工程機(jī)械輪胎講座

工程機(jī)械輪胎講座第1頁(yè)/共47頁(yè)

大型工程輪胎是指輪輞直徑在25～33吋，如18.00-25、18.00-33、17.5-25、20.5-25、23.5-25、26.5-25、29.5-25、29.5-29等，在工程輪胎中大型工程輪胎約占1/3的量。

中型工程輪胎是指輪輞直徑在20～24吋的工程輪胎，如16/70-20、13.00-24、14.00-24、16.00-20等。

小型工程輪胎是指輪輞直徑在20吋以下的，如8.25-15等。按以上定義，我國(guó)2006年協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)的各類工程輪胎產(chǎn)量比例如下表1。表12006年全國(guó)各類工程輪胎產(chǎn)量比例第2頁(yè)/共47頁(yè)

據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球工程輪胎市場(chǎng)容量約55億美元，按2005年全球輪胎銷量總額為1010億美元，即工程輪胎份額約占5.5%。按地區(qū)劃分：北美市場(chǎng)占全球工程輪胎的27%，以美國(guó)市場(chǎng)最大，工程輪胎需求量大，需大量進(jìn)口；南美市場(chǎng)占8%；歐洲市場(chǎng)占20%，工程機(jī)械約有12萬(wàn)臺(tái)左右，包括有名的卡特比勒、約翰迪爾和沃爾沃等公司；亞洲市場(chǎng)占30%，普利斯通、橫濱和東洋是工程輪胎主要生產(chǎn)商；大洋洲市場(chǎng)占7%，澳大利亞礦山機(jī)械多，工程輪胎供應(yīng)不足；阿拉伯市場(chǎng)占8%；埃及、贊比亞、南非和伊拉克等很有發(fā)展?jié)摿?。總之，有色金屬價(jià)格上漲，促進(jìn)了礦山業(yè)的繁榮，從而延長(zhǎng)工作時(shí)間，提高工作強(qiáng)度，加快了輪胎的消耗，需求量隨之大升，全球性的工程輪胎熱也傳到我國(guó)，尤其是巨型工程輪胎以驚人的速度在開發(fā)生產(chǎn)，如2005年至2006年最大巨胎是27.00-49、36.00-51，而今年已發(fā)展到40.00-57，甚至以開發(fā)53/80-63。目前世界上著名的輪胎公司都在擴(kuò)大工程輪胎的產(chǎn)能，如米其林公司在巴西、在美國(guó)卡羅米納州及在西班牙的維多利亞工廠擴(kuò)建工程子午胎，米其林的目標(biāo)是要占全球工程輪胎市場(chǎng)的30%；再如普利斯通公司要在日本下關(guān)工廠、防府工廠擴(kuò)產(chǎn)并新建巨型工程子午胎；再如固特異公司、橫濱公司等都在擴(kuò)大工程胎產(chǎn)能?？傊?，由于礦山、建筑、交通能源業(yè)的發(fā)展，其所需工程輪胎超出了人們的預(yù)料，使工程機(jī)械輪胎在輪胎業(yè)中的地位引起了人們的高度關(guān)注。第3頁(yè)/共47頁(yè)

我國(guó)工程輪胎從2001-2005年，年均增長(zhǎng)率33%，2006年間增長(zhǎng)50%，隨著我國(guó)礦山、水利、交通、各種基礎(chǔ)建筑的快速發(fā)展，工程輪胎需求增加，再加上近年出口量的增加，出現(xiàn)了更大增長(zhǎng)。在工程輪胎中原有的主要規(guī)格17.5-25、20.5-25、23.5-25仍占比重大，但呈逐年下降趨勢(shì)，而大一些的規(guī)格如26.5-25、29.5-25量在增加，35“以上的巨胎2006年比上年增加一倍多。目前生產(chǎn)巨胎的廠家也不僅是原來(lái)風(fēng)神、天津、桂林等廠，能生產(chǎn)27.00-49、30.00-51、36.00-51、40.00-57、45/65-45巨型工程輪胎的廠家已達(dá)20多家，大部分集中在山東，但總量不超過(guò)2萬(wàn)條，而大部分用于出口，填補(bǔ)全球巨型工程子午胎需求急增的空間，帶來(lái)一個(gè)大的發(fā)展機(jī)遇。我國(guó)工程子午線輪胎從2002年開始生產(chǎn)了8條（三角23.5R252條、上海14.00R246條），發(fā)展到2006年的18萬(wàn)條，最大規(guī)格29.5R29。目前正開發(fā)24.00R35，現(xiàn)生產(chǎn)工程子午輪胎的已有8家企業(yè)（上海、三角、風(fēng)神、桂林、貴州、山東興源、金宇、玲瓏）。第4頁(yè)/共47頁(yè)

