带束层箍紧胎体的充气巨胎。巨胎结构设计知识胎面胎面外胎同地面接触部分称为胎面。巨外胎同地面接触部分称为胎面。巨胎胎面胶分上层胎冠胶（胎胎面胶分上层胎冠胶（A010）和下层基部）和下层基部胶（胶（A020）两种组成）两种组成。胎冠胶（包括花纹块和花纹沟）直接接触地面，应具有耐磨损和耐切割性能，并能传导车轮的牵引力和制动力。在花纹沟底部的基部胶，用于缓冲断面传导的振动和冲击，常用不同于冠部胶的耐热、耐剪切胶料制成。 巨胎结构设计知识胎圈胎圈胎圈的用途是使轮胎紧密地固定在轮辋上，胎圈的用途是使轮胎紧密地固定在轮辋上，并承受巨胎与轮辋的各种相互作用力并承受巨胎与轮辋的各种相互作用力。胎圈主要由钢丝圈和三角胶、钢丝圈包布组成,目前我厂现有规格中36.00-51 、30.00-51 的轮胎因结构设计中所需钢圈根、排数较大，而在现有钢丝挤出机上无法按工艺标准挤出成型；因而只能采用一分为二的挤出法，然后在包圈工序中进行组合完成。因此，36.00-51、30.00-51钢丝圈目前是由两个钢丝圈组合而成。钢丝圈是巨胎胎圈的基础，是巨胎强度的重要组成部分，其构造如下： 巨胎结构设计知识 我厂巨胎钢丝圈结构我厂巨胎钢丝圈结构: 规 格钢丝圈直径钢丝圈根数排数36.00-511每一个直径不相同162623430.00-511每一个直径不相24282327.00-491每一个直径不相14212324.00-491每一个直径不相10222324.00-351每一个直径不相111523巨胎结构设计知识巨胎规格的标记巨胎规格的标记（1）36.00-51-58PR36.00： 巨胎名义断面宽， in： 为斜交胎结构51： 为名义轮辋直径 in58PR： 58层级（轮胎在规定的使用条件下，能够承受最大负荷的特定强度标志。它不一定代表帘布层的实际层数）（2）35/65-33-36PR35： 巨胎名义断面宽， in65： 名义扁平率65（或称高/宽比）： 为斜交胎结构33： 为名义轮辋直径 in36PR： 36层级巨胎结构设计知识巨胎结构设计程序巨胎结构设计程序 巨胎结构设计分二个阶段进行巨胎结构设计分二个阶段进行。 第一阶段技术设计。任务是收集为设计提供依据的技术资料，确定巨胎的技术性能要求；设计巨胎外轮廓曲线、内轮廓曲线和胎面花纹；设计胶囊；绘制巨胎设计总图。 第二阶段施工设计，任务是根据技术设计确定成型机头型式、直径及肩部轮廓；绘制材料分布图，编制巨胎施工标准表，提出巨胎制造附属工具的技术要求。 在完成上述二个阶段的设计任务后提出技术设计和施工设计说明书。巨胎结构设计知识技术设计技术设计 设计任何一种规格巨胎，都要以车辆类型设计任何一种规格巨胎，都要以车辆类型和使用条件以及轮胎的强度和经济性为依据，和使用条件以及轮胎的强度和经济性为依据，力求做到既性能优良又经济耐用力求做到既性能优良又经济耐用。巨胎结构设计知识巨胎设计前的准备工作巨胎设计前的准备工作 轮胎是矿车行走机构的主要部件，能将车辆发动机功率传递到路面。因此，充气轮胎的结构尺寸、胎面花纹性能和使用的材料，都缺胶取决车辆的类型和用途，发动机的功率、轮胎负荷和行驶速度。为了适应车辆的需要，设计前应当作好车辆技术资料的收集工作，然后选用先进的轮胎技术进行设计。巨胎结构设计知识设计巨胎需收集的各项原始资料如下：车辆的技术性能车辆类别、厂牌、型号、用途和外形尺寸；2）车辆自重、载重、整车重量在各轴上的分布和车辆所需承担的牵引负荷；3）车辆驱动形式、轴数、轴距、轮数和轮距；4）轮辋类型、代号和双轮间距离；5）车辆的平均速度和最高速度；6）最小离地间隙、最小转弯半径和最大爬坡度；7）轮胎最大外缘尺寸；8）对轮胎的特殊要求；9）今后这种车辆的发展前景；10）其他。巨胎结构设计知识（2）路况 主要了解路面的性质，是硬基路面、碎石路面、浮土路面还是特殊路面。另外，还需了解使用地区的年平均气温和降雨量等。巨胎结构设计知识（3）国内外同规格或类似规格轮胎的结构和使用情况：1）设计参数，如层级、内压、负荷及花纹形式等；2）充气前后及使用过程中外缘尺寸的变化情况；3）室内试验数据；4）实际使用中的性能及主要优缺点；5）使用部门的建议和要求。巨胎结构设计知识2、技术要求的确定、技术要求的确定（1）轮辋；（2）轮胎外缘尺寸的确定（查标准）；（3）负荷能力计算。