毕业设计（论文）-子午线轮胎的设计35331.doc

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1、毕 业 设 计（论文）（说 明 书）题 目： 子午线轮胎的设计 姓 名： 赵永宾 编 号： 20102001737 平顶山工业职业技术学院年 月 日平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书（论文）摘要随着汽车工业的高速发展，我国汽车拥有量越来越多，高速公路里程越来越长，汽车速度越来越高，在这种新形势下，对汽车轮胎的各项性能也提高了要求，以便使汽车的行驶舒适性、安全性得到人们的认同，同时也令轮胎的经济性更容易让人接受。21世纪是以高科技为中心的环保世纪，世界各大轮胎公司投入巨资，不断开发新产品、新技术，企业间的竞争已由传统的产品竞争转化为科技实力的较量，也就是创新能力的竞争，这已成为企业发展的主要动

2、力。只有依靠产品创新、技术创新，才能在激烈的竞争中抢先占据科技制高点，并推动着世界轮胎的技术进步。从整体发展史看，轮胎的发展与国家的整体国民经济、汽车工业、道路乃至政策、法规有密切相关。子午线轮胎已是轮胎工业的主流产品，世界轮胎子午化率已达90%，发达国家已达到或接近100%；在我国子午线轮胎仍处于逐步取代斜交胎的发展期，成为新兴产业。子午线轮胎因结构科学合理，使受力改善，比斜线轮胎具有许多优良的性能。本文介绍了子午线轮胎在我国的发展历程和发展方向，并对子午线轮胎的结构组成和其优越性进行了研究分析，并独立完成了对轿车子午线轮胎的设计。关 键 词：子午线轮胎，扁平化，无内胎化，带束层，帘布线，轮

3、胎花纹ABSTRACTWith the rapid development of the automotive industry, car ownership in China is more and more highway mileage is getting longer and longer, more and more high-speed car, car tires also improve the performance of the requirements in this new situation, , in order to get peoples identity,

4、the cars ride comfort, safety tires also make the economy more easily acceptable.The 21st century is a high-tech center of environmental century, the worlds major tire companies invested heavily, and constantly develop new products, new technologies, competition among enterprises has been the tradit

5、ional product competition into the contest of scientific and technological strength is the ability to innovatethe competition, which has become the main driving force for the development of enterprises. Only rely on product innovation, technological innovation can be the first to occupy the technolo

6、gical high ground in the fierce competition, and to promote the technical progress of the world tire.From the whole history of the development of the tire development is closely related to the countrys overall national economy, the automotive industry, roads and even policy and regulations. Radial t

7、ire is the tire industrys mainstream products, world radialization rate has reached 90%, developed countries have reached or are close to 100%; radial tires in China is still in the development period, gradually replace bias tires and emerging industries. Radial tires scientific and reasonable struc

8、ture, so that the force has many excellent performance improvement than slash tires.This article describes the radial tire in the history and development direction of Chinas development, and the structure and composition of the radial tire and its superiority to the research and analysis, and indepe

9、ndently completed the design of passenger car radial tires.KEY WORDS: radial ply tyre, the flattening, the tubeless type,belted layer, the curtain wiring, the tire treadIII 平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书（论文）目录摘要IABSTRACTII第一章 绪论5第2章 我国子午线轮胎的发展历史与前景52.1我国子午线轮胎的发展历史52.2子午线轮胎的发展方向72.2.1扁平化82.2.2无内胎化的优点9第3章 子午线轮胎的结

10、构特征143.1子午线轮胎的分类153.2子午线轮胎的结构153.2.1载重子午线轮胎的结构15图3-3子午线胎的结构与刚性对比图173.23子午线轮胎结构特点171.子午线胎的变形特点173.2.3轿车子午线轮胎的结构183.3子午线轮胎与斜交胎结构的差异203.4子午线轮胎的性能224.1子午线轮胎骨架材料的性能254.2子午线轮胎骨架材料的分类26第五章轿车子午线轮胎结构的设计285.1轿车子午线轮胎负荷的计算285.2轿车子午线轮胎断面轮廓的设计特点295.2.1子午胎外直径D和断面宽B的确定295.2.2子午线轮胎断面最宽点半径(水平轴)的确定305.2.3 胎圈间距的选取 胎圈间距