巨型工程子午胎主要用于重型自卸汽車，其優(yōu)越的性能會(huì)更加突出，如提高行駛性能，生熱低，耐磨、耐刺扎，緩沖性能好，操縱穩(wěn)定性好，負(fù)荷能力大，使用壽命長(zhǎng)等?，F(xiàn)我國(guó)的平朔安太堡煤礦、南芬鐵礦已全部采用子午工程胎，貨源依賴進(jìn)口。據(jù)目前國(guó)內(nèi)主要礦山重型自卸汽車估算，需巨型子午工程胎約4000條左右，要求使用壽命在2000～3000小時(shí)，規(guī)格已由27.00R49、37.00R57、30.00R51向40.00R57、53/80R63等發(fā)展。我國(guó)工程輪胎近5年來(lái)產(chǎn)量見(jiàn)表2。

表2我國(guó)工程輪胎近5年產(chǎn)量（萬(wàn)條）（輪胎協(xié)會(huì)會(huì)員單位統(tǒng)計(jì)）第5頁(yè)/共47頁(yè)

國(guó)內(nèi)已能生產(chǎn)巨型工程子午胎項(xiàng)目的企業(yè)，關(guān)鍵生產(chǎn)設(shè)備一次法或兩次法成型機(jī)，巨型定型硫化機(jī)或機(jī)模一體化的膠囊硫化裝置也在研制開發(fā)中，另出口的巨型工程子午胎的質(zhì)量更應(yīng)引起高度重視，方能占領(lǐng)市場(chǎng)。二、工程機(jī)械輪胎代號(hào)標(biāo)志、使用類型及主要規(guī)格所配車型：1、工程機(jī)械輪胎使用類型：國(guó)標(biāo)“GB/T2980-2001”《工程機(jī)械輪胎規(guī)格、尺寸、氣壓與負(fù)荷》中將工程機(jī)械輪胎的使用類型分為四類：第一類：重型自卸車和鏟運(yùn)機(jī)輪胎，用于運(yùn)輸作業(yè)，通常在不平整的路面上以中等速度行駛，最高速度為65km/h，單程不超過(guò)4km；第二類：平地機(jī)輪胎，用于修筑或養(yǎng)護(hù)道路，作業(yè)時(shí)輪胎負(fù)荷較穩(wěn)定，工作周期內(nèi)速度較慢，最高速度為40km/h；第三類：裝載機(jī)和推土機(jī)等輪胎，主要用于短距離裝運(yùn)，作業(yè)速度慢、運(yùn)輸距離短，最高速度10km/h，單程不超過(guò)75m；第四類：壓路機(jī)輪胎，用于壓平或壓實(shí)路面、場(chǎng)地和跑道，行程短速度低，最高速度為10km/h。第6頁(yè)/共47頁(yè)2、工程機(jī)械輪胎規(guī)格名稱、代號(hào)標(biāo)志和使用類型：⑴工程機(jī)械輪胎規(guī)格名稱舉例：16.00

—

24

TG

12PR

TT/TL23.5

R

25

★★14.00

—

24

NHS

16PR45/65

—

45

38PR

TLTT有內(nèi)胎、TL無(wú)內(nèi)胎

PR層級(jí)、★★負(fù)荷符號(hào)

TG工程牽引車和平地機(jī)輪胎

NHS非公路使用輪胎輪輞名義直徑，吋“—”斜交結(jié)構(gòu)代號(hào)、“R”子午結(jié)構(gòu)代號(hào)名義高寬比名義斷面寬，吋⑵工程機(jī)械輪胎的國(guó)標(biāo)代號(hào)標(biāo)志和使用類型：見(jiàn)表3。⑶工程機(jī)械輪胎尺寸公差：新胎最大總寬度（mm）=新胎設(shè)計(jì)斷面寬×a斜交輪胎：a=1.06；子午線輪胎：新胎設(shè)計(jì)斷面寬度＜380mm時(shí)，a=1.07,

新胎設(shè)計(jì)斷面寬度≥380mm時(shí)，a=1.09;第7頁(yè)/共47頁(yè)新胎最小總寬度（mm）=新胎設(shè)計(jì)斷面寬×0.97；新胎最大外直徑（mm）=2×設(shè)計(jì)新胎斷面高度×1.03+輪輞名義直徑；新胎最小外直徑（mm）=2×設(shè)計(jì)新胎斷面高度×0.97+輪輞名義直徑；表3工程機(jī)械輪胎的國(guó)標(biāo)代號(hào)標(biāo)志和使用類型

