子午线轮胎的结构及生产工艺.ppt

1、子午线轮胎的结构特点及生产工艺子午线轮胎的结构特点及生产工艺BRDI目录目录 子午线轮胎简介子午线轮胎简介1 子午胎的结构特点子午胎的结构特点2 子午胎的结构设计子午胎的结构设计3 生产工艺及相关设备生产工艺及相关设备4北京橡胶工业研究设计院北京橡胶工业研究设计院BRDI 子午线轮胎简介子午线轮胎简介v何谓子午线轮胎何谓子午线轮胎?1 在地球仪表面的图形上，常标有一条条连接南北极极点的线，这就是子午线。如果把子午线轮胎经过胎侧的帘子线暴露出来，并把其端点想象延伸至轮胎轴线位置，这时再看这种轮胎的帘线排列，就非常像地球仪上的子午线排列。子午线轮胎也就因此而得名。又因为子午线是地球的经线，早年也有

2、人称子午胎为“经线胎”。子午线轮胎是由米其林公司首次于1946年发明，子午线轮胎的出现,使轮胎的生产技术水平有了新的突破。50年代后期子午线轮胎流入西欧，60年代日本和原苏联开始制造，70年代初美国投入批量生产，70年代中期世界上许多发展中国家都纷纷着手研究子午线轮胎，到了1983年世界上子午线轮胎已占汽车轮胎产量的63%。北京橡胶工业研究设计院北京橡胶工业研究设计院BRDI 子午线轮胎简介子午线轮胎简介v子午线轮胎的分类子午线轮胎的分类1不同123全钢丝子午线轮胎半钢丝子午线轮胎全纤维子午线轮胎胎体,带束层全为钢丝,且帘线只用一层。胎体为纤维,带束层为钢丝,帘线层数比斜交胎要少。胎体，带束层

3、全为纤维。注意：斜交胎没有钢丝帘线的，当然也就没有全钢或半钢斜交胎之说。只要说“全钢胎”或半钢胎，那肯定是指子午胎。北京橡胶工业研究设计院北京橡胶工业研究设计院BRDI 子午线轮胎结构特点子午线轮胎结构特点v让我们来看看子午线轮胎让我们来看看子午线轮胎2子午线轮胎主要由胎冠、胎侧、胎圈三大区域组成。胎冠部分有胎面、带束层、帘布层和胎肩垫胶；胎侧部分有胎侧胶、帘布层；胎圈部分有钢丝圈、钢丝圈填充胶、帘布层和胎圈钢丝加强层等。轮胎的胎里一般都有气密层。北京橡胶工业研究设计院北京橡胶工业研究设计院BRDI 子午线轮胎结构特点子午线轮胎结构特点v子午胎的结构与刚性子午胎的结构与刚性2带束层角度小,几乎

4、是周向排列,剪刀效应小,周向变形小带束层帘线与胎体帘线交叉排列,形成三角形,限制了变形带束层帘线(钢丝等)伸长小,刚性大,强度高周向变形小、刚性大、强度高的带束层刚性胎冠胎体帘线子午线一个方向排列，不是多层交叉排列胎体帘线层数少胎侧薄充气和负荷下的侧向和法向变形大，胎体柔软柔性胎侧北京橡胶工业研究设计院北京橡胶工业研究设计院BRDI 子午线轮胎结构特点子午线轮胎结构特点v子午胎的变形特点子午胎的变形特点2“刚性”胎冠和“柔性”胎侧在子午线轮胎整体上协同作用的结果，使子午线轮胎在内压、负荷和外力作用下的变形与斜交胎相比，具有二大、四小的特点。北京橡胶工业研究设计院北京橡胶工业研究设计院BRDI

5、子午线轮胎结构特点子午线轮胎结构特点v子午胎的变形特点子午胎的变形特点2二大二大：轮胎侧向变形大，即在轮胎断面宽方向上的变形大；轮胎法向变形大，即轮胎垂直于地面方向上的变形大，胎体下沉量大。四小四小：胎冠周向变形小，即轮胎胎冠圆周方向上的变形小，也叫纵向变形小；胎冠周向滚动变形小，即轮胎在地面每滚动一周所产生的胎冠周期变形小；高速旋转下的轮胎变形小 轮胎材料剪切变形小。子午胎的变形特征，决定了它的使用性能的优越性。北京橡胶工业研究设计院北京橡胶工业研究设计院BRDI 子午线轮胎结构特点子午线轮胎结构特点v子午胎的优越性子午胎的优越性2 滚动阻力低、节省燃料 高速安全、生热低 耐磨、耐刺、耐用