11、C一般选用与轮辋宽相等,或选用小于轮辋宽度,但不超过1525mm.据文献介绍C小于轮辋宽度可提高轮胎耐磨性,并增大侧向刚性,胎圈间距C与断面宽B之比C/B轿车胎为0.70.8,载重胎为0.70.75。 5.2.4 断面高与断面宽之比H/B315.2.5轮胎行驶面弧度与宽度的确定315.3轿车子午线轮胎带束层的设计325.3.1 带束层结构形式的类型325.3.2轿车子午线轮胎带束层层数、角度、密度335.4轿车子午胎胎体帘线的选择345.5轿车子午胎胎圈结构345.6轿车子午胎胎面花纹的设计355.6.1轮胎花纹的作用355.6.2 轿车子午线轮胎胎面花纹365.6.3 轿车子午胎胎肩花纹的设

12、计395.6.4 子午胎花纹沟深度、够宽、角度、形状的设计39第六章 总结40参考文献42致谢43第一章 绪论随着我国汽车工业、高速公路的发展，大大促进了子午线轮胎的市场需求，外资企业、国有企业、民营企业加大了子午线轮胎的生产建设，从而使子午线轮胎发展迅速，超出了原“十五”规划的设想。千里之行始于足下，作为汽车行驶时与地接触的重要部件，汽车轮胎的重要性不言而喻。汽车轮胎既起到承载全车重量的作用，也起到避震和缓冲的作用。它也是全车最重要的部件，对汽车的驶性、通过性、环保性、舒适性和安全性有直接影响。尤其在安全性方面，一旦行驶中轮胎出现故障，轻则汽车停驶，重则发生事故。因此，对轮胎的认识很重要。在

13、汽车的高速行驶过程中，轮胎故障是所有驾驶者最为担心和最难预防的，也是突发性交通事故发生的重要原因。轮胎是汽车行驶系统的重要部件，就像我们穿的鞋，除了根据使用功能来正确选择外，还要懂得如何去护理。而轮胎的种类又有多种，按照结构划分为斜交线轮胎、子午线轮胎，从设计上讲，斜交线轮胎有很多局限性，如由于交叉的帘线强烈摩擦，使胎体易生热。许多新技术往往都是通过半钢子午线轮胎，尤其是轿车子午线轮胎体现的。胎面花纹的设计，胎体材料的选择，各种新合成橡胶的应用，胶料配方的变化、冠带层结构与材料的进展，胎圈结构的新花样等等，国外轮胎都有许多值得借鉴的东西。因此加速了胎纹的磨损，且其帘线布局也不能很好地提供优良的

14、操控性和舒适性；而子午线轮胎中的钢丝带则具有较好的柔韧性以适应路面的不规则冲击，又经久耐用，它的帘布结构还意味着在汽车行驶中有比斜交线小得多的摩擦，从而获得了较长的胎纹使用寿命和较好的燃油经济性。同时子午线轮胎本身具有的特点使轮胎无内胎成为可能。无内胎轮胎有一个公认优点，即当轮胎被扎破后，不像有内胎的斜交线轮胎那样爆裂，而是使轮胎能在一段时间内保持气压，提高了汽车的行驶安全性。另外，和斜交线轮胎比，子午线轮胎还有更好的抓地性。因此， 下面我们所谈的轮胎仅指目前轿车所普遍使用的子午线轮胎。第2章 我国子午线轮胎的发展历史与前景2.1我国子午线轮胎的发展历史回顾世界轮胎工业发展史，如以1845年制

15、造出生胶实心轮胎算起，已有160年历史，如从1865年用实心橡胶轮胎（硫化）代替力车胎铁轮计起，也有140年历程。到1885年，邓禄普发明有内胎的充气轮胎，成为世界轮胎的第一次技术革命；1948年，米其林发明了子午线轮胎，成为轮胎的第二次技术革命，分别相距40年和60多年。西欧发达国家完成轮胎100%子午化率（1990年）约用了40年时间，美国起步较晚，于2000年完成，用了31年。日本目前子午化率也在95%以上，约用了35年。韩国起步更晚（1975年），至今也在90%以上。全世界平均用了50多年。现在为90%。 1948年，法国米其林轮胎公司试制生产了全世界第一条全钢丝子午线轮胎。子午线轮胎