第8頁(yè)/共47頁(yè)⑷窄基輪胎（普通斷面輪胎）：輪胎斷面高寬比為0.95左右的工程輪胎。寬基輪胎：輪胎斷面高寬比為0.80左右的工程輪胎。低斷面輪胎：輪胎斷面高寬比為0.65左右（65系列）或0.70左右（70系列）的工程輪胎。3、常用的大型工程機(jī)械輪胎主要尺寸及所配車型：第9頁(yè)/共47頁(yè)第10頁(yè)/共47頁(yè)4、工程機(jī)械輪胎的發(fā)展趨勢(shì)：⑴從普通斷面向?qū)捇虻蛿嗝娼Y(jié)構(gòu)發(fā)展：可顯著提高牽引性能，大大改進(jìn)工程車輛的穩(wěn)定性。⑵向無(wú)內(nèi)胎輪胎方向發(fā)展：無(wú)內(nèi)胎輪胎內(nèi)腔有耐透氣性好的專用密封層，胎圈與輪輞過(guò)盈緊密配合，胎圈與輪輞接觸部有胎趾密封膠，胎圈與輪輞之間有“O”形密封圈。第11頁(yè)/共47頁(yè)⑶無(wú)內(nèi)胎輪胎的優(yōu)點(diǎn)：①密封性能好，能提高行駛安全性。②因沒(méi)有內(nèi)胎，所以消除了內(nèi)外胎之間的摩擦，生熱低，工作溫度低，更是用于高速行駛工況，可提高輪胎使用壽命。③當(dāng)輪胎被刺穿后，因胎里密封層漏氣慢，不致于立即失去支撐與行駛能力，從而提高了行駛的安全性。④維修方便：當(dāng)穿孔較小時(shí)，可直接修補(bǔ)。⑤簡(jiǎn)化了工藝，省去了內(nèi)胎、墊帶的工藝及其生產(chǎn)的工裝設(shè)備，節(jié)省了投資。⑷向子午線方向發(fā)展：子午線輪胎的優(yōu)點(diǎn)：①耐磨性好；②滾動(dòng)阻力低、節(jié)油；③高速性能好，乘坐舒適；④操縱穩(wěn)定性好；⑤噪音低。⑸向?qū)Ｓ眯头较虬l(fā)展：①普通型；②低生熱型；③耐切割型；④沙漠型；⑤巖石型。第12頁(yè)/共47頁(yè)三、工程機(jī)械輪胎結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：工程機(jī)械輪胎同一般載重汽車輪胎相比，具有承載能力高，牽引力大，通過(guò)性好，耐磨耐切割性能好。如14.00-24、16.00-25、18.00-25、18.00-33、21.00-35、24.00-35、27.00-49、30.00-51、33.00-51、36.00-51、40.00-57等規(guī)格均為與自卸汽車及鏟運(yùn)機(jī)配套的產(chǎn)品，其作業(yè)條件苛刻，多行駛在礦山、碎石路面上，而且作業(yè)速度多在30～60km/h，連續(xù)作業(yè)，因此要求具有高承載能力，胎體較厚，胎面耐磨、耐切割，又要使其具有低生熱，嚴(yán)防輪胎的早期脫層爆破。而17.5-25、20.5-25、23.5-25、26.5-25、29.5-25、29.5-29、35/65-33、45/65-45等規(guī)格多于裝載機(jī)配套的產(chǎn)品，該類工程機(jī)械主要使用在礦山、煤田等無(wú)路面的短距離低速作業(yè)，要求其耐磨、耐切割性能好，同時(shí)在設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)要注意裝載機(jī)在作業(yè)時(shí)，鏟運(yùn)斗鏟礦石和舉升礦石的瞬間，前橋的兩條輪胎將承受整車和鏟運(yùn)斗容量總負(fù)荷的70%，以使正確確定輪胎的層級(jí)，以滿足該類輪胎的承載能力。另13.00-24TG、14.00-24TG等多與推土機(jī)配套的產(chǎn)品，要求裝配在半深槽輪輞上，輪胎的花紋要求為牽引性好、可拋泥的自潔性花紋等，如L-2型等。第13頁(yè)/共47頁(yè)1、工程輪胎負(fù)荷能力計(jì)算：⑴普通斷面斜交輪胎（16.00吋以下斷面）:用英制單位計(jì)算時(shí)：Q=K×0.425×P0.585×S0.6251.39×(Dr+S0.625)用國(guó)際單位計(jì)算時(shí)：Q=K×2.735×10-5×P0.585×S0.6251.39×(Dr+S0.625)⑵普通斷面斜交輪胎（16.00吋及以上斷面）:用英制單位計(jì)算時(shí)：Q=K×0.425×P0.585×S0.6251.39×(1.46Dr0.88+S0.625)用國(guó)際單位計(jì)算時(shí)：Q=K×2.735×10-5×P0.585×S0.6251.39×(2.152Dr0.88+S0.625)⑶寬基斜交輪胎：用英制單位計(jì)算時(shí)：Q=K×0.425×P0.585×Sd1.39×(1.84Dr0.81+Sd)用國(guó)際單位計(jì)算時(shí)：Q=K×2.735×10-5×P0.585×Sd1.39×(3.402Dr0.81+Sd)式中各符號(hào)的含義：第14頁(yè)/共47頁(yè)Q----負(fù)荷，英制單位，磅lbs

國(guó)際單位，公斤kgP----氣壓，英制單位，Psi(磅/吋2)

國(guó)際單位，KpaDr----輪輞名義直徑，英制單位，吋in

國(guó)際單位，mm注意：偶數(shù)輪輞直徑用于計(jì)算負(fù)荷。180°－sin-1(Rm/S)如14.00-25、16.00-25用24〞直徑。

