305/70R22.5全钢载重子午线轮胎的轻量化设计
2021-07-20梁千顷马向前石亚玲
梁千顷,李 昭,马向前,石亚玲
(风神轮胎股份有限公司,河南 焦作 454003)
随着电动汽车的兴起,相关高科技零配件的研发也备受关注。早在1993年9月,已有轮胎巨头企业宣布开始研制电动汽车轮胎[1-2]。由于电动汽车能量输出及电量储存受限,电动汽车轮胎具有质量减小的要求,同时由于电动汽车动力输出响应快,轮胎瞬间应力较大,对胎圈有很大考验,传统设计方法易出现胎圈早期损坏。为满足电动汽车的使用要求,我厂重新开发了305/70R22.5全钢载重子午线轮胎。
1 技术要求
根据GB 2977—2016《载重汽车轮胎、尺寸、气压与负荷》[3-4],确定全钢子午线轮胎的技术参数为:标准轮辋宽度 228.6 mm(9.00英寸),允许使用轮辋宽度 209.55 mm(8.25英寸);充气外直径(D′) 1 000(988~1 012) mm,充气断面宽(B′)305(293~317) mm,标准充气压力 900 kPa,标准负荷 3 550 kg。
2 结构设计
2.1 外直径(D)和断面宽(B)
胎冠设计结合以往经验,周向伸张极小,轮胎充气后外直径相对于模具外直径变化不大。并且带束层结构及帘线配置直接影响到轮胎充气后的性能,本设计继续使用3层带束层+2层0°冠带条结构。依据我公司多年的开发经验,充气后D一般在0~4 mm内变化,因此本设计D取996 mm,B取303 mm,外直径膨胀率(D′/D)为1.004,断面宽膨胀率(B′/B)为1.006。
2.2 行驶面宽度(b)和弧度高(h)
b和h是影响轮胎接地形状、耐磨性能和使用寿命的重要技术参数。为了获得更好的轮胎接地形状和耐磨性能,采用有限元分析方法优化b和h。本设计b取260 mm,b/B为0.858,h取11.2 mm。
2.3 胎圈着合直径(d)和着合宽度(C)
d是决定轮辋装配紧密性的关键,直接影响到轮胎的气密性和使用安全性,同时也直接影响轮胎装配的难易程度。……
