[企业管理]轮胎基础知识.ppt

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1、轮胎基础知识,安徽佳通轮胎有限公司技术部,目录一、轮胎用原材料二、轮胎的分类三、轮胎主要组成、参数图例、部位术语、结构剖面四、轮胎尺寸标示方法五、轮胎及各部件功用六、轮胎花纹及胎侧表示七、全钢丝子午线轮胎的发展历史及趋势,一、轮胎用原材料,轮胎用原材料,1.胶料(生胶和配合剂)2.骨架材料3.胎圈用钢丝,1.胶料,胶料配方是由生胶和各种配合剂组成生胶是胶料的重要组成部分，是决定胶料的使用性能、工艺性能和成本的主要因素配合剂的作用是将橡胶的固有特性发挥并表现出来。根据不同配方性能要求，选择不同生胶体系和配合体系,轮胎用胶料由以下体系组成,生胶体系 填充体系 硫化体系 软化体系 防劳体系 其它,生

2、胶体系,作用：是胶料的重要组成部分，是决定胶料的使用性能、工艺性能和成本要因素。橡胶的类型：NR（天然橡胶）、SR(SBR（丁苯）、BR（聚乙烯）、IIR（聚丁二烯）、IR（聚异戊二烯）、EPDM)#NR回弹性高、耐磨性好、综合性能好；其他橡胶在其中的某些性能上具有优势。,填充体系,作用：补强和填充作用；提高胶料性能和降低成本；补强体系：主要有碳黑和白碳黑。,N110 N330：主要用于胎面配方N550 N660：主要用于胎体配方SILICA：提高胶料的撕裂性能，降低动态生热性能，提高牵引性能。CaCO3：主要用于白胎侧等浅色配方。在三角胶配方中使用主要是增加胶料的挺性,硫化体系,作用：完成硫

3、化，即在大分子链之间生成化学铰链结构，使塑性或粘性胶料变为高弹性橡胶材料。根据硫化过程中的作用不同，大体可以分为硫化剂、促进剂、活性剂和防焦剂硫化剂：硫磺（普通硫磺、不溶性）、含硫化合物（TMTD、DTDM）、过氧化物 促进剂：缩短硫化时间，降低温度，增加效率，减低成本；对于厚制品，使内外硫化程度均一按硫化速度分为：（以促进剂M为标准速度参照）超超速促进剂：主要用于连续硫化配方；超速促进剂：TMTD（丁基橡胶配方中）,硫化体系,准促进剂：M、DM、CZ、NOBS、DZ 中速促进剂：DPG（提高丁苯橡胶的性能）慢速促进剂：H 活性剂：增加促进剂活性，减少促进剂用量，缩短硫化时间。无机（ZnO）：

4、检测Zn含量和重金属含量。有机活性剂（硬脂酸）：18碳酸含量和酸值、碘值、凝固点和水分。作用：活化硫化体系；提高交联密度；提高硫化胶耐老化性能。防焦剂：硫化迟延剂，提高胶料加工安全性，对胶料性能和硫化速度基本上无影响。（CTP：五氯硫酚）,软化体系,改善胶料工艺性能降低成本，提高硫化胶料的耐寒性能。物理增塑剂（石油系列、松焦油系列、脂肪油等五类）：增大分子间的间隙，减少分子间的作用力，并产生润滑作用，降低弹性，增加塑性，改善加工性能和使用性能。(石蜡油（Paraffinic oil）,主要用于丁基橡胶配方,环烷油（naphthenic oil）：主要用于白胎侧配方。芳烃油（aromatic o

5、il）：加工性能好，使用天然橡胶和多种合成橡胶，具有一定的污染性),软化体系,化学增塑剂（SJ-103）：通过化学作用增强生胶塑炼效果，缩短塑炼时间。与物理增塑剂相比，增塑效果强、用量少，对制品的物理机械性能几乎没有影响。,防老体系,老化是橡胶性能衰退的过程。导致老化的过程主要有：热氧老化，机械应力参与的氧化作用；机械应力参与的臭氧老化；光和紫外线参与的氧化作用；重金属参与的氧化作用；热分解等 化学防老剂：4010NA：芳、烷基对苯二胺类防老剂，优异的抗臭氧性能；耐屈挠龟裂和耐热性能，抗金属老化。为通用型防老剂。有毒。,回目录,防老体系,4020：与4010NA同属芳、烷基对苯二胺类防老剂，防

6、老性能略差于4020，为通用型防老剂。环保型防老剂。RD：酮胺类防老剂，能抑制条件较苛刻的氧化、热老化和天候老化，对金属的催化氧化有较强的抑制作用，但对屈挠龟裂效果较差。BLE：丙酮二苯胺高温反应物，对热、氧、屈挠疲劳有较好的防护作用，也能防护天候和臭氧老化 H：二苯基对苯二胺，优良的抗屈挠龟裂性能，对热、氧、臭氧、光老化特别是铜害和锰防护作用较好 物理防老剂：防护蜡（熔点、碳分布）,其它,根据不同配方的性能要求而加入的各种辅助材料：增粘剂、均匀剂等,2.骨架材料,帘布帆布胎圈用钢丝,帘布,帘布一般由经线和纬线组成，其主要部分是经线，它承受轮胎的全部负荷，纬线的作用，则是用来连接经线，以保持经