S0.625=S×———————

S0.70=S×———————135.6°180°－sin-1(Rm/S)180°－sin-1(Rm/S)141.3°第15頁(yè)/共47頁(yè)Rim----測(cè)量輪輞寬度，英制單位，吋in國(guó)際單位，mmS----測(cè)量輪輞上斷面寬，英制單位，吋in國(guó)際單位，mmSd----S0.625—(F)dd=圓形輪胎設(shè)計(jì)斷面高（0.96S0.70）減去扁平輪胎斷面高，英制單位，吋in國(guó)際單位，mmF=d/S0.70第16頁(yè)/共47頁(yè)K----負(fù)荷系數(shù)N----層數(shù)SF----應(yīng)力系數(shù)SF=————2、輪胎負(fù)荷計(jì)算舉例：⑴27.00-49-48PRV=50Km/h，即30mphP=575Kpa(83psi)，要求Q=25000kg(55100lbs)查TRA27.00-49標(biāo)準(zhǔn)輪輞19.50新胎設(shè)計(jì)斷面寬737mm(29吋)180°－sin-1(Rm/S)查表V=50Km/H時(shí)，K=1.3P×S2N第17頁(yè)/共47頁(yè)S0.625=S×———————

=29×———————=28.27Q=1.3×0.425×830.585×28.271.39×(1.46×480.88+28.27)=55148lbs可滿足要求。工程輪胎的承載能力與行駛速度、作業(yè)條件、氣壓密切相關(guān)，在設(shè)計(jì)中經(jīng)常遇到已知輪胎規(guī)格、作業(yè)速度，而不同層級(jí)相對(duì)應(yīng)的氣壓應(yīng)是多少？或知道同一規(guī)格同一層級(jí)輪胎在不同作業(yè)速度下相對(duì)應(yīng)的氣壓如何計(jì)算，這些問(wèn)題應(yīng)用應(yīng)力系數(shù)公式就可算出。即SF=————⑵計(jì)算舉例：例1：20.5-25用于裝載機(jī)作業(yè)速度8km/h，當(dāng)12PR、16PR、20PR時(shí)相對(duì)應(yīng)的氣壓是多少？180°－sin-1(Rm/S)141.3°180°－sin-1(19.5

/29)141.3°P×S2N第18頁(yè)/共47頁(yè)12PR時(shí)，P=SF×2N/S=34×2×12/20.5=39.8psi=280kpa16PR時(shí)，P=34×2×16/20.5=53psi=370kpa20PR時(shí)，P=34×2×20/20.5=65psi=450kpa例2：29.5-29-28R用于裝載機(jī)時(shí)，作業(yè)速度為8km/h和用于鏟運(yùn)機(jī)作業(yè)速度為50km/h時(shí)，相應(yīng)的氣壓應(yīng)為多少？查表8km/h時(shí)，SF=34∴P=34×2×28/29.5=65psi=450kpa查表50km/h時(shí)，SF=25.6∴P=25.6×2×28/29.5=48psi=340kpa2、工程輪胎一般設(shè)計(jì)參數(shù)的選?。孩臘′/D的選?。浩胀ㄕ喬′/D取0.99～1.02，其取值的大小與H/B的大小、βＫ的大小及胎面膠厚度、花紋深度有關(guān)。對(duì)于寬基及低斷面輪胎，因其內(nèi)腔為一扁橢圓形，為防止充氣后外直徑的膨脹，保證產(chǎn)品外緣尺寸符合要求，使產(chǎn)品具有較好的耐磨性，特選取D′/D＝1～1.03。第19頁(yè)/共47頁(yè)⑵B′/B的選?。浩胀〝嗝鍮′/B=1.03～1.07寬基斷面B′/B=1～1.05⑶斷面水平軸，即H1/H2若選取合理使輪胎的最大變形區(qū)集中在水平軸位置，即F2≥F1，使水平軸上下部位的材料厚度基本對(duì)稱一致，以求輪胎充氣后斷面膨脹均勻，從而避免輪胎在使用中發(fā)生胎側(cè)變形應(yīng)力集中現(xiàn)象。一般載重胎H1/H2=0.85～0.93工程輪胎H1/H2=0.73～0.88寬基或低斷面輪胎及加深花紋輪胎取小值。第20頁(yè)/共47頁(yè)⑷H/B是技術(shù)設(shè)計(jì)中主要參數(shù)之一，決定著輪胎斷面形狀，及D′、B′和使用性能。一般載重胎H/B=1.12～1.19工程胎普通斷面H/B=1.05～1.10工程胎寬基斷面H/B=0.75～0.85工程胎低斷面H/B=0.64～0.73⑸b/B:一般載重胎b/B=0.7～0.8工程輪胎b/B=0.85～0.95，目的是增大工程輪胎接地面積，減少單位面積上的壓力，同時(shí)提高胎肩部的支撐性能，減少變形，提高耐磨、耐刺扎性能。第21頁(yè)/共47頁(yè)3、工程輪胎承載能力強(qiáng)，作業(yè)條件苛刻，瞬間沖擊負(fù)荷大，要求具有高胎體簾線安全倍數(shù)：⑴單根簾線所受應(yīng)力：

