中型半挂车轮胎异常磨损的原因及对策

1、中型半挂车轮胎异常磨损的原因及对策根据调查，目前生产的中型半挂车在使用中普遍存在着轮胎异常磨损（俗 称“吃胎”）的现象。一般行驶2x104km出现较明显，行驶5x104km最为显著， 磨损轮胎约占半挂车总数的30%之多。在调查分析的基础上，提出了改善中型半 挂车轮胎异常磨损的若干措施。1半挂车轮胎异常磨损的原因轮胎的寿命，在很大程度上和半挂车的结构型式、使用条件、车辆技术状况、 驾驶员的技术水平、轮胎的保养及其修理是否及时等因素相关。1轮胎的气压偏离标准的规定不按气压标准充气是轮胎异常磨损的最主要原因之一，有许多轮胎是因为这 个原因而报废的。轮胎内的气压对轮胎行驶里程的影响如图1所示。轮胎的气

2、压低于标准时，虽然可以增大它和地面的接触面积，降低轮胎在路 面上的平均压强。但是，由于轮胎向里弯曲，产生“桥式效应”胎面的中部 负荷要小些，而胎面边缘的负荷急剧增大，使轮胎材料的应力增大。由于压 强在接触面积上分布不均匀，将导致胎面磨损不均匀，行驶面的边缘严重磨 损，其磨损通常形成齿状或波状。b轮胎气压过高轮胎在高气压下工况时，由于轮胎的变形以及轮胎与路面的接触面积均小，因此，接地面积上的压强增大，使胎面中部磨损加快。1、轮胎上的负荷2、轮胎的额外行驶里程图2轮胎的行驶里程和负荷的关系1.2轮胎超载当半挂车超载或者载荷在货厢上分布不正确时，便引起轮胎超载时的磨损特 点与轮胎在低气压下行驶时的损

3、坏相近似。但是超载时磨损更严重，因为在这种 情况下，轮胎和路面的接触面积上压强分布不均匀，以及胎体帘线的应力增大， 加重了外胎行驶面温度的急剧升高。在这种情况下，轮胎材料的疲劳及其强度的 降低，比在同一变形下气压低的轮胎更快。轮胎的行驶里程和负荷大小的关系如 图2所示。1.3车轮平面与路面不垂直半挂车装载时，由于挂车轴轴壳及半轴套管（或轴头）因承载而变形，从而 可能出现车轮内倾现象，同时，由于轮毂、轴承等部舍近求远间存在着装配间隙， 或在路面拱度大的地区行驶时，也能加重车轮内倾的现象。车轮与路面不垂直， 将引起轮胎接地面积上压强分布不均匀，并且轮胎在行驶中处于边滚边滑状态， 导致轮胎的磨损。在

4、这种情况下，挂车轴内档车轮胎面内侧磨损较严重。1.4半挂车结构参数匹配欠合理作用于轮胎上的力，取决于负荷、路面状况、行驶速度及车辆参数等因素。当 车辆行驶在不平路面上时，轮胎将受较大的动负荷作用，其值随负荷、路面不平 度、行驶速度、悬架与车轮刚度等值的增加而增大。在相同的使用条件下，若半 挂车结构参数设计合理，使它有良好的减振特性，便轮胎免受过大的冲击载荷。 但是，目前国内大部分厂家生产的中型半挂车，悬架部分基本上选用中型载货车 后悬架总成，同是采用加片的措施增加析簧的强度。我们认为这种组合不很好地 保证半挂车车架、悬架及轮胎间刚度的合理匹配，使半挂车不具备良好的减振特 性，是使轮胎动负荷大和

5、加速轮胎磨损的重要因素之一。1,5制动分配是否合理与车辆结构参数和使用条件等有关。由于半挂车在空载 和满载时，挂车轴轴荷差别很大，且持挂车重心高，制动时负荷转移大，但是， 目前国内生产的中型半挂车基本上都未装制动力调节装置，因此，设计中难以同 时保证车辆制动力的空载和满载状况理想特性的要求，一般只能按满载特性的要 求设计。这样，半挂车在非满载状态下紧急制动时，将出现挂车轴车轮过度制动 的现象。制动中常出现挂车轴轮胎“抱死”拖滑会加速其胎面的磨损。1,6半挂车技术状况不良轮胎的使用寿命与半挂车的技术状况关系非常密切。在用户调查中，我们了 解到：技术状况的许多不良因素都会导致轮胎的早期损坏或迅速磨

6、损。制动器拖滞或轮毂轴承转动性能不良在这种情况下，轮胎所受的行驶阻力很大，同时，制动毂和轮胎的生热急剧 增加，将引起轮胎胎面的迅速磨耗。牵引销中心至挂车轴左右轮胎接地中心距离之差大在这咱情况下，轮胎受一个附加横向力的作用，使半挂车在行驶中产生左右 摆动的机率增加，引起轮胎胎面的磨损。钢板弹簧各片之间安装错位钢板弹簧总成中各片之间错位严重，将引起钢板弹簧总成的刚度及阻尼发生 很大的变化，使半挂车在行驶中产生不良的振动和冲击，并使轮胎的行驶性能变 坏，从而导致轮胎的异常磨损。车轮旋转质量不平衡高速行驶的车轮，具有平衡差度的车轮产生振动，在其旋转平面中产生冲击。 冲击负荷作用在轮胎上，在胎体中引起附