16、的发明是轮胎工业中的一场革命，已成为汽车轮胎发展的新方向！ 但到1980年，生产不到1万条，至2003年，全国生产子午线轮胎已达7500万条（其中全钢载重1100万条），子午化率约为47%，汽车轮胎已达60%以上，若与日本发展速度类似，即用35年时间，于2015年将实现汽车轮胎子午化率达到95%。我国研发子午线轮胎始于20世纪60年代中， 已有近40 年的历史。与国外相比，我国起步并不晚，几乎与美、日、俄同期起步，但进展缓慢，步履艰难。直到 80年代后期，国家下决心大力支持子午线轮胎发展，并取得较大的进展，为我国加速发展子午线轮胎打下了良好的基础。纵观我国子午线轮胎的发展经历，大体可概括为：6

17、0 年代起步，70 年代缓慢前进，80 年代加快步伐，90 年代以后迅速发展。从整体发展史看，轮胎的发展与国家的整体国民经济、汽车工业、道路乃至政策、法规有密切相关。我国庞大的汽车需求量促进了轮胎行业的快速增长，2007年1-8月中国轮胎产量为3.3836亿条，同比增长23%，子午线轮胎产量为1.53亿条，同比增长36.7%。子午线轮胎达到轮胎总量的45%。表明我国轮胎构架正在向追求高品质和高附加值方向转变。从上市公司的情况来看，2007年前三个季度车用轮胎分别实现主营业务收入1993291万，同比增长30.10%，实现利润总额60882万，同比增长243.74%。利润增速均高于收入增速，行业

18、整体发展状况良好。车用轮胎行业，净利润增长达到146.2%，盈利能力明显超过洗涤行业，随着我国巨大的汽车保有量和持续增长的汽车消费而迎来了又一发展阶段，带来了车用轮胎企业发展机会。 竞争现状：我国轮胎企业主要分为国有、合资/独资、民营等三大类，企业在机制、技术、产品、资金、营销方面各有千秋。国有企业基础雄厚，但除少数企业外，大部分步履蹒跚，受体制制约因素发展缓慢;合资/独资企业具有资金、管理、技术等方面的优势，但大多重心放在中高端产品，除轿车、轻载等半钢子午胎外，其他品种并不占有规模优势;民营企业依靠机制灵活，进步很快，但技术和营销网络方面的实力稍逊一筹。21世纪是以高科技为中心的环保世纪，世

19、界各大轮胎公司投入巨资，不断开发新产品、新技术，企业间的竞争已由传统的产品竞争转化为科技实力的较量，也就是创新能力的竞争，这已成为企业发展的主要动力。只有依靠产品创新、技术创新，才能在激烈的竞争中抢先占据科技制高点，并推动着世界轮胎的技术进步。 2011年轮胎行业出现前所未有的繁荣局面，业内人士定义为行业“井喷”。2011年轮胎产量6.55亿条，同比增长18%。轮胎行业“井喷”主要原因是汽车行业快速增长。2011年中国汽车产量约1379万辆，同比增长48%;同期汽车销量约1364万辆，同比增长46%。汽车产销量均创历史新高，居世界第一位，远远高于2010年全年的产量增长5%、销量增长6%的水平

20、。此外，机械行业快速增长也是橡胶轮胎行业“井喷”的需求助力之一，2011年机械行业的生产总值同比大幅增长33%。2013中国子午线轮胎市场趋势观察研究预测报告预测, 轮胎行业在“井喷”之后，持续大幅增长的可能性较小，在汽车行业的持续增长和机械行业的景气高位的情况下，行业整体盈利维持在较高水平，预计2013-2014两年轮胎行业的需求增速将保持在10-15%的水平。预计2015 年轮胎总产量将达到21500 万条，其中子午胎产量为15000 万条，子午胎占汽车轮胎需求量的91% ，占轮胎总需求量的70% 。其中轿车轮胎子午化率达到100%，轻载轮胎子午化率达 90%以上，载重轮胎子午化率达到 7

21、5%以上， 农业轮胎子午化率约占24% ，工程及工业轮胎子午化率约占 50%。总之，即使按预测的数字完成， 我国要实现子午化还需相当长的时间， 真是任重道远。2.2子午线轮胎的发展方向21 世纪初国外轮胎的子午化、扁平化、无内胎化已趋于成熟。作为轮胎结构革命的换代产品子午线轮胎，一直发挥着它的优异性能，但为适应世界市场竞争的需要，新产品研究开发速度要加快，更新换代周期要缩短，以致各大公司每年都有重要新产品问世， 同时每年都有一些老产品被淘汰。因此轮胎子午化后，仍须清楚地认识到子午线轮胎新产品的研究开发和新技术的发展方向：扁平化、无内胎化等。节能轮胎、绿色轮胎、环保型轮胎创新产品的发展。2.2.

