工程機械輪胎講座

1、斜交工程機械輪胎斜交工程機械輪胎結構設計及工藝要點結構設計及工藝要點全國輪胎結構學習班講義全國輪胎結構學習班講義風神輪胎股份有限公司蘇平芝蘇平芝二零零七年九月二零零七年九月 一、工程機械輪胎在世界輪胎產(chǎn)業(yè)中的地位及我國工程一、工程機械輪胎在世界輪胎產(chǎn)業(yè)中的地位及我國工程機械輪胎的發(fā)展狀況：機械輪胎的發(fā)展狀況： 工程機械輪胎是指用于輪式車輛與工程機械上的充氣輪胎（簡稱工程輪胎）。工程機械包含：重型自卸汽車、裝載機、挖掘機、鏟運機、推土機和壓路機等。因工程機械品種規(guī)格很多，使用工程機械輪胎的品種、規(guī)格很多，而且大小差異非常大。 在國外和國內(nèi)輪胎標準中，對巨型工程輪胎都沒有確切的定義。但在我國輪胎外

2、觀質量hg/t2177-1998標準中，判斷外觀質量標準按輪胎大小不同，提出了“巨”、“大”、“中小”和“轎”的概念，它指出了外胎名義斷面寬為24吋（610mm）為“特巨”；18吋（457mm）及其以上的輪胎為“巨胎”，這就包括了1/3以上的工程輪胎都稱之為巨胎，從而出現(xiàn)了有近百萬條巨胎市場的說法。而名符其實的“巨胎”估計世界范圍內(nèi)的需求量最多在10萬條。中國橡膠協(xié)會提出的巨型工程輪胎是指輪胎輪輞直徑33吋，輪胎充氣外直徑在2000mm以上，單胎負荷量（級，10km/h）在20000kg以上的工程輪胎。為巨型工程輪胎，如18.00-33、21.00-35、21.00-49、21.00-33、2

3、4.00-35、24.00-49、27.00-49、30.00-51、33.00-51、36.00-51、37.00-57、40.00-57，以及寬基的33.25-35、33.5-33、35/65-33、45/65-45等。 大型工程輪胎是指輪輞直徑在2533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2024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

4、以下的，如8.25-15等。按以上定義，我國2006年協(xié)會統(tǒng)計的各類工程輪胎產(chǎn)量比例如下表1。 表表1 2006年全國各類工程輪胎產(chǎn)量比例年全國各類工程輪胎產(chǎn)量比例 據(jù)統(tǒng)計，全球工程輪胎市場容量約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：北美市場占全球工程輪胎的27%，以美國市場最大，工程輪胎需求量大，需大量進口；南美市場占8%；歐洲市場占20%，工程機械約有12萬臺左右，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；大洋洲市場占7%，澳大利亞礦山機械多，工程輪胎供應不足；阿拉伯市

5、場占8%；埃及、贊比亞、南非和伊拉克等很有發(fā)展?jié)摿Α?總之，有色金屬價格上漲，促進了礦山業(yè)的繁榮，從而延長工作時間，提高工作強度，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，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大工程輪胎的產(chǎn)能，如米其林公司在巴西、在美國卡羅米納州及在西班牙的維多利亞工廠擴建工程子午胎，米其林的目標是要占全球工程輪胎市場的30%；再如普利斯通公司要在日本下關工廠、防府工廠擴產(chǎn)并新建巨型工程子午

6、胎；再如固特異公司、橫濱公司等都在擴大工程胎產(chǎn)能。總之，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料，使工程機械輪胎在輪胎業(yè)中的地位引起了人們的高度關注。 我國工程輪胎從2001-2005年，年均增長率33%，2006年間增長50%，隨著我國礦山、水利、交通、各種基礎建筑的快速發(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。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，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風神、

7、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20多家，大部分集中在山東，但總量不超過2萬條，而大部分用于出口，填補全球巨型工程子午胎需求急增的空間，帶來一個大的發(fā)展機遇。 我國工程子午線輪胎從2002年開始生產(chǎn)了8條（三角23.5r25 2條、上海14.00r24 6條），發(fā)展到2006年的18萬條，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、風神、桂林、貴州、山東興源、金宇、玲瓏）。 巨型工程子午胎主要用于重型自卸汽車，其優(yōu)越的性能會更加突出，如提高行