轮胎的负荷能力，是轮胎质量的重要指标；（4）层级的确定。轮胎的层级表示轮胎在规定载重量下的强度。巨胎结构设计知识3、巨胎外轮廓设计、巨胎外轮廓设计（1）模型断面宽（B）和模型外直径（D）的确定（2）轮胎着合直径（d）的确定（3）模型断面髙（H）的确定（4）行驶面宽度（b）和弧度髙（h）的确定（5）断面水平轴位置的确定（H1和H2）（6）各部弧度的确定：Rn、Rn、R1、R2、R3、R4、HR4、R5、0巨胎结构设计知识 4、巨胎胎面花纹设计、巨胎胎面花纹设计 巨胎胎面花纹设计的优劣，直接关系到巨胎的使用性能及其寿命。因此，改进胎面花纹的设计，是提高巨胎质量的途径之一。巨胎结构设计知识（1）设计胎面花纹的基本要求1）胎面花纹的作用是传递车辆的牵引力和制动力胎面花纹的作用是传递车辆的牵引力和制动力。为此，胎面花纹必须与路面纵向和侧向有良好的接着性能；2）胎面花纹要尽可能耐磨，且滚动损失小；3）在使用中胎面花纹应生热小、散热快、自诫性能好；4）胎面花纹应有助于降低缓冲层和帘布层的应力，同时花纹各部位要十分坚实，使用中耐刺扎、不裂口、不掉块；5）在保证以上各项性能的基础上，还应做到美观。 巨胎结构设计知识（2）花纹的类型我厂目前巨胎的主要花纹是：我厂目前巨胎的主要花纹是：E-4、L-4、L-5，其特点是：E-4适用于铲运机和重型自卸车，在矿区、隧道、采石场及建筑工地等较差路况作业时，具有良好的抗切割，耐磨损性能，且抓着力好；L-4适用于在苛刻条件下作业的推土机和装载机，具有较好的耐磨损和抗切割性能；L-5适用于在多岩石等苛刻的条件下作业的推土机和装载机，具有较好的耐磨损和抗切割性能。所以我厂的胎面花纹主要根据矿区路面、卸石场的石块多、路面差、使用条件苛刻的特点进行设计，以增大巨胎的使用价值。巨胎结构设计知识（3）花纹沟深度的确定花纹沟深度根据巨胎规格、花纹类型、胎体强度、车辆的行驶速度、以及要求达到的行驶里程综合考虑选值。（4）花纹沟断面形状的确定根据巨胎规格、花纹类型、使用条件等而定。（5）其他1）上胎侧设范擦线，或叫装饰线；2）下胎侧设防水线；3）胎侧、花纹块设跑气眼；4）防水线设排气连通沟；5）花纹底部设花纹深度测量点标志。5、巨胎内轮廓设计巨胎外轮廓曲线确定之后，可准确地进行胎体强力、钢丝圈强力计算。巨胎结构设计知识6、优选方案、优选方案 在设计巨胎断面形状和花纹时，根据巨胎的性能要求。选取不同的设计参数，设计多种外轮廓曲线对照比较其优缺点，从中优选出综合性能最优的方案作为最终的设计方案。7、外胎总图等图纸的绘制、外胎总图等图纸的绘制巨胎结构设计知识施工设计施工设计1、成型机头直径及肩部曲线的确定2、成型机头宽度的计算3、绘制材料分布图4、巨胎施工表的制定5、巨胎制造附属工具的技术要求 1）胎面缠绕尺寸确定 2）三角胶条压出样板尺寸确定 3）填充胶条压出样板尺寸确定 4）钢丝圈卷成盘尺寸确定 5）成型机头宽度及调整范围。巨胎结构设计知识 巨胎设计完成后，关键的是施工设计中的胎体设计。为利于散热，在胎体上采用髙强力的平顶山生产的1400dtex/3尼龙帘线，以减少胎体帘布的层数，减薄整个胎体厚度；二是为增强胎体坚固性，胎体设计的安全系数，远远超过一般的工程轮胎的要求；为保证胎体的弹性及应力过渡均匀合理，采用适当的隔离胶片（应力过渡胶片），还可以增加各帘布层间的附着力，避免巨胎在使用过程中出现脱层的现象。在施工过程中，帘布筒对机头的伸张值，采用逐步增大，而裁断角度又逐步调整的办法，帘线假定伸张值的取值也随不同的帘布筒而变化，即胎体的均匀伸张设计，使胎体的每一层帘布受力均匀；为改善成品的使用性能，适当调整帘线反包高度，使胎体的刚性和挺性达到最佳，以提高巨胎的抗冲击性能。巨胎结构设计知识 巨胎的结构设计特点是：巨胎具有载重量巨胎的结构设计特点是：巨胎具有载重量髙、牵引力大、通过性好，耐磨耗和耐切割髙、牵引力大、通过性好，耐磨耗和耐切割等，且外缘尺寸大，帘布层数多，胎面胶又等，且外缘尺寸大，帘布层数多，胎面胶又宽、又厚。宽、又厚。 总之，巨胎的结构设计关系重大，设计非常复杂。 因此，在设计巨胎前后要进行许多调研、反复计算和多次审核，综合各方面的意见，才能设计出一个髙质量的巨胎新产品来。巨胎结构设计知识谢谢!技术一部技术一部 2006年12月巨胎结构设计知识