22、1扁平化1、扁平化的含义现在轮胎日渐扁平化。就是指轮胎的横截面日渐增大，而轮圈和胎肩这段长度逐渐变短。这个变化用“扁平比”来表示。轮胎的轮廓是由扁平率决定的，扁平率也叫高宽比，即轮胎胎壁（横截面高度）高度占胎宽（横截面宽度）的百分比。所谓“扁平比”，指的是从轮胎的断面测量最大的宽度与轮圈至胎面的高度的比值。就拿现在比较常用的18560R14来说，这里的60就是扁平比，而185就是轮胎的横截面的长度。现在的趋势就是185所代表的横截面增大，它的变化导致60所代表的扁平比也在增大。由于子午线结构的轮胎帘线方向是径向排列的，所以胎侧柔软刚性低， 而影响了轮胎的侧向稳定性，因此降低断面高或增加断面宽即

23、 H/B趋于扁平化对子午线轮胎体现出显著的优越性。轮胎断面的高宽比=断面高H/断面宽B，也叫作扁平比。2、扁平化的优点轮胎日渐扁平化正好符合人们对安全性的要求。扁平比大的轮胎的好处就是：（1）同样直径的轮胎，低断面轮胎接地面积大，所以制动力更强，更安全。（2）安全行高，它的抓地就比较牢固，而且也不容易爆胎。 （3）低断面轮胎行使时的变形量小，曲折生热少，轮胎寿命更长。（4）散热好，对提高汽车行驶平顺性、转向操纵稳定性都有帮助。（5）行使变形量小，阻力小，汽车也更省油，高速性能更好。（6）减小轮胎噪音。（7）增加了车行驶时的稳定性，这样车的操控性也增加了。3、低断面轮胎的发展趋势轿车轮胎：现在由

24、70、60系列向55、50、45、35、25系列等发展载重轮胎：由80系列向65、60、45系列等方向发展图2-1 普通轮胎与子午胎的比较从汽车的发展历史来看，20世纪初的汽车轮胎横截面几乎是园形，胎壁与胎宽一样，因此扁平率为1。一直到二次大战后才出现了扁平率1以下的轮胎，有了稍微扁平的轮胎；60年代初美国出现了扁平率0.8的轮胎，60年末则出现了扁平率0.7的轮胎。现在兴起的低扁平化轮胎与地面接触面大，抓地力强，除了具有操纵稳定性好外，还具有高速耐久力好和制动力好的优点，因为扁平轮胎不容易产生“驻波”。“驻波”是一种导致轮胎变形的物理现象，“驻波”越多轮胎变形越大。扁平轮胎具有较强的制动能力

25、，这是因为低扁平化轮胎通常需要大直径的轮圈来配合，较大的轮圈可以容纳更大尺寸的制动盘（鼓），制动盘（鼓）直径越大，制动力就越大。但同时低扁平化轮胎内的空气层厚度小，缓冲和减震相对减弱，导致舒适性较差，因此需要相应的悬挂结构来配合。现在的轿车普遍用子午线真空轮胎（无内胎轮胎），商用汽车也普遍使用子午线轮胎，扁平化轮胎的优越性已被人们认识，轮胎向扁化方向发展是一个必然趋势。2.2.2无内胎化的优点无内轮胎外观与有内胎轮胎相似，无内胎轮胎也就是轮胎里面没有内胎。其实，无内胎轮胎并不是没有内胎，它只不过是把内胎，更科学、更进步地用另外一种材料、另外一种方法和外胎溶为了一体。图2-1 无内胎子午线轮胎的

26、构造由于这种轮胎没有内胎，因此要求胎圈载不同之处是内壁上有专门为密封的橡胶自粘层。如桑塔纳轿车轮胎穿孔时必须具有良好的密封性自粘层，能自行将刺穿的孔粘合。在胎圈上做若干道环形槽纹，在轮胎内空气压力作用下，这些槽纹能使胎圈可靠地贴紧在轮铜边缘上，以保证轮胎与轮辅之间的气密性。当然也有些无内胎轮胎的胎圈处是光滑而没有槽纹的。 图2-2 无内胎子午线轮胎的构造无内胎轮胎的优点是：它的气密性较好，能保证长期不漏气，轮胎工作温度较低，使用寿命长，结构简单，质量轻，行驶中发生轮胎穿孔时，压力不会急剧下降，仍能保证安全行驶，只有在轮胎爆破时才会失效。因此，从安全角度讲，真空胎是高速行车最为理想的轮胎。无内胎

