摩托車輪胎裝配壓力影響范文

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摘要：對不同方案摩托車輪胎進行裝配試驗，分析鋼絲圈底部材料和胎圈材料的均勻性、剛性及胎圈與輪輞的過盈量對輪胎裝配就位壓力的影響。結果表明：工藝方式不同，胎圈材料和鋼絲圈底部材料均勻程度不同，材料不均勻會導致輪胎裝配就位壓力增大；胎圈部位材料硬度低，胎圈剛性小，輪胎充氣過程中膠料受擠壓變形大，胎圈與輪輞的接觸表面積增大，輪胎裝配就位壓力增大；胎圈與輪輞的過盈量設計大，輪胎裝配就位壓力高，安全性高，但是輪胎裝配困難。

關鍵詞：摩托車輪胎；胎圈；材料；均勻性；剛性；裝配；就位壓力

輪胎裝配是否到位直接影響輪胎的使用性能，而最直接的體現就是胎圈與輪輞的配合，因此胎圈部位的設計在整個輪胎設計中尤為重要。胎圈與輪輞配合出現問題，如輪胎裝配就位壓力過高，會影響輪胎裝配效率，就位壓力過低，則容易導致輪胎慢漏氣，增大輪胎使用過程中脫圈風險。如輪胎不能正常裝配就位，輪輞線浮出不均勻，會出現偏擺、跳動現象，導致車輛晃動、振動，不僅影響車輛正常駕駛，也會導致乘坐舒適性較差。目前摩托車無內胎輪胎配用的輪輞基本上是MT型輪輞，在配套廠家輪胎與輪輞都是流水線組裝配合，一般對最高充氣壓力有限制，一旦輪胎胎圈部位的潤滑程度不能很好地控制，極易導致充氣壓力較高，對操作人員安全有潛在風險。因此確定合理的輪胎裝配就位壓力很重要。本工作對不同方案摩托車輪胎進行裝配試驗，探討鋼絲圈底部材料和胎圈材料均勻性、剛性以及胎圈與輪輞的過盈量等對輪胎裝配就位壓力的影響。

1　胎圈部位材料均勻性和剛性

在模具設計胎圈著合直徑一定的情況下，不同工藝條件下胎圈材料及鋼絲圈底部材料均勻程度存在一定的差異（見圖1和2），輪胎裝配就位壓力會有所變化。工藝方式1是由胎面膠自由流動來填充胎圈和鋼絲圈底部材料；工藝方式2是增設網孔布或護膠。表1示出了不同設計方案摩托車輪胎（規格為3.00－18）裝配就位壓力。膠料A，B，C和D的邵爾A型硬度分別為58，58，70和73度。將輪胎均勻取12個點，測量每個點鋼絲圈底部材料厚度以及胎圈部位材料厚度，結果如表2和3所示。從表2和3可以看出，每個方案鋼絲圈底部材料平均厚度非常接近，胎圈材料平均厚度有所差異，而膠料A鋼絲圈底部材料及胎圈材料標準差都比其他方案大，輪胎裝配就位壓力最大。這主要是由于鋼絲圈底部材料厚度不均勻，導致胎圈與輪輞之間的壓縮量不均勻。鋼絲圈底部材料和胎圈材料厚度不均勻，會導致輪胎兩個鋼絲圈位置不同心，易造成輪輞線浮出、不均勻。采用工藝方式1由胎面膠自由流動填充胎圈及鋼絲圈底部材料，雖然成型效率高，但易造成胎圈部位材料分布不均勻，輪胎裝配就位壓力增大，影響裝配效率。采用工藝方式2由網孔布或護膠包裹鋼絲圈，胎圈和鋼絲圈底部材料位置比較固定，實際材料厚度分布均勻，裝配穩定性好。從表1—3還可以看出：胎圈材料硬度低，胎圈剛性小，輪胎裝配就位壓力會有一定增大；胎圈部位材料硬度低，鋼絲圈底部材料和胎圈材料的可壓縮量變大，輪胎充氣過程中胎圈部位與輪輞接觸后材料受到擠壓在越過輪輞凸峰時與輪輞的接觸表面積增大，胎圈與輪輞間的摩擦力增大，造成輪胎裝配就位壓力增大。胎圈增加網孔布后，胎圈材料的厚度有所增大，但其剛性較大，鋼絲圈底部材料和胎圈材料的可壓縮量小，輪胎裝配就位壓力并沒有增大。此外，胎圈剛性大，在不抹油的情況下，形變小，手工裝配輪胎較為困難，在抹油的情況下，手工裝配輪胎沒有明顯差異。

2　輪胎與輪輞的過盈量

表4示出了2.75－17摩托車輪胎裝配就位壓力與鋼絲圈直徑的關系。從表4可以看出，隨著鋼絲圈直徑增大，2.75－17摩托車輪胎裝配就位壓力減小。在輪胎與輪輞的過盈量設計一定的情況下，增大鋼絲圈直徑，則輪胎裝配就位壓力與鋼絲圈直徑呈一定的線性相關。表5示出了2.75－17摩托車輪胎模具設計時胎圈與輪輞過盈量對輪胎裝配就位壓力的影響。從表5可知，模具設計時胎圈與輪輞過盈量設定大，輪胎裝配就位壓力高，胎圈與輪輞配合更緊密，使用安全性高，但是裝配較為困難，且充氣壓力較高，影響裝配效率，一般裝胎機的最高充氣壓力為350kPa，因此配套廠不能接受。過盈量減小0.6mm后，如果胎側膠仍舊包裹在胎圈部位，則輪胎裝配就位壓力并沒有明顯降低。這主要是由于胎側膠硬度低，受擠壓變形較大，也可能是胎側膠與輪輞的摩擦力較網孔布大，導致輪胎裝配就位壓力（不抹油）沒有明顯變化，而抹油可以有效降低胎圈與輪輞之間的摩擦，因此胎圈部位只有網孔布材料，在不抹油的情況下裝配壓力為200kPa，較為合理。目前胎圈部位的技術改進得到了客戶的認可，但還需要更大量的數據和車輛裝配來進行廣泛地驗證。此外，胎圈部位的結構、工藝和配方設計等因素比較容易被忽視，但其與輪胎裝配和性能也有很大關系。

3　結語

確定摩托車輪胎裝配就位壓力的影響因素，有助于合理地設定輪胎裝配就位壓力，改善輪胎裝配過程中出現的問題。為達到客戶對于輪胎裝配方面的要求，必須從輪胎結構設計、工藝技術和配方設計等方面同時改進，選擇合適的胎圈結構和材料，以便在不涂抹油的情況下，輪胎也能夠輕松裝配就位。

作者：許敏強 方厚勇 單位：中策橡膠集團有限公司