7、线均匀排列。由于帘布在外胎中的工作条件非常复杂，要承受多次变形和高温的作用，因此要求帘线具有以下的性能：细度小、静止强度高和耐疲劳性能好、永久变形小、弹性大、在高温下发热小，还应具有好的耐热性能以及与橡胶的良好粘合性能等。,帘布,帘线的原料棉线，以前轮胎的主要骨架材料，由于强度低，已经被尼龙等其他材料取代；人造丝，主要是把种子纤维（例如，绵屑等球状物）的纤维素进行化学分解，并熔化成粘胶丝，然后再纺成长纤维，即得到长的单纤维的人造丝。耐疲劳性能好,多用在子午胎的带束层和外胎胎侧的加强，并用于需要操纵性好的斜交胎。尼龙，现在轮胎上使用的有尼龙6和尼龙66，他们主要的差别在于熔点不同，前者为216，

8、后者为265，后者优于前者。其强度近与人造丝的2倍，尺寸稳定性差。目前我公司斜交胎胎体用骨架材料使用的为尼龙6；,帘布,的确良，商品名为涤纶，它是聚酯的一种，为化学合成的高分子纤维，现在我公司半钢子午胎的胎体用骨架材料就是使用此种。此纤维的湿热熔点为264，而尼龙6的湿热熔点为162。此纤维的特点为：尺寸稳定性好，使用中尺寸很少变化，耐热、耐疲劳性能好；钢索，商标名为cable，是由杜邦公司开发的一种纤维，此种纤维强度非常大，是尼龙的2倍。变形小，拉伸是尼龙的1/5。一般用在轮胎的增强构件上；玻璃纤维，是美国高宁古公司开发的，它与上面的高分子纤维不一样，是无机质的。具有高强度、低拉伸等特点，但

9、抗扭转和弯曲方面较差。目前主要在美国，作为带束的材料大量用于需要保证必要刚性的带束斜交轮胎上。,帘布,钢丝，主要用在子午线轮胎上，其组成相当于70C号钢，含C约0.7。其他还含少量si、cr、cu、p、s，做成直径约0.2mm，先由3至数根这样的单钢丝构成束，再由几束合成钢丝帘线。为了很好地与橡胶粘结，在表面一般镀上铜。其使得带束的刚性变大，胎面的耐磨耗性大大改善，行使中的阻力和发热也少。,帆布,制造轮胎使用的、经纬线密度大的特制平纹布，称为帆布，主要用于钢丝包布和子口包布，一般经纬线密度相同，且其强力相同或相近。,3.胎圈用钢丝,钢丝在轮胎中是不可缺少的材料，在一般汽车轮胎中用做钢丝圈，作为

10、胎圈的主体。制造钢丝圈的钢丝表面不得有绣和疤痕，直径应均匀一致，能受曲弯。在曲弯的部分没有扯断或裂纹，且本身不扭劲。,二、轮胎的分类,斜交胎bias/diagonal tire 帘布层和缓冲层各相邻层帘线交叉，且与胎冠中心 线呈小于90角排列的充气轮胎。子午胎radial tire 胎体帘线与胎冠中心呈90 角或接近90 角排列并以带束层箍紧胎体的充气轮胎。,1.按结构分类,2、按花纹分类 1）普通花纹(纵向花纹、横向花纹）2）混合花纹 3）越野花纹,二、轮胎的分类（2）,二、轮胎的分类（3）,充气轮胎 现在大多数都是此类轮胎。实心轮胎 满足特殊需求的轮胎。,3.按轮胎功用分类,三、轮胎主要组

11、成、参数图例、部位术语、结构剖面,轮胎一般有外胎、内胎和垫带组成；对于无内胎轮胎来说只有外胎，没有内胎和垫带；也有只有外胎和内胎，而没有垫带的。,无内胎轮胎,轮胎参数图例（一）,有内胎轮胎,轮胎参数图例（二）,轮胎参数图例（三）,轮胎部位术语（一）,轮胎部件术语（二）,斜交胎结构剖面（一）,斜交胎结构剖面（二）,半钢子午胎结构剖面（一）,内衬层,钢丝圈,三角胶,胎体,带束层,胎侧,胎面,花纹沟,冠带层,胎肩,半钢子午胎结构剖面（一）,半钢子午胎结构剖面（二）,全钢子午胎结构剖面,请大家指出每一个代表的材料名称,四、轮胎尺寸标示方法,四、轮胎尺寸标示方法（续1）,四、轮胎尺寸标示方法（续2）,四