27、轮胎的缺点是：途中修理困难。此外，自粘层只有在穿孔尺寸在小范围时能自行带合穿孔，尺寸稍大些便难以黏合；当外界气温过高时，自粘层可能会软化而出现流动，从而破坏轮胎的平衡。总体来说，无内胎轮胎是汽车运输发展的趋势，是高速公路发展的需要，相对传统有内胎轮胎具有以下优点： 1、无内胎轮胎因没有内胎、垫带、压圈磨擦生热少；2、无内胎轮胎本身散热快，磨耗低、寿命长； 3、无内胎轮胎行使面宽，加速制动效果好； 4、无内胎轮胎重量轻、减少了整车自重、增加载重量； -5、无内胎轮胎节油、滚动阻力小； 6、无内胎在被异物刺穿后，气压不会迅速消失，仍能行驶几十公里图2-2 有内胎与无内胎的比较7、提高车辆行驶安全性

28、，同时容许轮胎得到更换和修补。由于无内胎行驶面宽，接地面积大，地面附着性好， 缩短制动距离，转向稳定性高，安全更有保证。8、安全性能更佳。由于没有内胎/垫带，加之接地面更加稳定，运行时无内胎轮胎生热少，散热快。9、运行更加安全。无内胎轮胎断面低，外直径小，可降低卡车辆重心。可降低车门入口高度， 使顾客上下车更加安全方便。10、无内胎轮胎比有内胎钢丝胎节油3%5%；无内胎轮胎一般比斜角胎节油8%10%；轮辋类型配用轮胎高速公路普通公路耗油量（%）节油率（%）耗油量（%）节油率（%）5.5OF-167.50-16有内胎13.15013.78017.5*6008R17.5无内胎11.7110.112

29、.459.887.50V-2010.00-20有内胎23.81026.360图2- 无内胎轮胎的节油优势11、无内胎轮胎轮胎被刺穿可以继续运行。图2-3 全钢载重有内胎与无内胎的结构差异无内胎轮胎因具有优异的高速性、舒适性、安全性和经济性，在欧洲的使用率已达90%。但由于国内用户对这种高性能轮胎普遍缺乏认识，因此国内生产的无内胎胎仍以出口为主，内销量不到30%。在全国轮胎轮辋标准化技术委员会主办的高性能汽车无内胎轮胎推介高层论坛上，与会代表一致认为，轻质、节油、高速、安全的无内胎符合节约型社会的要求，大力推广，势在必行。 从经济性看，无内胎子午胎负荷能力大；降低了原材料，特别是橡胶、钢丝等使用

30、量；减少了各部件之间的摩擦，降低了早期磨损程度；可翻新次数多，行驶里程高，使用寿命长，可减少废轮胎对环境的污染；同时由于行使面宽，磨损较均匀，从而延长了轮胎的使用寿命；在相同受损程度下修补更容易。 从环保方面看，由于无内胎轮胎接地压力均匀，可减少对路面的破坏；其滚动阻力小，因而可有效节油，减少尾气排放量，降低震动噪音，从而减少对环境的污染。 从安全性看，由于无内胎轮胎生热少，散热快，车辆行驶更安全，因而可有效降低爆胎的风险避免交通事故的发生，减少财产损失以及人员伤亡。此外，无内胎载重胎被刺扎后，漏气缓慢，仍可继续行驶一段距离，也可有效降低事故率。2.2.3 无内胎轮胎使用中注意的几个方面1.必

31、须保持规定的气压无内胎轮胎为优质橡胶制造，弹性好，柔性强，对气压适应范围大，即使胎压很高也没有普通车胎那种发硬的感觉，故对气压的检查要用气压表。车胎除被扎外，无内胎轮胎一般不会自行放气，因此充气时要用气压表进行检查并保持规定的压力，切不可像对普通轮胎一样凭手感来决定是否补气。2.无内胎轮胎在使用中也要避免被尖硬物品刺伤、扎破，避免与酸、碱接触，被油类沾污也会加速橡胶的分解。应保持车胎的清洁，以防橡胶老化，延长使用寿命。3.无内胎轮胎对柏油、水泥路面的适应性较好，即使路面有水也能保持较强的附着力，具有较好的稳定性。但对土质路面，特别是泥泞路面附着力小、稳定性差4.无内胎轮胎拆装时需用专用的拆装机