6、减震、舒适 操纵稳定性好。北京橡胶工业研究设计院北京橡胶工业研究设计院BRDI 子午线轮胎结构特点子午线轮胎结构特点 1 1 滚动阻力低、节省燃料滚动阻力低、节省燃料2北京橡胶工业研究设计院北京橡胶工业研究设计院BRDI 子午线轮胎结构特点子午线轮胎结构特点 1 1 滚动阻力低、节省燃料滚动阻力低、节省燃料2表表1-1 轻型载重子午线轮胎的滚动阻力和滚动阻力系数轻型载重子午线轮胎的滚动阻力和滚动阻力系数（f值是用牵引法测定）轮胎类型汽车总量/kg轮胎气压/kPa滚动阻力/N滚动阻力系数/f滚动阻力降低值/%6.50R 166.50-16407540754504124235830.01060.0

7、14627.40表表1-2 轻型载重子午线轮胎的滑行距离测定轻型载重子午线轮胎的滑行距离测定轮胎类型汽车总量/kg滑行时间/s滑行距离/m滑行距离比较/%6.50R 166.50-166.50R 166.50-164075407540754075150109146109910574868670158.5100.0129.0100.0北京橡胶工业研究设计院北京橡胶工业研究设计院BRDI 子午线轮胎结构特点子午线轮胎结构特点v 1 1 滚动阻力低、节省燃料滚动阻力低、节省燃料2表表1-3 轻型载重轮胎油耗试验轻型载重轮胎油耗试验轮胎类型机场道路油耗试验公路实用油耗试验油耗/(L100km)节油率/

8、%平均油耗/(L100km)节油率/%6.50 R 166.50-1611.4112.8711.3012.3113.216.80表表1-4 载重子午线轮胎滑行距离测定载重子午线轮胎滑行距离测定轮胎类型初速/(kmh-1)滑行时间/s滑行距离/m滑行距离比较/%9.00R20-14PR9.00-20-14PR50 50199.91 151.631090.25805.03135.4100.0表表1-5 载重子午线轮胎油耗试验载重子午线轮胎油耗试验轮胎类型机场道路油耗试验公路实用油耗试验油耗/(L100km)节油率/%平均油耗/(L100km)节油率/%9.00R20-14PR9.00-20-14P

9、R21.4023.8110.1023.8526.369.520北京橡胶工业研究设计院北京橡胶工业研究设计院BRDI 子午线轮胎结构特点子午线轮胎结构特点v子午胎的优越性子午胎的优越性2 滚动阻力低、节省燃料 高速安全、生热低 耐磨、耐刺、耐用 减震、舒适 操纵稳定性好。子午胎帘线的排列方式，消除了斜交胎交叉排列层间剪切移动造成的内部磨擦，因此生热低，消耗能量少。此外，由于胎体帘布层数较少，胎侧较薄，也便于内部积热的散发。又因周向变形小，故滚动阻力比普通斜线胎小20%-30%，滑行距离多35%左右，因此，使用子午线轮胎不但可提高汽车的行驶速度，还可提高汽车燃油经济性（一般可降低油耗6%-12%，

10、新一代子午胎更节油，如绿色轮胎进一步降低滚动阻力23%26%）。北京橡胶工业研究设计院北京橡胶工业研究设计院BRDI 子午线轮胎结构特点子午线轮胎结构特点 2 2 高速安全、生热低高速安全、生热低2北京橡胶工业研究设计院北京橡胶工业研究设计院BRDI 子午线轮胎结构特点子午线轮胎结构特点 高速安全、生热低高速安全、生热低2表表1-6 不同结构不同结构(9.00R20，9.00R20-14PR 9.00-20-14PR)轮胎的机床试验温度测定轮胎的机床试验温度测定厂牌胎型室温/0C胎面温度/0C带束层温度/0C12345平均法国米其林日本普利斯通意大利倍耐力日本东洋国产双钱全钢子午胎全钢子午胎半

11、钢子午胎半钢子午胎斜交胎192218171646454845526575837610265657274102786772738774627491976069849511068687782101北京橡胶工业研究设计院北京橡胶工业研究设计院BRDI 子午线轮胎结构特点子午线轮胎结构特点v子午胎的优越性子午胎的优越性2 滚动阻力低、节省燃料 高速安全、生热低 耐磨、耐刺、耐用 减震、舒适 操纵稳定性好。轮胎的生热和热破坏是轮胎在高速行驶条件下损坏的主要原因之一。图1-5和表1-6列出了子午线轮胎与同类斜交胎在负荷下的行使温度情况。从中可以看出，斜交轮胎的行使温度一般比子午线轮胎高出30度左右。北京橡

