适用于5°斜底轮辋的全钢载重无内轮胎制造技术

本发明专利技术提供一种适用于5°斜底轮辋的全钢载重无内轮胎，包括与轮辋配合的胎圈，该胎圈的轮廓由胎圈底弧、胎踵弧和胎圈侧弧构成，所述胎踵弧的切线相对于胎圈着合直径所在的水平线形成有胎圈座夹角，所述胎圈座夹角的范围为7°～10°，该胎圈座夹角的斜面和胎踵弧在水平上的投影宽度为胎圈总宽度的50%～60%，所述胎圈着合直径小于轮辋的标定直径，其差值范围为3mm～5mm。本发明专利技术通过增加胎圈底部尺寸与轮辋间过盈量来提高轮胎与轮辋间的接触压力，同时调整轮胎的轮廓和结构设计来提高胎圈部位的刚性，减少轮胎胎圈在轮辋上的变形蠕动，保证轮胎的气密性能。

【技术实现步骤摘要】
适用于5°斜底轮辋的全钢载重无内轮胎
本专利技术涉及轮胎
，具体涉及一种适用于5°斜底轮辋的全钢载重无内轮胎，该类轮胎与5°斜底轮辋装配，保证车辆在标准气压和低压条件下行驶的保气性和使用性能。
技术介绍
随着市场的需求变化，部分特种用途的全钢载重规格轮胎如12.00R20、14.00R20、16.00R20出现了提高速度级别、减轻轮胎重量等需求，解决方法之一是去掉内胎垫带，采用无内轮胎设计进行满足，而市场上使用的全钢子午线无内轮胎规格轮辋的尺寸均为22.5、24.5的15°深槽轮辋，部分特殊领域对轮辋尺寸的固定，导致上述12.00R20、14.00R20、16.00R20规格轮胎需配用5°斜底轮辋，为保证气密性，需对上述规格轮胎进行全新设计从而满足产品的无内轮胎化。现行市场上配套5°斜底轮辋的全钢载重轮胎，均为有内胎结构，在设计上轮胎胎圈处着合直径与轮辋的标定直径相当，胎踵弧切线相对于胎圈着合直径的水平线形成的夹角小于轮胎胎圈座角度，或与轮辋胎圈座角度相当，经有限元分析发现采用上述设计的轮胎胎圈与轮辋间的接触压力最大在5～6MPa，采用上述设计方案轮胎装配在5°斜底轮辋上，经过实际气密性测试发现，轮胎使用过程中存在充气压力降低和胎圈处漏气现象，说明上述设计产生的轮胎与轮辋接触压力不能满足轮胎气密性要求。
技术实现思路
本专利技术提供一种适用于5°斜底轮辋的全钢载重无内轮胎，通过增大胎圈部位刚性，增大胎圈部位与轮辋间的接触压力，同时通过轮胎设计弥补轮辋制造缺陷等方法来保证轮胎的气密性，保证轮胎负载行驶在胎圈处不会发生漏气现象。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：一种适用于5°斜底轮辋的全钢载重无内轮胎，包括与轮辋配合的胎圈，该胎圈的轮廓由胎圈底弧、胎踵弧和胎圈侧弧构成，所述胎踵弧的切线相对于胎圈着合直径所在的水平线形成有胎圈座夹角，所述胎圈着合直径小于轮辋的标定直径，其差值范围为3mm～5mm，所述胎圈座夹角的范围为7°～10°，该胎圈座夹角的斜面和胎踵弧在水平上的投影宽度为胎圈总宽度的50％～60％。所述胎圈座夹角的夹角线靠近胎圈中点处的端点延伸一条直线，该直线与胎圈着合直径的水平线平行，截止至胎圈内端点。所述胎圈底弧和胎圈侧弧上均设置有凸起半圆弧，该凸起半圆弧的中心点与胎踵弧的中心点之间的弧长为10～15mm。所述胎圈包括由单根钢丝绕成的六边行钢丝圈，该钢丝圈的内径与胎圈着合直径的比值小于1.03。所述全钢载重无内轮胎的着合宽度与断面宽度的比值大于0.69。由以上技术方案可知，本专利技术通过增加胎圈底部尺寸与轮辋间过盈量来提高轮胎与轮辋间的接触压力，同时调整轮胎的轮廓和结构设计来提高胎圈部位的刚性，减少轮胎胎圈在轮辋上的变形蠕动，保证轮胎的气密性能；本专利技术让装配5°斜底轮辋的充气无内全钢子午线轮胎可以在标准气压和低压条件下都具有良好的保气性和相关使用性能。附图说明图1为本专利技术全钢载重无内轮胎中胎圈部位结构示意图；图2为本专利技术全钢载重无内轮胎与轮辋的装配示意图；图3为本专利技术全钢载重无内轮胎中胎圈示意图，示出了钢丝圈底部直径；图4为本专利技术全钢载重无内轮胎中胎圈整体轮廓示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的一种优选实施方式作详细的说明。以下对专业术语进行定义：如图1所示，轮胎的胎圈轮廓由胎圈底弧(abc)、胎踵弧(cde)和胎圈侧弧(ef)共同组成，定义一条过切线bc和ef交点的水平线L1为轮胎的胎圈着合直径ΦD1，定义胎踵弧(cde)的切线(bc)相对于水平线L1形成胎圈座夹角α1，定义胎圈座总宽度为W,胎圈座夹角线bc和胎踵弧(cde)共同所形成的水平线宽度为W1。如图2所示，轮辋的标定直径为ΦD2，轮辋的胎圈座角度为α2。如图3所示，定义轮胎胎圈部位钢丝圈底部直径为ΦD3。如图4所示，定义轮胎的着合宽度为BW,定义轮胎的断面宽度为SW。