32、，无拆装机手工装卸易损伤胎圈，应小心轻拆装不要使用硬具撬出轮胎。每装一次无内胎轮胎时需要更换新的O形圈，应把O形圈放在植物油中浸泡片刻。轮胎在充气过程中，应用肥皂水检查轮辋与胎圈接触部位的O形圈，气门垫等是否漏气。 5.无内胎轮胎漏气严重时便加装了内胎，当车速达到（8090）km时速时，转向盘出现抖动，这是由于加装了内胎而影响前轮平衡造成的。 6.汽车行驶途中发现轮胎被利物穿孔后，注意因密封层处于压缩状态紧裹着利物轮胎不漏气，而墙利物拔除后则加速轮胎漏气。无内胎轮胎刺破后卸下漏气车轮不许撬出轮胎，把水淋在轮胎上，找出轮胎的刺破处，再用专用锉刀清洁刺破口，根据破口大小把橡胶弹塞装入无内胎补胎轮膛

33、，从轮胎外面插入到破口，而后再将补胎轮拔除，即完成补胎。注意：使用无内胎轮胎的摩托车最好在市区使用，不宜在郊外土路行驶。第3章 子午线轮胎的结构特征子午线轮胎帘布层内的帘线以轮胎中心点为中心成辐射状排列，然后在帘布上面用10-20(钢皮带内钢线的角度)的钢皮带箍住。子午线轮胎的胎体多用尼龙和人造丝制成，而卡车等载重车用于午线轮胎的胎体则多用钢丝线层。此外，子午线轮胎因其每个部位所承受的力及功能不同，因此，所选用的胶料也不同。下面是制造子午线轮胎时每个轮胎部位根据其不同功能而选用的胶料。1.胎面胶。因为轮胎的胎面要直接和路面接触，因此，它的耐磨性要好，滚动阻力和噪声要小，同时还要具备极好的耐热性

34、和耐刺性能。此外，子午线轮胎的缓冲伸张小，使胎面的承受负荷增大，特别是在较差的路面上更为明显，因此，胎面胶还要具有良好的弹性、耐疲劳性和较高的耐老化性能。所以，胎面胶的用料是十分讲究的。2.胎侧胶。子午线轮胎胎侧的弯曲变形比斜交胎要大的多，因此，必须选用耐弯曲变形的橡胶才行。此外，胎侧在臭氧作用下很容易产生龟裂，同时，胎侧还承受较大的机械变形，所以，胎侧胶还应具有较低的定伸强度、优良的耐疲劳和耐臭氧性能。3.带束层胶。子午线轮胎的带束层比斜交胎缓冲层要承受更高的剪切应力，同时，还要实现硬缓冲层的平缓过渡和避免胎肩部位的脱空现象。所以，带束层胶应具有较高的强力、耐疲劳性、耐热性和粘合性。4.胎体

35、帘布胶。子午线轮胎胎体的周向伸张变形和沿帘线的剪切变形比斜交胎大，因此，帘布胶应具有较高强力、耐疲劳性、耐热性和粘合性。同时，帘布胶还应具有高度的内聚力。5.胎肩垫胶。胎肩垫胶用以将帘布层和缓冲层端头隔开，使硬的胎面平缓地过渡到柔软的胎侧，并转移和吸收动态条件下集中胎肩部的应力，减少胎肩脱空的危险。由于胎肩垫胶位于高应力区，因此，应具有优异的耐疲劳性能和良好的粘合性能。6.胎圈三角胶。为了加强胎圈部位，使胎圈能够稳定成形，并形成胎圈向胎例的刚性过渡，一般采用由一种硬度较大或两种不同硬度的三角胶条来填充钢圈和加强胎圈部分的胎侧，保证子午胎钢丝圈向柔软胎侧的平缓过渡。此外，这种胶还要具有良好的粘合

36、性能。从以上这些制造子午线轮胎所需的不同胶料即可看出，制造子午线轮胎是非常的复杂和不容易。另外，子午线轮胎的生产技术要求十分严格，必须有先进的设备、精细的原料、严格的工艺管理及可靠的检测手段才行。可以说，子午线轮胎是人类智慧的结晶。3.1子午线轮胎的分类 不同123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，带束层全为纤维。类线轮胎zzzzzzzzzz，轮胎磨损寿命增加。意味着减少固体图3-1 子午线轮胎的种类注意：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。