N=P(RK2-ro2)/2RK∑in×1/(cosβＫ)2式中，N----單根簾線所受應(yīng)力，kg/根

P----輪胎充氣壓力，kg/cm2RK----胎里半徑，cmro----零點(diǎn)半經(jīng)（斷面水平軸至車軸中心距離）

βk----胎冠簾線角度∑in----胎冠各層簾線密度之和（含緩沖層），根/cm∑in=n1i1+n2i2+n3i3式中，n1

、n2

、n3

分別為內(nèi)層、外層、緩沖層簾布層數(shù)

i1

、i2

、i3分別為內(nèi)層、外層、緩沖層胎冠部簾線密度i1、2、3=i01、02、03×R0/RK×cosа0/cosβk式中，i01、02、03----各層簾線原始密度，根/cmR0----第一簾布筒半徑，cmа0----簾布裁斷角度，度對(duì)普通結(jié)構(gòu)斜交胎，簾線胎冠角一般為50～52°，寬基輪胎βk取54～57°，低斷面輪胎βk取56～62°。第22頁(yè)/共47頁(yè)⑵簾線安全倍數(shù)K=S/N式中，S----單根簾線扯斷強(qiáng)力，kg/根一般載重汽車胎K=8～12

工程輪胎K=14～18⑶工程輪胎承載能力高，胎體厚，多采用高扯斷強(qiáng)力的1870dtex/2、1400dtex/3或2100dtex/2N66或N6簾線作胎體簾布層。4、高鋼絲圈強(qiáng)度安全倍數(shù)：⑴有內(nèi)胎輪胎鋼絲圈應(yīng)力及安全倍數(shù)計(jì)算：①鋼絲圈所受應(yīng)力：T0=P×—————×cosβＫRK2-ro22cosаn第23頁(yè)/共47頁(yè)式中，T0----鋼絲圈在內(nèi)壓作用下所受應(yīng)力，kgP----充氣壓力，kg/cm2RK----胎里半徑，cmr0----零點(diǎn)半徑，cmβＫ----胎冠簾線角度，度

аn----鋼絲圈中心處簾線角度，度

sinаn=rn/Rk×sinβＫ

rn----鋼絲圈中心半徑，cm②鋼絲圈強(qiáng)度安全倍數(shù)：K=0.785d2×n×Sn/T0式中，d----鋼絲直徑，cm，19#鋼絲直徑1±0.02mmSn----單根鋼絲扯斷強(qiáng)度140kg/根

n----每個(gè)胎圈中鋼絲根數(shù)載重胎K=5～7倍工程輪胎K=7～9倍第24頁(yè)/共47頁(yè)⑵無(wú)內(nèi)胎工程輪胎鋼絲圈所受應(yīng)力及強(qiáng)度安全倍數(shù)計(jì)算：T=T0+TH式中，T----無(wú)內(nèi)胎胎圈鋼絲圈所受總應(yīng)力，kgT0----胎圈在內(nèi)壓作用下所受應(yīng)力，kg（該力計(jì)算同有內(nèi)胎）T0=P×—————×cosβＫ

TH----胎圈對(duì)輪輞的卡緊力，kgTH=E1×bK×rc×бＨ／２ｈ式中，Ｅ1----鋼絲圈下部材料壓縮模量（300～500kgf/cm2）

bK----胎圈中鋼絲圈的總寬度，cmｈ----鋼絲圈下部材料厚度，cm

rc----鋼絲圈中心半徑，cmбＨ----胎圈對(duì)輪輞的過(guò)盈量，cmбＨ＝dr－d+2（tgα1－tgα2）式中，dr----輪輞直徑，cmd----胎圈著合直徑，cma----輪輞邊緣至胎圈中心距離，cmα1----胎圈底部?jī)A斜角，度