12、、轮胎尺寸标示方法（续3）,四、轮胎尺寸标示方法（续4）,四、轮胎尺寸标示方法（续5）,四、轮胎尺寸标示方法（续6）,层级（PLY RATING）层级为轮胎强度之标示。最初轮胎胎体以棉纱制层，后因胎体材料日新月异，不断进步，强度也大为增加，故现在仅10层（也许8层、6层）制成的轮胎即可达到过去以14层棉纱所制成的轮胎。此轮胎虽仅10层，但却表示为14PR，即相当于14层棉纱的强力。负荷级别与层级表对应如下：,速度级别速度对应表,四、轮胎尺寸标示方法（续7）,负荷指数负荷对应表,负荷 负荷 负荷 负荷 负荷 负荷 负荷 负荷指数 KG 指数 KG 指数 KG 指数 KG,五、轮胎及各部件功用,1

13、.轮胎基本功用为保证汽车的性能，要求轮胎具有如下四项基本功能：1.支承汽车重量（负荷性能）2.将驱动力和制动力传递到路面（牵引性和制动性）3.改变和保持行驶方向（操纵性和稳定性）4.缓冲来自路面的冲击（乘坐舒适性和包络特性）此外，耐磨性和节油性，也都是重要的要求性能。,2023/8/2,2.轮胎各部件功用,胎面 与地面接触，驱动、制动、防滑、减震和保护胎体等作用。胎肩 也称为支撑部，支撑胎面，防止胎面滑移，此处橡胶较厚，散热性差，设计时此处的形状极为重要。胎侧 保护胎体，耐屈挠等作用。通常也连同胎肩合称为胎侧。胎圈 使轮胎牢固地固定在轮辋上。由钢丝圈、三角胶、胎体帘布层和子口包布组成。子口包布

14、 保护胎圈处帘布不受轮辋摩擦损伤。,2023/8/2,2.轮胎各部件功用（续）,三角胶 补强胎圈，使胎圈处刚性过渡均匀。缓冲层 仅用于斜交轮胎，增加胎冠强度吸收轮胎受到地面的冲击力以保护胎体。带束层、冠带层 是子午胎的特有结构。其作用是固定胎体及增高胎面的刚性，是主要的受力部件胎体 象人的骨架对身体一样，除了要承受轮胎部分应力外，还有缓冲性和稳定尺寸的作用。胎体材料在斜交轮胎方面使用尼龙（NYLON），半钢子午胎为聚酯帘布、全钢为高强度钢丝。内衬层 有内胎轮胎的内衬层主要是减少内胎受到轮胎胎体帘线的摩擦。无内胎轮胎的内衬层主要是代替内胎，使其具有存气、稳压、安全作用。,保证安全行驶。提供抓着力

15、，发挥牵引性能和制动效果防止打滑，有排水功能。行驶中散热选择花纹时要根据轮胎的用途和使用条件综合考虑。,1.花纹的作用,六、轮胎花纹及胎侧表示,2、轮胎的胎侧标示,轮胎的胎侧标示包含了很多信息，其中不仅有轮胎的规格标识、商标和产地等，还有轮胎的使用性能、使用条件以及轮胎的结构等方面的提示。,3、轮胎的胎侧标示,（1）CHIMPIRO 60 花纹名称，60系列，即扁平率（2）TREAD STEEL 2+POLYESTER 1（胎面结构）SIDEWALL POLYESTER 1（胎侧结构）（3）185/60R14 82H规格标示（4）佳通 LOGO,（5）MAX LOAD 475 KG(1047

16、LBS)AT 240KPA(35PSI)COLD 轮胎最大负荷及对应最大气压（6）TUBELESS 无内胎轮胎标示（7）DOT 9UQB DOT认证标志（8）SP127*模具编号（9）GRANDTOUR TIRE（ANHUI）CO.，LTD MADE IN CHINA 生产所在地厂家名称,（10）UTQG 统一的轮胎品质分级标准 TREADWEAR 360 胎面磨耗 TRACTION A 牵引等级（湿滑柏油路面和 水泥路面刹车性能）TEMPERTURE A 温度等级（对热产生阻力和散热能力来区分）,（11）SAFERTY WARNING安全警示，轮胎安装、使用方面的提示（12）E4*E-MAR

17、K（欧洲安全认证标志）。*认证规格的证书编号。另 为通往巴西交通部的INMETRO认证。（13）国家强制性产品认证标志，即3C（China Compulsory Certification）标志，F 000025 为生产企业名称编号。,1948年 法国米西林公司制造了世界第一个子午线轮胎1960年 法国米西林公司发明了全钢丝载重无内胎子午线轮胎中国在1960年开始研究全钢丝子午线轮胎，60年代末试产（桦林轮胎，现为佳通桦林工厂），80年代开始批量生产，90年代末和本世纪初加速发展 美、日两国在60年代初开始研究子午线轮胎，70年代加快了子午线轮胎研究和生产,七、全钢丝子午线轮胎的发展历史及趋势,全钢丝子午线轮胎的发展趋势,产品发展趋势 全钢丝子午线轮胎由于其载重的特点，决定了其高速性能在达到M级（130KM/H）时，已基本达到了极限。现在其发展趋势主要是无内胎化和扁平化，在此基础上发展宽断面轮胎、绿色环保轮胎以及漏气保用轮胎等。,材料发展趋势 钢帘线：向高强度方向发展，由NTHT SHT；钢丝结构趋向于简单化和完全渗胶。胶料：低生热、低滚动阻力方向发展。,