ST205/75D15 6PR公路型挂车轮胎的设计

徐学强，钟 武，何晓东

[四川轮胎橡胶（集团）股份有限公司，四川 简阳 641402]

近年来，斜交轮胎差异化发展加剧，同时国内斜交轮胎逐渐被淘汰。为增加斜交轮胎出口，我公司开发了ST205/75D15 6PR等4个规格公路型挂车斜交轮胎。由于该类轮胎使用频率低，停滞时间长，行驶速度高，为保证其在市场上的竞争优势，对该类轮胎进行轻量化设计，同时胎面胶采用高耐磨性能配方、胎侧胶采用耐老化配方。本文介绍ST205/75D15 6PRT公路型挂车轮胎的设计情况。

1 技术要求

根据客户要求并参照《美国轮胎轮辋协会标准年鉴（TRA）2012》及FMVSS NO.119《美国轮胎测试法规》的要求，确定ST205/75D15 6PR公路型挂车轮胎的技术参数为：测量轮辋 5.50，充气外直径（D′） 689（679.7～710.7） mm，充气断面宽（B′） 203（194.9～217.2） mm，层级 6，标准充气压力 350 kPa，最大负荷 825 kg。

2 结构设计

2.1 外直径（D）和断面宽（B）

合理设计轮胎模型尺寸是保证轮胎充气外缘尺寸达到TRA 2012的基本要求。根据我公司设计经验，考虑到轮胎的耐磨性能和速度性能，结合锦纶帘线特点以及本公司相近规格轮胎的参数，本次设计D取668 mm，B取194 mm，外直径膨胀率（D′/D）为1.031，断面宽膨胀率（B′/B）为1.046。

2.2 行驶面宽度（b）和弧度高（h）

考虑轮胎使用频率低，停滞时间长，使用时行驶速度较高，行驶路况好，因此必须具有较好的高速性能和耐老化性能。综合考虑，本设计b取值130 mm，h取值5 mm，则b/B为0.67，h与断面高（H）之比为0.035。

2.3 胎圈着合直径（d）和着合宽度（C）

为保证轮胎在行驶过程中胎圈与轮辋着合紧密，不发生打滑漏气现象且易于装卸，结合我公司现有产品使用情况和设计经验，本次设计d取值379 mm，C与测量轮辋宽度相同，C取值152 mm，胎趾倾角采用阶梯型，分别为7°和15°，以便与测量轮辋紧密配合。

2.4 断面水平轴位置（H1/H2）

轮胎断面如图1所示。

2.5 胎面花纹

图1 轮胎断面示意

本次设计花纹采用新型花纹，花纹沟深度为6.5 mm，花纹饱和度为65.2%，花纹周节数为90。该花纹美观独特，噪声小，生热低，散热性好。为避免花纹在使用过程中出现裂口、掉块，并保证高速性能，花纹沟壁倾角取8°，沟底连结弧半径取1 mm。

胎面花纹展开如图2所示。

图2 胎面花纹展开示意

3 施工设计

3.1 胎面

通过计算轮胎材料分布并参考设计经验，确定胎面分为胎冠部分和胎侧部分复合挤出。胎面冠部宽度（胎肩宽度）为130 mm，总宽度为480 mm，胎面冠部厚度为7 mm，胎肩厚度为12 mm，胎面质量为4.5 kg。

3.2 胎体和缓冲层

胎体和缓冲层均采用2层1400dtex/2V1锦纶6浸胶帘布，以增强胎面冠部抗冲击能力。胎体帘布裁断角度为35.5°，安全倍数达到11.9。

3.3 胎圈

钢丝圈采用Φ0.96 mm的19#镀铜高强度胎圈钢丝，排列方式为4×6，钢丝圈直径为385 mm，安全倍数大于9.2。

3.4 成型工艺

轮胎成型采用半自动压辊包边成型机，半芯轮式成型机头，成型机头直径为465 mm，成型机头宽度为385 mm。帘线的假定伸张值为1.031，胎冠帘线角度为55°。胎面及胎体帘布采用套筒法成型。

3.5 硫化工艺

硫化采用四柱式硫化机硫化，硫化条件为：外部蒸汽压力 （0.34±0.02） MPa，温度 135（133～138） ℃、内部过热水压力 2.6～2.7 MPa，温度 （145±5） ℃；循环水压力 ≥2 MPa；正硫化时间 45 min。

4 成品性能

4.1 外缘尺寸

安装于测量轮辋的成品轮胎在标准充气压力下的充气外直径和断面宽分别为689.6和205 mm，符合设计要求。

喹诺酮类抗生素 包括诺氟沙星、氧氟沙星、环丙沙星、司帕沙星等，以司帕沙星、氟罗沙星、克林沙星引起的过敏性药疹最为严重。

成品轮胎如图3所示。

图3 成品轮胎示意

4.2 室内试验

轮胎性能试验按照FMVSS No.119进行测试，测试结果如下。

4.2.1 强度性能

充气压力为350 kPa，压头直径为19 mm，最小破坏能为671 J，为标准规定值的185.4%，符合标准要求。

4.2.2 耐久性能

充气压力为350 kPa，标准负荷为825 kg，试验速度为80 km·h-1。试验负荷为标准负荷的85%，90%和100%时，分别行驶4，6和24 h；完成标准要求之后按照每7 h负荷率增大10%进行试验，完成第7阶段后结束试验，轮胎未损坏，累计行驶时间为62 h，试验结束时所加负荷为标准负荷的140%，试验结果超过标准要求。

4.2.3 高速性能

充气压力为350 kPa，试验负荷为726 kg，完成标准的规定程序后，每行驶30 min速度增大10 km·h-1继续进行试验，试验至第5阶段轮胎损坏，累计行驶时间5.8 h，试验结束时速度为190 km·h-1。

5 结语

本次设计ST205/75D15 6PR公路型挂车轮胎的充气外缘尺寸、强度性能、耐久性能和高速性能均符合标准（法规）要求。产品于2015年正式投产，经用户反馈，使用效果良好。