8、駛性能，生熱低，耐磨、耐刺扎，緩沖性能好，操縱穩(wěn)定性好，負荷能力大，使用壽命長等。現(xiàn)我國的平朔安太堡煤礦、南芬鐵礦已全部采用子午工程胎，貨源依賴進口。據(jù)目前國內(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20003000小時，規(guī)格已由27.00r49、37.00 r 57、30.00 r 51向40.00 r 57、53/80 r 63等發(fā)展。我國工程輪胎近5年來產(chǎn)量見表2。 表表2 我國工程輪胎近我國工程輪胎近5年產(chǎn)量（萬條）年產(chǎn)量（萬條） （輪胎協(xié)會會員單位統(tǒng)計）（輪胎協(xié)會會員單位統(tǒng)計） 國內(nèi)已能生產(chǎn)巨型工程子午胎項目的企業(yè)，關鍵生產(chǎn)設備一次法或兩次法成型機，

9、巨型定型硫化機或機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量更應引起高度重視，方能占領市場。二、工程機械輪胎代號標志、使用類型及主要規(guī)格所配車型：二、工程機械輪胎代號標志、使用類型及主要規(guī)格所配車型：1、工程機械輪胎使用類型： 國標“gb/t 2980-2001”工程機械輪胎規(guī)格、尺寸、氣壓與負荷中將工程機械輪胎的使用類型分為四類：第一類：重型自卸車和鏟運機輪胎，用于運輸作業(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4km；第二類：平地機輪胎，用于修筑或養(yǎng)護道路，作業(yè)時輪胎負荷較穩(wěn)定，工作周期內(nèi)速度較慢，最高速度為40km/h；第三類：裝載

10、機和推土機等輪胎，主要用于短距離裝運，作業(yè)速度慢、運輸距離短，最高速度10km/h，單程不超過75m；第四類：壓路機輪胎，用于壓平或壓實路面、場地和跑道，行程短速度低，最高速度為10 km/h。2、工程機械輪胎規(guī)格名稱、代號標志和使用類型：工程機械輪胎規(guī)格名稱舉例：16.00 24 tg 12pr tt/tl23.5 r 25 14.00 24 nhs 16pr45 / 65 45 38pr tl tt有內(nèi)胎、tl無內(nèi)胎 pr層級、負荷符號 tg工程牽引車和平地機輪胎 nhs非公路使用輪胎 輪輞名義直徑，吋 “”斜交結構代號、“r”子午結構代號 名義高寬比 名義斷面寬，吋工程機械輪胎的國標代號

11、標志和使用類型：見表3。工程機械輪胎尺寸公差：新胎最大總寬度（mm）=新胎設計斷面寬a斜交輪胎：a=1.06；子午線輪胎：新胎設計斷面寬度380mm時，a=1.07, 新胎設計斷面寬度380mm時，a=1.09;新胎最小總寬度（mm）=新胎設計斷面寬0.97；新胎最大外直徑（mm）=2設計新胎斷面高度1.03+輪輞名義直徑；新胎最小外直徑（mm）=2設計新胎斷面高度0.97+輪輞名義直徑； 表表3 工程機械輪胎的國標代號標志和使用類型工程機械輪胎的國標代號標志和使用類型 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

12、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、常用的大型工程機械輪胎主要尺寸及所配車型：4、工程機械輪胎的發(fā)展趨勢：從普通斷面向寬基或低斷面結構發(fā)展：可顯著提高牽引性能，大大改進工程車輛的穩(wěn)定性。向無內(nèi)胎輪胎方向發(fā)展： 無內(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。o型密封圈無內(nèi)胎輪胎的優(yōu)點： 密封性能好，能提高行駛安全性。 因沒有內(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。 當輪胎被刺穿后，因胎里密封層漏氣慢，不致于立即失

13、去支撐與行駛能力，從而提高了行駛的安全性。 維修方便：當穿孔較小時，可直接修補。 簡化了工藝，省去了內(nèi)胎、墊帶的工藝及其生產(chǎn)的工裝設備，節(jié)省了投資。向子午線方向發(fā)展：子午線輪胎的優(yōu)點： 耐磨性好； 滾動阻力低、節(jié)油； 高速性能好，乘坐舒適； 操縱穩(wěn)定性好； 噪音低。向專用型方向發(fā)展： 普通型； 低生熱型； 耐切割型； 沙漠型； 巖石型。 三、工程機械輪胎結構設計：三、工程機械輪胎結構設計： 工程機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.