α2----輪輞底部?jī)A斜角，度工程機(jī)械無(wú)內(nèi)胎輪胎鋼絲圈強(qiáng)度安全倍數(shù)：K=0.785d2×n×Sn/（T0+TH）一般要求在3～5倍。RK2-ro22cosаn第25頁(yè)/共47頁(yè)5、工程輪胎胎體厚，簾布層數(shù)多，鋼圈承受應(yīng)力高，故多采用不同直徑的多鋼圈結(jié)構(gòu)，以保證多鋼圈受力均勻、鋼圈底部材料均等，減少底部材料位移而導(dǎo)致脫層爆破。第26頁(yè)/共47頁(yè)6、工程無(wú)內(nèi)胎輪胎設(shè)計(jì)要點(diǎn)：⑴胎圈著合直徑對(duì)輪輞直徑的過(guò)盈配合：普通輪胎胎圈著合直徑一般比輪輞直徑大0.5～1.5mm，目的是方便裝卸，而對(duì)于工程大胎裝配在全斜底式輪輞為避免輪胎與輪輞間的滑移，則選用著合直徑等于或小于輪輞直徑。為保證無(wú)內(nèi)胎輪胎與輪輞之間的良好密封，胎圈著合直徑比輪輞直徑小4～6.4mm，承載能力高、規(guī)格大時(shí)取大值，國(guó)外資料介紹過(guò)盈量最大取7.8mm。⑵胎圈與輪輞底部?jī)A斜角的配合：為保證輪胎更緊密地著合在輪輞上大型輪胎胎圈底部的傾斜角一般比輪輞傾斜角大0.5～1.0度。⑶胎圈部位材料分布：胎圈是輪胎與輪輞直接接觸的部位，也是無(wú)內(nèi)胎輪胎充氣后是否會(huì)漏氣的關(guān)鍵部位。因此要求胎圈部位變形小，各部件間的粘合性和密封性要好。為此，工程輪胎胎體簾布的反包高度較高，有的在反包端點(diǎn)處加貼膠片，以提高粘合強(qiáng)度。為保證胎趾與輪輞間的密封性能，在胎圈外加貼一層耐熱老化、耐屈撓和耐透氣性好的胎趾密封膠，為防止膠料流動(dòng)可選用快速流動(dòng)及流動(dòng)性小的膠料或加貼單絲網(wǎng)眼布。為防止胎圈內(nèi)部窩藏空氣，成型包好鋼圈后在兩鋼圈之間填上膠條，確保半成品胎圈底部平整無(wú)空隙。

第27頁(yè)/共47頁(yè)⑷配置與輪輞部位密封的“O”形密封圈大型無(wú)內(nèi)胎輪胎裝配在5°傾斜角的輪輞上，在活壓圈與輪輞基部之間的特制水槽內(nèi)配置“O”形密封圈，以防止輪胎漏氣。無(wú)內(nèi)胎“O”形密封圈基本參數(shù)⑸無(wú)內(nèi)胎胎里氣密層有內(nèi)胎輪胎的充氣壓力靠?jī)?nèi)胎密封,而無(wú)內(nèi)胎輪胎的充氣壓力靠胎里密封層密封。胎里密封層應(yīng)具有較高的氣密性和較高的耐熱耐老化性能，良好的抗撕裂性能及優(yōu)良的粘合性能。CⅡR的耐透氣性和耐熱老化性能較好，可與不飽和度高的橡膠共硫化，符合密封膠的要求。為進(jìn)一步改進(jìn)CⅡR的物理和工藝性能，保證不同溫度下與外胎布層在動(dòng)態(tài)和靜態(tài)下的粘合強(qiáng)力，多選用CⅡR/NR并用配方。氣密層成品厚度多為3～5mm。又根據(jù)半成品至成品胎里各部伸張不同，生產(chǎn)半成品時(shí)冠部厚5～5.5mm，并向兩側(cè)逐步減為4～4.5mm，以使成品厚度均勻一致。第28頁(yè)/共47頁(yè)

無(wú)內(nèi)胎胎里密封膠必須過(guò)濾，可采用擠出法或壓延法壓出膠片后，再在成型機(jī)頭上層貼成筒。⑹無(wú)內(nèi)胎工程輪胎成品在胎肩和胎圈部位打眼，深度打到布層即可，目的是將滲透到布層間的氣體導(dǎo)出，以減少脫層。7、工程輪胎胎圈部位和鋼圈底部材料壓縮系數(shù)的計(jì)算：工程輪胎一般層級(jí)高、布層多，在計(jì)算胎圈部和鋼圈底部材料時(shí)，應(yīng)考慮到半成品布層壓延厚度，經(jīng)成型機(jī)頭直徑伸張?jiān)侔^(guò)鋼絲圈直徑后，該部位的布層厚度已變厚，密度也增加了。同時(shí)布層的折子也增多，所以應(yīng)準(zhǔn)確計(jì)算工程大胎胎圈半成品的實(shí)際厚度，才能正確算出該部位從半成品到成品的合理壓縮系數(shù)，進(jìn)而使胎圈部位的形狀、三角膠大小變化較小，特別是對(duì)無(wú)內(nèi)胎保持一定厚度的密封膠保持與輪輞的密封性能尤其重要。胎圈部半成品布層實(shí)際厚度=————————×布層壓延厚度∴成品胎圈總寬度=（包圈的簾布總層數(shù)×布層壓延厚度×D0/D圈）

