[发明专利]一种轨道轮胎设计方法及轨道轮胎

说明书

本发明公开了一种轨道轮胎设计方法，轮胎包括胎体、带束层，以及两段弧或三段弧结构的胎冠冠弧,且冠部胎体轮廓存在函数关系，包括如下步骤：所述冠部胎体轮廓趋势满足如下函数关系：当X属于不同范围时，公式不同；其中，X为胎冠位置，c是常数，Lx为距胎冠中心水平距离，TDW为轮胎冠宽，Hx为胎冠不同位置到胎体中心线处厚度，H为胎冠中心到胎体中心线厚度。所述每段胎冠冠弧的圆心角存在一定关系。本发明保证轮胎的耐久性能，通过轮胎外轮廓冠弧设计和胎体轮廓匹配设计，满足轨道轮胎接地形状均匀，接地压力最大值小且整体均匀的目标。

技术领域

本发明涉及轮胎设计技术领域，特别涉及一种轨道轮胎设计方法及轨道轮胎。

背景技术

随着城市轨道交通向中小型城市发展，多种匹配橡胶轮胎的城市轨道车辆使用逐渐增多，典型代表是跨座式单轨，APM(自动旅客捷运系统)，该类车辆均采用橡胶轮胎进行承载，采用电机驱动，驱动加速度和制动减速度大，驱制动比较频繁，车辆的自重大，车辆的转向架系统设计导致轮胎的负荷高，以上因素导致轮胎的磨耗性能低和抗偏磨性能差，但是随着车辆的使用量增大，终端客户对轮胎的磨耗要求越来越高，需要轮胎厂家提供更高磨耗的产品。

轨道车辆轮胎需要匹配车辆设计，轮胎规格尺寸固定，需要采用高气压满足轮胎负荷能力的要求，轨道车辆轮胎需要匹配轨道梁设计，轨道梁宽度固定，导致轮胎冠部宽度固定，无法采用增大轮胎冠宽的方式来均匀接地压力，从而导致轮胎在高负荷高气压的使用条件下，出现接地形状不均匀和接地压力高现象，这两点是影响轮胎磨耗能力的主要原因。

发明内容

本发明的目的克服现有技术存在的不足，以对为实现以上目的，采用一种轨道轮胎设计方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

一种轨道轮胎设计方法，包括如下步骤：

根据胎冠不同位置到胎体中心线处厚度Hx，以及胎冠中心位置处到胎体中心线处厚度H，得到函数关系

确定胎冠位置X，得到所述冠部胎体轮廓趋势满足如下函数关系：

当X∈[0～(0.50～0.60)]时，f(X)＝1；

当X∈[(0.50～0.60)～1]时，f(X)＝aX²+bX+c；

其中，X为胎冠位置,a范围为1.5～2.7,(-b/2a)范围为0.50～0.60,c 是常数，Lx为距胎冠中心水平距离，TDW为轮胎冠宽。

作为进一步的技术方案：所述每段胎冠冠弧的圆心角存在关系如下：

当胎冠为两段弧时，圆心角范围为1°≤θ₁≤4°、6°≤θ₂≤8°；

且第一冠弧大于第二冠弧，TR1/TR2为2～4；

当胎冠为三段弧时，圆心角范围为1°≤θ₁≤2°、3°≤θ₂≤4°、3°≤θ₃≤6°；

且第一冠弧大于第二冠弧，第二冠弧大于第三冠弧，TR1/TR3为2～4，TR1≥920mm；

其中，TR1、TR2以及TR3分别为第一冠弧、第二冠弧和第三冠弧，θ₁、θ₂以及θ₃分别为第一冠弧、第二冠弧和第三冠弧对应的圆心角。

作为进一步的技术方案：所述相邻每段胎冠冠弧的交点设置于轮胎花纹块的位置时, 相邻段弧为相切结构。

作为进一步的技术方案：所述冠弧高与胎体断面高的比值为3.8％～4.3％。

作为进一步的技术方案：所述带束层采用3B缠绕结构或4B缠绕结构，且3B缠绕结构或4B缠绕结构的宽度与轮胎冠宽比例均为0.6～0.7。