14、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機配套的產(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3060km/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)格多于裝載機配套的產(chǎn)品，該類工程機械主要使用在礦山、煤田等無路面的短距離低速作業(yè)，要求其耐磨、耐切割性能好，同時在設計計算時要注意裝載機在作業(yè)時，鏟運斗鏟礦石和

15、舉升礦石的瞬間，前橋的兩條輪胎將承受整車和鏟運斗容量總負荷的70%，以使正確確定輪胎的層級，以滿足該類輪胎的承載能力。 另13.00-24tg、14.00-24 tg等多與推土機配套的產(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。1、工程輪胎負荷能力計算：普通斷面斜交輪胎（16.00吋以下斷面）:用英制單位計算時：q=k0.425p0.585s0.6251.39(dr+s0.625)用國際單位計算時：q=k2.73510-5p0.585s0.6251.39(dr+s0.625)普通斷面斜交輪胎（16.00吋及以上斷面）:用英制單位計算時：q=k0.

16、425p0.585s0.6251.39(1.46dr0.88+s0.625)用國際單位計算時：q=k2.73510-5p0.585s0.6251.39(2.152dr0.88+s0.625)寬基斜交輪胎：用英制單位計算時：q=k0.425p0.585sd1.39(1.84dr0.81+sd)用國際單位計算時：q=k2.73510-5p0.585sd1.39(3.402dr0.81+sd)式中各符號的含義：q-負荷，英制單位，磅 lbs 國際單位，公斤 kgp-氣壓，英制單位，psi(磅/吋2) 國際單位，kpadr-輪輞名義直徑，英制單位，吋in 國際單位，mm注意：偶數(shù)輪輞直徑用于計算負荷。

17、180 sin-1(rm / s)如14.00-25、16.00-25用24直徑。 s0.625=s s0.70=s 135.6180 sin-1(rm / s)180 sin-1(rm / s)141.3rim-測量輪輞寬度，英制單位，吋in國際單位，mms-測量輪輞上斷面寬，英制單位，吋in國際單位，mmsd-s0.625 (f)dd=圓形輪胎設計斷面高（0.96s0.70）減去扁平輪胎斷面高，英制單位，吋in國際單位，mmf=d/s0.70k-負荷系數(shù)n-層數(shù)sf-應力系數(shù)sf= 2、輪胎負荷計算舉例： 27.00-49-48pr v=50km/h，即30mphp=575kpa(83ps

18、i)，要求q=25000kg(55100lbs)查tra27.00-49標準輪輞19.50新胎設計斷面寬737mm(29吋)180 sin-1(rm / s)查表v=50 km/h時，k=1.3p s2ns0.625=s =29 =28.27q=1.30.425830.58528.271.39(1.46480.88+28.27) =55148 lbs 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，在設計中經(jīng)常遇到已知輪胎規(guī)格、作業(yè)速度，而不同層級相對應的氣壓應是多少？或知道同一規(guī)格同一層級輪胎在不同作業(yè)速度下相對應的氣壓如何計算，這些問題應用應力系數(shù)公式就可算出。即sf=

19、計算舉例：例1：20.5-25用于裝載機作業(yè)速度8km/h，當12pr、16pr、20pr時相對應的氣壓是多少？180 sin-1(rm / s)141.3180 sin-1(19.5 /29)141.3p s2n12pr時，p=sf2n/s=34212/20.5=39.8psi=280kpa16pr時，p= 34216/20.5=53psi=370kpa20pr時，p= 34220/20.5=65psi=450kpa例2：29.5-29-28r用于裝載機時，作業(yè)速度為8km/h和用于鏟運機作業(yè)速度為50km/h時，相應的氣壓應為多少？查表8km/h時，sf=34 p= 34228/29.5=

20、65psi=450kpa查表50km/h時，sf=25.6 p= 25.6228/29.5=48psi=340kpa2、工程輪胎一般設計參數(shù)的選?。篸/d的選?。浩胀ㄕ喬/d取0.991.02，其取值的大小與h/b的大小、的大小及胎面膠厚度、花紋深度有關。對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/d11.03。b/b的選取：普通斷面b/b=1.031.07寬基斷面b/b=11.05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f2f1，使水平軸上下部位的材料厚度基本對稱一致，

21、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)生胎側變形應力集中現(xiàn)象。一般載重胎 h1/h2=0.850.93工程輪胎 h1/h2=0.730.88寬基或低斷面輪胎及加深花紋輪胎取小值。h/b是技術設計中主要參數(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=1.121.19工程胎普通斷面 h/b=1.051.10工程胎寬基斷面 h/b=0.750.85工程胎低斷面 h/b=0.640.73b/b:一般載重胎 b/b =0.70.8工程輪胎 b/b =0.850.95，目的是增大工程輪胎接地面積，減少單位面積上的壓力，同時提高胎肩部的支撐性能，減少變形，提高耐磨、耐刺扎性