×K+鋼圈總寬度+密封膠層厚度胎圈寬度部壓縮系數(shù)K=0.95～1.02鋼圈底部壓縮系數(shù)K=0.97～1.15第一簾布筒直徑D0鋼絲圈直徑D圈第29頁(yè)/共47頁(yè)四、工程機(jī)械輪胎花紋設(shè)計(jì)1、工程機(jī)械輪胎花紋分類及代號(hào)：用途標(biāo)志花紋類型最高速度km/hC型壓路機(jī)輪胎花紋C-1C-2光面槽溝88E型鏟運(yùn)機(jī)和重型自卸車輪胎花紋E-1E-2E-3E-4E-7條形牽引塊狀塊狀加深浮力6565656565G型平地機(jī)輪胎花紋G-1G-2G-3G-4條形牽引塊狀塊狀加深40404040L型裝載機(jī)和推土機(jī)等輪胎花紋L-2L-3L-4L-5L-3SL-4SL-5S牽引塊狀塊狀加深塊狀超加深光面光面加厚光面超加厚252525825258第30頁(yè)/共47頁(yè)2、普通花紋、加深花紋和超加深花紋：工程輪胎按其用途不同，設(shè)計(jì)有標(biāo)準(zhǔn)花紋、加深花紋和超加深花紋3種深度的花紋結(jié)構(gòu)。牽引型花紋生產(chǎn)有標(biāo)準(zhǔn)花紋和加深花紋兩種，而耐磨型花紋生產(chǎn)有標(biāo)準(zhǔn)、加深和超深3種。加深花紋深度為標(biāo)準(zhǔn)花紋深度的150%，而超深花紋深度則為標(biāo)準(zhǔn)花紋深度的250%。加深和超深花紋輪胎適用于行駛速度不高且要求耐切割、耐磨耗的礦山和工地上。加深花紋輪胎的胎體簾布層參數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)花紋相同，只需要加厚胎面膠尺寸，因此其外直徑比標(biāo)準(zhǔn)花紋輪胎大，即為標(biāo)準(zhǔn)花紋外直徑與花紋加深部分之和。超深花紋輪胎的外直徑按規(guī)定應(yīng)與加深花紋輪胎相同，因此設(shè)計(jì)超深花紋時(shí)只有縮小胎體簾布層尺寸。超深花紋輪胎胎里直徑比標(biāo)準(zhǔn)花紋輪胎要小。加深花紋外胎直徑=標(biāo)準(zhǔn)花紋外直徑+2.5×（加深花紋深度－標(biāo)準(zhǔn)花紋深度）第31頁(yè)/共47頁(yè)花紋深度與壽命對(duì)比：

標(biāo)準(zhǔn)花紋輪胎加深花紋輪胎超加深花紋輪胎第32頁(yè)/共47頁(yè)3、工程輪胎各類花紋性能表

花紋名稱花紋類型簡(jiǎn)圖花紋類型代號(hào)牽引性能%浮動(dòng)性能%耐久性能軟地硬地耐切割性耐磨性塊狀型E-3G-3L-3L-3L-4L-5505050507550755050505050507575755010075100塊狀型（中間連接）E-3E-4L-3L-550505050505050505050505050507575757550100浮著型E-77575755050條型E-1G-12550505050光面型C-12525757575光滑型L-4SL-5S2525757575757575100100牽引型E-2L-2G-2755050505025第33頁(yè)/共47頁(yè)4、各類花紋的特點(diǎn)

花紋類型TRA代號(hào)特點(diǎn)及性能條形型E-1G-1系沿輪胎周向的條形、鋸齒形、波浪形花紋，這種花紋塊占接地面積的18～20%，特點(diǎn)是抗側(cè)滑能力強(qiáng)，易于導(dǎo)向，主要用于鏟運(yùn)機(jī)和平地機(jī)的導(dǎo)向輪，但其牽引力低，耐切割、耐磨性較差。牽引型E-2G-2L-2系八字形或人字形花紋，花紋溝面積大，占接地面積的50%以上，在松軟路面上具有良好的附著力且具有良好的自潔性能，牽引力大，主要用于土方施工機(jī)械的驅(qū)動(dòng)輪，安裝時(shí)要注意花紋方向。塊狀型E-3E-4G-3L-3L-4L-5主要為橫向花紋，胎面接地面積大，具有良好的耐磨、耐切割、耐刺扎性能，特別是在堅(jiān)實(shí)的路面上有很大的牽引力，適用于鏟運(yùn)機(jī)、重型自卸汽車、裝載機(jī)和推土機(jī)等各種工程機(jī)械。光面型C-1C-2L-3SL-4SL-5S胎面光滑平整、寬度大，因此不但增大了接地面積，而且接地壓力分布均勻，具有良好的耐切割、耐磨性能，適用于輪胎式壓路機(jī)、礦用推土機(jī)及裝載機(jī)，不足之處是在上下坡運(yùn)行時(shí)有打滑現(xiàn)象。浮著型E-7由多種小塊花紋構(gòu)成，胎面寬度和接地面積大，因此浮力大，在軟路上運(yùn)行，適用于鏟運(yùn)機(jī)。第34頁(yè)/共47頁(yè)5、工程輪胎設(shè)計(jì)花紋深度：

第35頁(yè)/共47頁(yè)五、工程輪胎技術(shù)要求：1、工程機(jī)械輪胎規(guī)格、尺寸、氣壓與負(fù)荷應(yīng)符合GB/T2980-2001國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求。2、工程機(jī)械輪胎技術(shù)要求應(yīng)符合GB/T1190-2001國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求。輪胎物理機(jī)械性能

