[材料科学]轮胎设计与工艺学 2 第一章 概述.ppt

轮胎设计与工艺学 Tire Structure Design and Technology 重点难点 1、轮胎的作用及基本性能 2、轮胎的分类方法 3、轮胎的结构特点 4、轮胎的规格表示方法 5、轮胎的组成及轮辋分类 授课内容 第三节 轮胎结构及其发展 第四节 轮辋种类与型号 第五节 轮胎分类与表示方法 第三节、轮胎结构及其发展 外胎由 帘布层、 带束层、 胎面胶、 胎侧胶、 胎圈 等构成。 a－子午线轮胎 b－斜交轮胎 1、帘布层：轮胎的骨架。承受内压负荷、载重负荷、牵引力、转向力和制动力，由数层挂胶帘布构成。 2、胎面胶：与路面接触，从冠部保护胎体缓冲层、帘布层免受刺伤割破和承受冲击磨损，通过花纹传递牵引力、转向力和制动力。 3、胎侧胶：从侧部保护胎体帘布层，使之免受路面高障碍物损伤。 花纹形式有以下三种： ①、普通花纹：花纹沟细浅，花纹块接地面积为胎面的70～80%。分横向transveme pattern (如烟斗、羊角)和纵向circumferential patern (如锯齿、曲折)两种。适于在水泥、柏油以及较好的泥土碎石路面上行驶的轮胎使用。 ②、越野花纹cross·country tread patern ：花纹沟宽深，花纹块接地面积为胎面的40～60%。分无向(如马牙)和有向(如人字)两种。适于山路、矿山和建筑工地的松土路、泥雪路和硬基潮湿路面行驶的轮胎使用。 ③、混合花纹dual purpose tread patern ：兼有上述两种花纹的特点，胎面中部花纹沟细浅，两边宽深，花纹块接地面积约为胎面的70%。适于在城市、乡村混合路面上行驶的轮胎用。 4、缓冲层：作用是增加胎冠强度，加强胎面与胎体粘合，承受和分散冲击力、振动力和剪切力，其构造因胎体帘布层结构、轮胎规格而异。 5、胎圈：作用是将轮胎固着于轮辋上。由钢圈、胎体帘布层及其包边包布构成。 钢圈：钢丝圈、三角胶芯和包布组成。给胎圈提供必要的强度和刚度。 包布：包在胎圈外侧，称为胎圈包布。钢圈所用包布，称为钢圈包布。两者均由挂胶帆布构成。胎圈包布作用是保护胎圈处帘布不受轮辋摩擦损坏。 二、根据胎体帘布层、缓冲层结构的不同分类 　普通结构轮胎、子午线轮胎和带束斜交轮胎三种基本类型。 一)、普通结构轮胎—斜交结构轮胎（bias tyre) 斜交轮胎 : 帘布层和缓冲层各相邻层帘线交叉，且与胎冠中心呈小于90°角排列的充气轮胎。 结构特点：胎体帘布层帘线按一定角度相互交叉排列。胎冠角crown cord angle （胎体帘线与胎冠中心线的垂直线相交的角度βk)，一般在48～54度范围内。 为使受力均匀，胎体层数均为偶数，层次由内向外编。 外层：外面几层用密度较稀帘布制造，并贴有隔离胶，增加胎体弹性和层间粘合强度。 内层：里面较密的几层，承受内压强度。 缓冲层：结构视轮胎规格而定。大中型轮胎由较稀疏的挂胶帘布和胶片贴合构成的 优点：胎体坚固，负荷下变形小，胎侧不易损伤，转向与制动等性能良好。此外生产历史长、技术好掌握、生产效率高、加工费用低。 缺点：结构不合理，原材料消耗多，磨损大，抓着性差，滚动阻力大，行驶温度高，进一步改进的潜力已较小，不能满足日益提高的要求。 　　　目前除路面条件优良的西欧和美国外，在世界上仍占有相当大的比例。 二)、子午线轮胎－子午胎（radial tyre) 子午线轮胎 : 胎体帘布层帘线与胎冠中心呈90°或接近90°角排列，并以带束层箍紧胎体的充气轮胎，国际代号为R。 结构特点：胎体帘线排列象地球的子午线的形式，胎冠角在0～15o范围内。而带束层帘线接近于周向排列，胎冠角为70～78o，它象刚性环带一样，紧紧箍在呈子午线排列的胎体上。 　　　子午线轮胎的结构特点，使它具有了许多实际使用上的优越性和显著的技术经济效益，主要表现如下使用特点 ①、减振性好 子午线轮胎胎体帘线呈子午排列，和轮胎变形方向一致，有效地利用了帘线的强度，故可以减少帘布层数和橡胶用量。和普通结构轮胎相比，帘布层数减少40～50%，橡胶用量可减少20%，轮胎重量可减轻5～8%，胎体薄，柔软，行驶平稳，乘坐舒适并可减少机械磨损，减少维修费用。 ②、耐磨性好 周向排列的带束层，加固了胎冠，使轮胎周向不能伸张，极大的减少了轮胎滚动过程中胎面沿路面的滑移摩擦，显著提高了胎面的耐磨性和抗机械损伤性能。和普通轮胎比耐磨提高了30～70%。 ③、抓着性好 子午线轮胎胎体柔软，下沉量大，胎面与路面接触面积大，接触压力分布均匀。同时，胎冠刚性大，胎面周向滑移小。所以胎面与路面抓着性好，比普通胎提高10～50%,同时牵引性能和越野性能好，行驶安全，通过向好，爬坡性能好。 ④、行