22、能。3、工程輪胎承載能力強，作業(yè)條件苛刻，瞬間沖擊負荷大，要求具有高胎體簾線安全倍數(shù)： 單根簾線所受應力： n=p(rk2-ro2) /2rkin1/(cos)2式中，n-單根簾線所受應力，kg/根 p-輪胎充氣壓力，kg/cm2 rk-胎里半徑，cm ro-零點半經(jīng)（斷面水平軸至車軸中心距離） k-胎冠簾線角度 in-胎冠各層簾線密度之和（含緩沖層），根/cmin=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、03r0/rkcos0/cosk式中，i01、02

23、、03-各層簾線原始密度，根/cm r0-第一簾布筒半徑，cm 0-簾布裁斷角度，度對普通結構斜交胎，簾線胎冠角一般為5052，寬基輪胎k取5457，低斷面輪胎k取5662。 簾線安全倍數(shù)k=s/n式中，s-單根簾線扯斷強力，kg/根一般載重汽車胎k=812 工程輪胎k=1418 工程輪胎承載能力高，胎體厚，多采用高扯斷強力的1870dtex/2、1400dtex/3或2100 dtex/2 n66或n6簾線作胎體簾布層。4、高鋼絲圈強度安全倍數(shù)：有內(nèi)胎輪胎鋼絲圈應力及安全倍數(shù)計算：鋼絲圈所受應力：t0=p cosrk2-ro22cosn式中，t0-鋼絲圈在內(nèi)壓作用下所受應力，kg p-充氣壓

24、力，kg/cm2 rk-胎里半徑，cm r0-零點半徑，cm -胎冠簾線角度，度 n-鋼絲圈中心處簾線角度，度 sinn=rn/rksin rn-鋼絲圈中心半徑，cm鋼絲圈強度安全倍數(shù)：k=0.785d2nsn/t0式中，d-鋼絲直徑，cm，19#鋼絲直徑10.02mm sn-單根鋼絲扯斷強度140kg/根 n-每個胎圈中鋼絲根數(shù)載重胎k=57倍工程輪胎k=79倍無內(nèi)胎工程輪胎鋼絲圈所受應力及強度安全倍數(shù)計算：t=t0+th式中，t-無內(nèi)胎胎圈鋼絲圈所受總應力，kg t0-胎圈在內(nèi)壓作用下所受應力，kg（該力計算同有內(nèi)胎）t0=p cos th-胎圈對輪輞的卡緊力，kgth=e1bkrc式中，

25、1-鋼絲圈下部材料壓縮模量（300500kgf/cm2） bk-胎圈中鋼絲圈的總寬度，cm-鋼絲圈下部材料厚度，cm rc-鋼絲圈中心半徑，cm -胎圈對輪輞的過盈量，cmdrd+2（tg1tg2）式中，dr-輪輞直徑，cm d-胎圈著合直徑，cm a-輪輞邊緣至胎圈中心距離，cm 1-胎圈底部傾斜角，度 2-輪輞底部傾斜角，度工程機械無內(nèi)胎輪胎鋼絲圈強度安全倍數(shù)：k=0.785d2nsn/（t0+ th） 一般要求在35倍。rk2-ro22cosn5、工程輪胎胎體厚，簾布層數(shù)多，鋼圈承受應力高，故多采用不同直徑的多鋼圈結構，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致脫層爆

26、破。h1d圈dddr4圈d圈3圈12h1=h2=h3=h4h3h4h26、工程無內(nèi)胎輪胎設計要點： 胎圈著合直徑對輪輞直徑的過盈配合： 普通輪胎胎圈著合直徑一般比輪輞直徑大0.51.5mm，目的是方便裝卸，而對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46.4mm，承載能力高、規(guī)格大時取大值，國外資料介紹過盈量最大取7.8mm。 胎圈與輪輞底部傾斜角的配合： 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0.51.0度。 胎圈部位材料分布： 胎圈是輪胎與輪輞直

27、接接觸的部位，也是無內(nèi)胎輪胎充氣后是否會漏氣的關鍵部位。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，有的在反包端點處加貼膠片，以提高粘合強度。 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，為防止膠料流動可選用快速流動及流動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空隙。 配置與輪輞部位密封的“o”形密封圈 大型無內(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。 無內(nèi)胎“o”形密封