7、加的应力，使胎面产生高度的不均匀磨 损。c,牵引座支承轴上橡胶减振套损坏国内目前生产的中型半挂车，仍广泛采用单自由度牵引座。由于只有纵向摆 动的牵引座不能很好地适应现有道路条件的要求，因此，生产厂家基本上都在单 自由度牵引座的支承轴上加装橡胶减振套，使牵引座获得适度的横向摆角，以减 轻半挂车所受的冲击和轮胎的磨损。但是，当橡胶套塑性变形大或损坏时，不仅 会导致牵引座摆动性能不良，而且会引起牵引座结合面在横向平面内的倾斜，使 半挂车产生侧倾现象，导致挂车轴轮胎受力不均匀，加速轮胎的磨损。c,其它不良技术状况把车轮固定在轮毂上的螺母松动，轮毂轴承松旷、悬架支架松动、钢板弹簧 骑马螺栓未按规定力矩拧

8、紧及钢板弹簧销和衬套严重磨损等因素，都会使轮胎在 行驶中出现左右摆动，引起轮胎的不均匀磨损。1,7违反车辆驾驶规则驾驶员的操作技术引起半挂车轮胎异常磨损的主要因素有急剧制动和急剧转 弯等。急剧制动是轮胎行驶面不均匀磨损的主要原因之一，轮胎“抱死”拖滑时， 所受的磨擦力可高达几吨，若经常长时间地“抱死”制动，将使胎面迅速磨损。 根据资料介绍，急剧制动时，在胎面上可能出现一些斑点，这些斑点久后便变成 深坑。在高速行驶中急剧转弯时，将产生很大的侧向惯性力。在这种情况下，有可 能引起半挂车的侧滑，胎面各部分产生强烈的滑动，使胎面磨损，特别是外胎行 驶面的边缘磨损严重。1,8轮胎的维护保养不当轮胎的使用

9、寿命与其维护保养的关系非常密切。由于使用和保养方法的不同， 轮胎的使用寿命往往可以相差一倍，甚至更多。例如，由于轮胎的工作条件各不 相同，使轮胎的磨损状况差别很大，如果经常定期地进行轮胎的换位，就可使各 个 轮胎的磨损比较均匀，延长其使用寿命。若不进行轮胎定期换位，轮胎的磨 损便不均匀，相应地缩短了轮胎的使用寿命。1,9轮胎的质量差2改善中型半挂车轮胎异常磨损的对策综合前面的分析可知，引起半挂车轮胎异常磨损现象，必须从设计、制造和 使用等方面进行综合治理，才能达到预期的目的。下面提出几项改善半挂车 轮胎异常磨损的措施，供参考。1合理选择轮胎的结构和尺寸据调查，半挂车在使用中普遍存在着严重事超载

10、现象，严重超载达 50%60%，加上半挂车冲击载荷较大，轮胎所受的动贝多芬较大。为了避免轮 胎过大超载，在选择半挂车轮胎时，建议适当降低轮胎负荷系数（轮胎所承受的 最大静负荷与轮胎额定负荷之比），以适应使用条件的要求。对于载质量为10t的中型半挂车，可选用9.00R20规格普通断面子午线轮胎 （14层级）或9.00-20规格普通断 斜交轮胎（14层级）。对于经常行驶于不良路 面或超载严重的半挂车，可选装更大尺寸的轮胎。2,2保证轮胎具有合适的使用气压无论是使用新的轮胎还是修理过的轮胎，都应严格按照国家标准所规定的气 压进行充气。载重汽车轮胎使用气压允许偏离标准土 0.0196Mpa 2,3使半

11、挂车轴轮胎均匀负载为了使半挂车轴上轮胎均匀负载，必须消除车轮平面与路面不垂直的现象。 可以用下述方法消除或减轻车轮内倾的现象：提高轴壳和半轴套管（或轴头）的抗弯刚度。a,在路面拱度较大的地区，为了使半挂车轴内外档轮胎负荷尽量一致，可根据拱 度的大小，将挂车轴外档车轮的使用气压适当提高，但最高增加10%2,4降低轮胎行驶时所受的动负荷可采用下列措施减少轮胎行驶时所的动负：a,合理选择半挂车的结构参数，使半挂车车架、悬架及轮胎间刚度匹配合理， 保证半挂车具有良好的振动特性，减少行驶中的冲击载荷；改善道路条件；车辆行驶于不平路面时，适当降低行车速度。2,5合理设计车辆制动系统，使车辆具有良好的制动性