第36頁(yè)/共47頁(yè)3、工程機(jī)械輪胎外觀質(zhì)量應(yīng)符合HG/T2177-1998國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求。六、與載重斜交輪胎設(shè)計(jì)通用的計(jì)算公式整理如下：1、簾布裁斷角度а0的計(jì)算sinа0=(D0·б1)/DK×sinβＫ2、簾布胎冠角度βＫ的計(jì)算sinβＫ=DK/(D0·б1)×sinа03、成型機(jī)頭寬度BS的計(jì)算⑴主要設(shè)計(jì)參數(shù)DK----胎里直徑Dб----成型機(jī)頭直徑D0----第一簾布層直徑б1----簾線假定伸張值βＫ----胎冠角度а0----簾線裁斷角度Di----胎里各等分段平均直徑

第37頁(yè)/共47頁(yè)аб----簾線在成型機(jī)頭上的角度C----機(jī)頭曲線部分寬度б----第一簾布筒直徑對(duì)胎里直徑的伸張值Ki----胎里每等分段簾線的長(zhǎng)度bi----機(jī)頭上小段簾線寬度b0〞----簾布筒上小段簾布的寬度bi=Ki×(△S·cosаб)/б1b0〞=bi×cosа0/cosаб=Ki×(△S·cosа0)/б1sinаб=Dб/D0×sinа0⑵從一鋼圈底部至另一鋼圈底部所需簾線長(zhǎng)度L的計(jì)算：sinβi=Di/Dk×sinβＫKi=1/cosβiL=△S·∑Ki⑶機(jī)頭曲線部分所需簾線長(zhǎng)度L‵的計(jì)算：sinβi‵=(sinа0/D0)×Di‵Ki‵=1/cosβi‵L‵=△S·∑Ki‵⑷機(jī)頭寬度BS=(2L/б1)·cosа0－2×(L‵·cosаб－C)

第38頁(yè)/共47頁(yè)4、胎面花紋設(shè)計(jì)計(jì)算：⑴胎肩切線處垂線長(zhǎng)計(jì)算：K=√L2+R2

cosθ=L/Kcosθ2=(H2－h(huán))/K∴θ1=θ－θ2∴垂線長(zhǎng)=L·cosθ1⑵胎冠弧度長(zhǎng)的計(jì)算：OC=RnDE=Rn‵OE=OA2+AE2OD=Rn－Rn‵cosа=OA/OE

第39頁(yè)/共47頁(yè)cosа2=(OD2+OE2－Rn‵)/2·OD·OE(余弦定理)а1=а－а2CG弧=Rn·а1∠β=∠г+∠а2cos∠г=(Rn‵+OE2－OD2)/(2·Rn‵·OE)∠β=∠г+∠а2CE弧=Rn‵·∠β∴冠弧度=2GE弧=2×(GC弧

+CE弧)⑶花紋等分段計(jì)算：花紋每段冠部長(zhǎng)=胎冠中心線周長(zhǎng)/花紋等分節(jié)距花紋每段肩部長(zhǎng)=胎肩部周長(zhǎng)（D－2h）∏/花紋等分節(jié)距花紋胎肩切線部垂線長(zhǎng)花紋等分段長(zhǎng)=（D－2h－2Lcosθ1）∏/花紋等分節(jié)距

第40頁(yè)/共47頁(yè)七、工程輪胎制造專用設(shè)備的工藝參數(shù)：工程輪胎工藝制造基本與載重汽車輪胎相同，只是工程輪胎尺寸大、胎體厚、用膠量多，而使的制造用設(shè)備能力大，胎面多采用纏繞法生產(chǎn)，硫化多采用硫化罐，或用水胎、或用罐式膠囊生產(chǎn)，也有采用機(jī)模一體化硫化設(shè)備生產(chǎn)的，成型多采用國(guó)產(chǎn)的3B、4B、5B、7B、8B專用成型機(jī)生產(chǎn)，現(xiàn)將有關(guān)專用設(shè)備的工藝參數(shù)整理如下：1、ф250胎面擠出聯(lián)動(dòng)裝置：螺桿直徑ф250mm工作長(zhǎng)度1125mm螺桿特征雙頭等深收斂式轉(zhuǎn)速20-60轉(zhuǎn)/min擠出胎面尺寸：最大寬度760mm

最大厚度33mm

第41頁(yè)/共47頁(yè)2、巨型工程輪胎鋼圈24工位擠出機(jī)：螺桿擠出機(jī)螺桿直徑：ф85mm螺桿轉(zhuǎn)速：21、28、37、48轉(zhuǎn)/min成圈機(jī)轉(zhuǎn)速：15、18、28、36、42轉(zhuǎn)/min適應(yīng)輪胎圈口直徑：24＂、25＂、26＂、28＂、33＂、

35＂、38＂、49＂、51＂3、桂林橡機(jī)制造巨胎專用臥式裁斷機(jī)：允許簾布最大寬度1500mm允許簾布厚度