轮胎与轮辋接触面主要是胎圈底部、胎踵和胎圈侧部，其中胎圈底弧(abc)、胎踵弧(cde)和胎圈侧弧(ef)构成了胎圈的轮廓。本专利技术通过增加胎圈底部尺寸与轮辋间过盈量来提高轮胎与轮辋间的接触压力，本实施例从两个方面进行调整，参照图1和2。首先是调整胎圈着合直径的设计，胎圈处着合直径小于轮辋的标定直径，且随着轮胎着合直径的增大，该差值由3mm至5mm逐渐增大。其次是调整胎圈座角度，胎圈座夹角α1的范围为7°～10°。同时经过实际测试发现，轮胎胎圈底部的密封面主要在50％～60％胎圈水平宽度的斜面上，故胎圈座夹角斜面bc和胎踵弧cde在水平上的投影宽度W1设计为胎圈总宽度W的50％～60％。根据上述思路，胎圈底部与轮辋接触面均采用过盈配合，但会导致轮胎的装配困难，且会导致轮胎胎圈底部配合面与轮辋胎圈座配合过程中无法完全贴合的问题，通过在胎圈底部的胎圈座夹角的夹角线(bc)靠近胎圈中点处的端点延伸一条直线(ab)来解决，该直线与胎圈着合直径的水平线平行，截止至胎圈内端点。根据有限元分析，轮胎充气负载时，轮胎胎趾部位(ab段)会与轮辋相应位置分离，向上方翘起，不起密封作用，而不采用水平直线设计，a点直径与轮辋相应点部位的直径过盈量偏大，导致轮胎装配困难，考虑到ab段不起密封作用，故采用水平直线设计可以减少a点与轮辋相应部位的过盈量，减轻装配困难。考虑到轮辋长期使用后存在变形，或者轮辋制造过程中存在制造缺陷，导致轮辋胎圈座和轮缘与轮胎胎圈底部和侧部接触不上，通过在胎圈底弧和胎圈侧弧上均设置有凸起半圆弧来解决，该凸起半圆弧的中心点与胎踵弧的中心点之间的弧长为10～15mm。该设计尺寸主要是考虑轮胎的密封部位是bc和ef段，故在该部位增加凸起半圆弧可以降低因为轮辋问题导致的密封不良的风险。如图3所示，在胎圈处有一个由单根钢丝绕成的六边行钢丝圈，该钢丝圈的底部直径ΦD3与胎圈着合直径ΦD1的比值小于1.03，通过有限元分析，其它设计不发生改变的情况下，该设计比值大于1.04，轮胎胎圈与轮辋间的接触压力将下降35％～45％，通过固定该设计比值小于1.03，同时可以避免成品轮胎胎圈底部出现裂口、缺胶等外观缺陷，从而保证轮胎的气密性。如图4所示，轮胎的着合宽度BW与断面宽度SW的比值设计为大于0.69，通过有限元分析，其它设计不发生改变的情况下，该设计比值下降0.02，轮胎胎圈与轮辋接触压力下降约10％，同时通过该设计可以增大轮胎整体刚性，减少胎圈处的变形。下表是实验对比：由上表可知，轮胎胎圈与轮辋接触压力达到12～14MPa,通过实际测试，轮胎在负载下胎圈处无漏气现象，长期使用后轮胎压力实际降低约5％/月，可以满足实际使用要求。使用本专利技术的产品，因轮胎的轮廓未发生变化，也可以作为有内胎产品配上内胎和垫带直接使用，提高了产品的通用性能。以上所述实施方式仅仅是对本专利技术的优选实施方式进行描述，并非对本专利技术的范围进行限定，在不脱离本专利技术设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本专利技术的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本专利技术的权利要求书确定的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适用于5°斜底轮辋的全钢载重无内轮胎，包括与轮辋配合的胎圈，该胎圈的轮廓由胎圈底弧、胎踵弧和胎圈侧弧构成，所述胎踵弧的切线相对于胎圈着合直径所在的水平线形成有胎圈座夹角，其特征在于，所述胎圈座夹角的范围为7°～10°，该胎圈座夹角的斜面和胎踵弧在水平上的投影宽度为胎圈总宽度的50%～60%，所述胎圈着合直径小于轮辋的标定直径，其差值范围为3mm～5mm。

【技术特征摘要】
1.一种适用于5°斜底轮辋的全钢载重无内轮胎，包括与轮辋配合的胎圈，该胎圈的轮廓由胎圈底弧、胎踵弧和胎圈侧弧构成，所述胎踵弧的切线相对于胎圈着合直径所在的水平线形成有胎圈座夹角，其特征在于，所述胎圈座夹角的范围为7°～10°，该胎圈座夹角的斜面和胎踵弧在水平上的投影宽度为胎圈总宽度的50%～60%，所述胎圈着合直径小于轮辋的标定直径，其差值范围为3mm～5mm。2.根据权利要求1所述的全钢载重无内轮胎，其特征在于，所述胎圈座夹角的夹角线靠近胎圈中点处的端点延伸一条直线...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪林锋，李成泳，
申请(专利权)人：安徽佳通乘用子午线轮胎有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34