28、圈基本參數(shù) 無內(nèi)胎胎里氣密層 有內(nèi)胎輪胎的充氣壓力靠內(nèi)胎密封,而無內(nèi)胎輪胎的充氣壓力靠胎里密封層密封。胎里密封層應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。cr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。為進一步改進cr的物理和工藝性能，保證不同溫度下與外胎布層在動態(tài)和靜態(tài)下的粘合強力，多選用cr/nr并用配方。氣密層成品厚度多為35mm。又根據(jù)半成品至成品胎里各部伸張不同，生產(chǎn)半成品時冠部厚55.5mm，并向兩側逐步減為44.5mm，以使成品厚度均勻一致。 無內(nèi)胎胎里密封膠必須過濾，可采用擠出法或壓延法壓出膠片后，再在成型機頭上

29、層貼成筒。 無內(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)的計算： 工程輪胎一般層級高、布層多，在計算胎圈部和鋼圈底部材料時，應考慮到半成品布層壓延厚度，經(jīng)成型機頭直徑伸張再包過鋼絲圈直徑后，該部位的布層厚度已變厚，密度也增加了。同時布層的折子也增多，所以應準確計算工程大胎胎圈半成品的實際厚度，才能正確算出該部位從半成品到成品的合理壓縮系數(shù)，進而使胎圈部位的形狀、三角膠大小變化較小，特別是對無內(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際厚度=布層壓延厚度成品胎圈總寬

30、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=0.951.02鋼圈底部壓縮系數(shù)k=0.971.15第一簾布筒直徑d0鋼絲圈直徑d圈 四、工程機械輪胎花紋設計 1、工程機械輪胎花紋分類及代號：用途 標志 花紋類型 最高速度km/h c型壓路機輪胎花紋 c-1c-2 光面槽溝 88 e型鏟運機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 6565656565 g型平地機輪胎花紋 g-1g-2g-3g-4 條形牽引塊狀塊狀加深 40404040 l型裝載機和推土機等輪胎花紋l-2l-3l-4l-5l-3sl-4sl

31、-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 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，設計有標準花紋、加深花紋和超加深花紋3種深度的花紋結構。牽引型花紋生產(chǎn)有標準花紋和加深花紋兩種，而耐磨型花紋生產(chǎn)有標準、加深和超深3種。加深花紋深度為標準花紋深度的150%，而超深花紋深度則為標準花紋深度的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)與標準花紋相同，只需要加厚胎面膠尺寸，因此其外直徑比標準花紋輪胎大，即為標準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)定應與加深

32、花紋輪胎相同，因此設計超深花紋時只有縮小胎體簾布層尺寸。超深花紋輪胎胎里直徑比標準花紋輪胎要小。加深花紋外胎直徑=標準花紋外直徑 + 2.5（加深花紋深度標準花紋深度）標準花紋加深花紋超加深花紋花紋深度與壽命對比： 標準花紋輪胎加深花紋輪胎超加深花紋輪胎3、工程輪胎各類花紋性能表 花紋名稱 花紋類型簡 圖 花紋類型代 號 牽引性能% 浮動性能% 耐久性能 軟地 硬地耐切割性 耐磨性 塊狀型 e-3 g-3 l-3l-3l-4l-5 50505050 75507550 50505050 50757575 5010075100 塊狀型 （中間連接）e-3e-4l-3l-5 50505050 505

33、05050 50505050 50507575 757550100 浮著型 e-7 7575755050條 型 e-1 g-1 2550505050光面型 c-1 2525757575光滑型 l-4sl-5s 2525 75757575 7575100100牽引型 e-2 l-2 g-2 7550 505050254、各類花紋的特點 花紋類型 tra代號 特點及性能 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1820%，特點是抗側滑能力強，易于導向，主要用于鏟運機和平地機的導向輪，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

34、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械的驅動輪，安裝時要注意花紋方向。 塊狀型 e-3 e-4g-3 l-3l-4 l-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，特別是在堅實的路面上有很大的牽引力，適用于鏟運機、重型自卸汽車、裝載機和推土機等各種工程機械。 光面型 c-1 c-2l-3s l-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、礦用推土機及裝載機，不足之處是在上下坡運行時有打滑現(xiàn)