37、 3.2子午线轮胎的结构3.2.1载重子午线轮胎的结构图3-2子午线轮胎的结构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。胎冠部位是指轮胎与地面接触，在轮胎的顶部，由胎面胶、胎冠基部胶和带束层等组成。胎肩部位是指轮胎胎冠与胎侧过渡区域，包括胎冠末端、垫胶、胎体一段组成。胎肩部位是指轮胎胎冠与胎侧过渡区域，包括胎冠末端、垫胶、胎体一段组成。胎圈部位指轮胎胎圈部位，由胎体一段、填充胶、钢丝补强条、尼龙补强条、胎圈钢丝等部分组成。胎圈在轮胎结构中是

38、应力最大的位置。胎圈部位指轮胎胎圈部位，由胎体一段、填充胶、钢丝补强条、尼龙补强条、胎圈钢丝等部分组成。胎圈在轮胎结构中是应力最大的位置。胎里部位指从轮胎胎趾开始，胎里的部分，主要由气密层、气密层过渡层组成，这部分主要与内胎接触。赞同 3.2.2 子午线胎的结构与刚性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带束层帘线经久耐用、线质好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 、 胎壁薄充气和负荷下的侧向和法向变形大，胎体柔软柔性胎侧图3-3子午线胎的结构与刚性对比图3.23子午线轮胎

39、结构特点1.子午线胎的变形特点图3-4 子午线轮胎的刚性分布图“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。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： 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。总体来说，子午胎的变形特征，决定了它的使用性能的优越性。 3.2.3轿车子午线轮胎的结构轿车子午

40、线轮胎一般由胎面胶、胎面下层胶、胎侧胶、胎体（1-2层纤维布组成）、带束层（二层钢丝帘布层）、冠带（按技术设计要有时加一至二层尼龙帘布层，以提高轿车胎的高速性能）、胎圈（由钢丝圈、复合硬胶芯和子口护胶）、内衬层等构成。图3-4 轿车子午线轮胎的结构1- 硬三角胶芯；2-钢丝圈；3-钢丝内包布；4-钢丝外包布1、带束层结构 带束层的箍紧系数 带束层材料的选取为提高带束层的刚性，一般选择破断强力高的钢丝帘线。 带束层角度及角度方向带束层角度的选取对轮胎性能有很大影响； 带束层角度方向的搭配，要考虑各个国家交通规则而异。 带束层帘线密度、层数及结构2、带束层帘线密度的影响主要是提高带束层的刚性。3、

41、一般全钢丝子午线轮胎采用三层、四层、三层帘布加零度冠带条的设计。2、胎体结构胎体由一层钢丝胎体帘线构成。 胎体钢丝帘线密度胎体钢丝帘线密度应根据轮胎的规格，帘线的直径、压延的工艺性能来确定。 压延帘布的厚度胎体帘布压延厚度至少比胎体帘线直径大0.8mm以上。 胎体帘线规格的选取胎体帘线要有好的耐屈挠性。 胎体帘线的角度胎体帘线的角度为90度。 胎体帘布的宽度根据轮胎的材料分布图可计算胎体帘布的宽度。3、胎体骨架材料半钢丝子午线轮胎胎体骨架材料主要尼龙、人造丝和聚酯帘线。4、胎圈结构胎圈部位的设计应使胎圈部位的刚性由胎圈至胎侧均匀过渡，避免产生应力集中造成胎圈部位早期损坏。 胎圈填充胶全钢丝子午

42、胎胎圈填充胶一般来说，普通断面结构采用两种胶料复合而成，而低断面结构采用一种胶料。 钢丝圈钢丝圈采用单根缠绕成型，钢丝圈形状有六角形、圆形等形状。 胎圈包布为了提高胎圈部位的刚性，在胎圈部位设计了胎圈钢丝包布. 子口护胶因此为了保护胎圈部位，设计了子口护胶。3.3子午线轮胎与斜交胎结构的差异普通斜交轮胎与子午线轮胎的区别外胎主要由胎面、帘布层、缓冲层和胎圈组成。轮胎按其结构（也即胎体中帘线排列方向）的不同（如下图所示），可以分为以下两种：普通斜交轮胎、子午线轮胎 1、普通斜交轮胎 为有内胎的普通斜交轮胎的构造，斜交轮胎主要有胎面、帘布层、缓冲层和胎圈组成。普通斜交轮胎的帘布层和缓冲层各相邻层帘