12、胶工业研究设计院北京橡胶工业研究设计院BRDI 子午线轮胎结构特点子午线轮胎结构特点 3 3 耐磨、耐刺、耐用耐磨、耐刺、耐用2表表1-7 9.00R20里程试验结果里程试验结果厂牌试验条数/条花纹深度/mm新胎里程/km一次翻新率/%累计磨耗主要损坏Km/mm指数M5412.077331778409114冠空爆，冠空S5413.6955109310591143冠空爆P5414.193726529223125冠空爆，冠空D5414.6994521008870120D(斜交胎)5416.792285947392100注：中国的广东阳春，浙江杭州，湖北荆州三个地区的实际里程试验平均值北京橡胶工业研

13、究设计院北京橡胶工业研究设计院BRDI 子午线轮胎结构特点子午线轮胎结构特点v子午胎的优越性子午胎的优越性2 滚动阻力低、节省燃料 高速安全、生热低 耐磨、耐刺、耐用 减震、舒适 操纵稳定性好。由于子午线轮胎胎面与胎体帘布层之间具有刚性较大的带束层，因此轮胎在路面上滚动时，周向变形小，相对滑移小。又因轮胎体的径向弹性大，使轮胎接地面积增大，压强减小，故胎面耐磨性强，且耐刺扎，不易爆胎。实验证明，要从胎面打入直径2mm的钉子，斜交胎只需196N的力就能贯穿，而子午线钢丝胎，则需要980N的力才能贯穿它。北京橡胶工业研究设计院北京橡胶工业研究设计院BRDI 子午线轮胎结构特点子午线轮胎结构特点 4

14、 4 减震、舒适减震、舒适2表表1-8 载重子午线轮胎在载重子午线轮胎在EQ-140汽车上的噪音测定结果汽车上的噪音测定结果轮胎类型花纹型式噪音/dB40/(kmh-1)50/(kmh-1)60/(kmh-1)70/(kmh-1)斜交轮胎烟斗77.174.481.485.9半钢子午胎烟斗70.973.377.180.8全钢子午胎条形69.170.073.375.0北京橡胶工业研究设计院北京橡胶工业研究设计院BRDI 子午线轮胎结构特点子午线轮胎结构特点v子午胎的优越性子午胎的优越性2 滚动阻力低、节省燃料 高速安全、生热低 耐磨、耐刺、耐用 减震、舒适 操纵稳定性好。因子午线胎体的径向弹性大，

15、径向（垂直于地面方向）变形大，可以缓和不平路面的冲击，使汽车挟顺性得到改善，乘坐舒适，同时也降低了车辆受冲击损坏的可能性，有助于延长车辆的使用寿命。表1-8的测定结果表明，在胎面花纹型式相同的条件下，子午线轮胎的噪音也低于斜交轮胎。北京橡胶工业研究设计院北京橡胶工业研究设计院BRDI 子午线轮胎结构特点子午线轮胎结构特点 5 5 操纵稳定性好操纵稳定性好2表表1-9 轻型载重子午线轮胎全油门加速试验结果轻型载重子午线轮胎全油门加速试验结果轮胎类型档位加速中止速度/(kmh-1)加速油耗/(L100km)加速时间/s加速时间/%6.50-16471.832.5640.2100.0562.026.

16、6047.5100.06.50R16475.029.2038.796.3565.025.2044.994.5表表1-10 载重轮胎直接档载重轮胎直接档(2060/kmh h-1-1)加速试验结果加速试验结果轮胎类型加速时间/s加速距离/m加速效应比值/l(sm)-19.00-20-14PR66.50767.501009.00R20-14PR56.92676.83132北京橡胶工业研究设计院北京橡胶工业研究设计院BRDI 子午线轮胎结构特点子午线轮胎结构特点 5 5 操纵稳定性好操纵稳定性好2表表1-11轻型载重轮胎制动性能测定结果轻型载重轮胎制动性能测定结果轮胎类型刹车时速度/(kmh-1)刹车距离/m刹车距离比值/%6.50-16405.893.56.50R16406.2100.0表表1-12 不同结构轿车轮胎附着系数比较不同结构轿车轮胎附着系数比较轮胎类型 气压/kPa道 路 水泥路沥青路硬雪路光滑冰路干燥潮湿干燥潮湿165R152161.190.991.221.100.450.255.90-151571.130.841.021.070.270.24提高效率/%5.317.719.