35、象。 浮著型 e-7 由多種小塊花紋構成，胎面寬度和接地面積大，因此浮力大，在軟路上運行，適用于鏟運機。 5、工程輪胎設計花紋深度： 五、工程輪胎技術要求：1、工程機械輪胎規(guī)格、尺寸、氣壓與負荷應符合gb/t 2980-2001國家標準要求。 2、工程機械輪胎技術要求應符合 gb/t 1190-2001國家標準要求。 輪胎物理機械性能輪胎物理機械性能 3、工程機械輪胎外觀質量應符合、工程機械輪胎外觀質量應符合 hg/t 2177-1998國家標準要求。國家標準要求。 六、與載重斜交輪胎設計通用的計算公式整理如下：六、與載重斜交輪胎設計通用的計算公式整理如下：1、簾布裁斷角度、簾布裁斷角度0的計

36、算的計算sin0=(d01)/dksin2、簾布胎冠角度、簾布胎冠角度的計算的計算sin= dk/( d01)sin03、成型機頭寬度、成型機頭寬度bs的計算的計算主要設計參數(shù)主要設計參數(shù)dk-胎里直徑胎里直徑d-成型機頭直徑成型機頭直徑d0-第一簾布層直徑第一簾布層直徑1-簾線假定伸張值簾線假定伸張值-胎冠角度胎冠角度0-簾線裁斷角度簾線裁斷角度di-胎里各等分段平均直徑胎里各等分段平均直徑 -簾線在成型機頭上的角度簾線在成型機頭上的角度c-機頭曲線部分寬度機頭曲線部分寬度-第一簾布筒直徑對胎里直徑的伸張值第一簾布筒直徑對胎里直徑的伸張值ki-胎里每等分段簾線的長度胎里每等分段簾線的長度bi

37、-機頭上小段簾線寬度機頭上小段簾線寬度b0-簾布筒上小段簾布的寬度簾布筒上小段簾布的寬度bi= ki(scos)/ 1b0= bicos0/ cos= ki(scos0)/ 1sin= d/ d0sin0從一鋼圈底部至另一鋼圈底部所需簾線長度從一鋼圈底部至另一鋼圈底部所需簾線長度l的計算：的計算：sini= di/ dksinki=1/ cosil=ski機頭曲線部分所需簾線長度機頭曲線部分所需簾線長度l 的計算：的計算：sini =(sin0/ d0)di ki =1/ cosi l =ski 機頭寬度機頭寬度bs=(2l/1) cos02(l cosc) 4、胎面花紋設計計算：、胎面花紋設

38、計計算：胎肩切線處垂線長計算：胎肩切線處垂線長計算：k=l2+r2 cos=l/ kcos2=(h2h)/ k1=2垂線長垂線長= lcos1胎冠弧度長的計算：胎冠弧度長的計算：oc=rn de=rn oe=oa2+ae2 od= rnrn cos=oa/oe12 21rcos2=(od2+oe2rn )/2odoe (余弦定理余弦定理)1=2cg弧弧= rn1= +2cos=( rn + oe2od2)/(2rn oe)=+2ce弧弧= rn 冠弧度冠弧度=2ge弧弧=2(gc弧弧 + ce弧弧)花紋等分段計算：花紋等分段計算：花紋每段冠部長花紋每段冠部長=胎冠中心線周長胎冠中心線周長/花紋

39、等分節(jié)距花紋等分節(jié)距花紋每段肩部長花紋每段肩部長=胎肩部周長（胎肩部周長（d2h）/花紋等分節(jié)距花紋等分節(jié)距花紋胎肩切線部垂線長花紋胎肩切線部垂線長花紋等分段長花紋等分段長=（d2h2lcos1）/花紋等分節(jié)距花紋等分節(jié)距 七、工程輪胎制造專用設備的工藝參數(shù)：七、工程輪胎制造專用設備的工藝參數(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，而使的制造用設備能力大，胎胎尺寸大、胎體厚、用膠量多，而使的制造用設備能力大，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)，也有采用機模一體化硫化設備生產(chǎn)的，成型多采式膠囊生產(chǎn)，也有采用機模一體化硫化設備生產(chǎn)的，成型多采用國產(chǎn)的用國產(chǎn)的3b、4b、5b、7b、8b專用成型機生產(chǎn)，現(xiàn)將有關專專用成型機生產(chǎn)，現(xiàn)將有關專用設備的工藝參數(shù)整理如下：用設備的工藝參數(shù)整理如下：1、250胎面擠出聯(lián)動裝置：胎面擠出聯(lián)動裝置：螺桿直徑螺桿直徑 250mm工作長度工作長度 1125mm螺桿特征螺桿特征 雙頭等深收