Page 95 - 《橡塑技术与装备》2021年11期（6月下半月橡胶）

产品与设计 王恒 等·中空式非充气轮胎设计的研究

胎面带有防滑凸块，两侧的上胎壁沿周向均匀分布多
2 中空式非充气轮胎设计 个 V 形的第一通孔，多个第一通孔围成环形。在下胎
针对上述非充气轮胎设计存在的缺陷，笔者在现 壁上靠近 V 形的第一通孔围成的环形，设有多个第二
有热塑性弹性体轮胎材料物性的基础上，对非充气轮 通孔，第二通孔呈两头粗中间细的呈花生壳状的圆环
胎结构进行优化设计，以期通过轮胎结构与材料性能
形。多个第二通孔围成环形，在第二通孔的内侧周向，
相结合的方式，来解决现有非充气轮胎存在的开裂、 均匀分布多个第三通孔。第一通孔、第二通孔和第三
粉化问题，从而提升轮胎的使用寿命。 通孔均贯穿轮胎的两个侧面，相互交错分布。本设计
2.1 设计概述 中通过不同通孔形状的变化，以及减震孔和支撑筋在
如图 7 所示，本设计的非充气轮胎主要包括胎面、 胎壁径向的合理分布，在确保轮胎减震效果的同时，
胎冠、胎肩、胎侧及趾口，还包括上胎壁和下胎壁。 也提升了轮胎整体抗形变能力，确保了轮胎长期使用

1— 胎面； 2— 胎冠； 3— 上胎壁； 4— 胎肩； 5— 下胎壁； 6— 胎侧； 7— 凹槽； 8— 长方形防滑块凸块； 9— 平行四边形防滑块凸块； 10— 排水槽；
11— 第一通孔 ； 12— 第二通孔 ； 13— 第三通孔 ； 14— 趾口 ； 15— 支撑筋 ； 16— 地面
图 7 中空式轮胎结构图

图 9 轮胎挤压受力变形的局部剖面放大示意图

型，加工方法简单和生产成轮胎后可回收再循环使用，
绿色环保。
图 8 轮胎挤压受力变形示意图
在本设计中，V 型第一通孔的主要作用是减震，
时不易开裂，使车辆在行驶过程中更加安全舒适。轮 即轮胎在运行过程中受到挤压时，V 型通孔的两个伸
胎受力变形示意图如图 8、图 9 所示。 出端（圆柱状）产生变形，空腔受压变小，形成缓冲，
2.2 设计思路 减少了直接冲击力。挤压过程结束后，V 型的两个伸
本设计的非充气轮胎采用热塑性弹性体高分子材 出端快速回弹，通孔空腔恢复，轮胎复原，如图 10 所
料，具有质轻、耐磨、耐候、抗疲劳、高弹性、高韧 示。这个挤压复原过程如同一个带弹簧的夹子的夹尾
性、不易压缩变形等优点，可单独一次性注塑加工成 一样，受力基本是垂直的，不会像圆孔结构一样受压

2021 第 47 卷 ·39·
年