43、线交叉，且与胎面中心线呈小于90o角排列。（1）胎面： 胎面是外胎的外表层，包括胎冠、胎肩和胎侧三部分。胎冠：胎冠用耐磨的橡胶制成，它直接承受摩擦和全部载荷，能减轻帘布层所受的冲击。并保护帘布层和内胎，以免其受到机械损伤。胎面上有各种凹凸花纹，以保证轮胎与地面的附着性能，防止轮胎滑移。轮胎胎面的花纹对汽车使用性能有非常重要的影响，因此在选用轮胎时必须足够重视轮胎的花纹。 胎肩：胎肩是较厚的胎冠与较薄的胎侧之间的过渡部分。它除了起到保护帘布层的作用外，表面一般还制有各种花纹，以利于防滑和散热。 胎侧：胎侧是贴在帘布层侧壁的较薄的一层橡胶层，它可承受较大的扭曲变形，其作用是保护帘布层免受机械损伤和

44、水分侵蚀。 （2）帘布层 帘布层是外胎的骨架，也称胎体。其主要作用是承受载荷，保持外胎的形状和尺寸，使外胎具有一定的强度。帘布层通常由多层挂胶帘线用橡胶粘合而成。为了使负荷均匀分布，帘布层数多为偶数。帘布层数越多，其强度越大，但相应它的弹性随之降低。一般帘布层数都标在外胎的表面上。帘布材料一般有棉线、人造丝线、尼龙线和钢丝等。现在多采用聚酰胺纤维和钢丝作帘线后，在轮胎的承载能力相同的情况下帘布层数可以减少，这样既减少了橡胶的消耗、提高了轮胎的质量，又降低了滚动阻力，延长了轮胎的使用寿命。 （3）缓冲层 缓冲层位于胎面和帘布层之间，一般用两层或数层较稀疏的帘线和弹性较大的橡胶制成，所以其弹性较大

45、，能缓和汽车在不平路面上行使时所受的冲击，并防止汽车在紧急制动时胎面与帘布层脱离。 （4）胎圈 胎圈由钢丝圈、帘布层包边和胎圈包布组成，具有很大的刚度和强度，可使轮胎牢固地装在轮辋上。 2、子午线轮胎 子午线轮胎的帘布层与胎面中心线呈90o角或接近90o角排列，与帘布层轮胎的子午断面一致，很像地球上的子午线，所以称为子午线轮胎。如图SS040011为子午线轮胎的构造。由于帘布层的这种排列特点，使子午线轮胎帘布层数比普通斜交轮胎可减少约40%-50%。子午线轮胎的圆周方向上只靠橡胶来联系，所以为了承受行驶时产生的较大切向力，提高轮胎的刚性，子午线轮胎还具有若干层帘线与子午断面呈较大角度（夹角为7

46、0-75）、强度较高、不易拉伸的周向环行的类似缓冲带的带束层。带束层一般采用强度较高、拉伸变形很小的织物帘布（如玻璃纤维、聚酰胺纤维）或钢丝帘布制造。（1)优点 与普通斜交轮胎相比，子午线轮胎有以下优点： 滚动阻力小，节约燃料：由于有带束层，轮胎着地后胎冠切向变形及相对滑移比普通轮胎要小很多，而且子午轮胎胎侧薄，径向变形恢复快。这两个特点有利于减少轮胎内磨损，降低滚动阻力。试验证明子午轮胎的滚动阻力比普通斜交轮胎小20%30%，可节约燃料5%10%。 胎面耐磨性好，使用寿命长：车轮滚动时，轮胎着地狐面既变形，又滑移，变形促使滑移，滑移又加剧胎面磨损。由于子午线轮胎胎冠刚度大，变形小，几乎没有滑移，此外胎冠接地面积大，单位压力小并且均匀，所以使胎面磨损减小。试验证明子午轮胎的使用寿命比斜交轮胎提高30%40%。 弹性大，缓冲性好：由于子午线轮胎帘线呈径向排列，所以车轮转动时，轮胎垂直于地面的变形比斜交轮胎大，胎体柔软，弹性好，所以提高了汽车行驶的平顺性。 抗刺能力强：子午线轮胎因有坚硬的带束层，所以大大增强了胎冠的抗刺能力，减少了轮胎爆胎的危险，提高了行驶的安全性。 附着力大：子午线轮胎