2 子午線輪胎的結構特點及生產(chǎn)工藝

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子午線輪胎的結構特點及生產(chǎn)工藝

陳志宏

(北京橡膠工業(yè)研究設計院)

目錄

1子午線輪胎的結構特點及生產(chǎn)工藝2子午線輪胎結構設計3子午胎生產(chǎn)工藝及相關設備

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第一章子午線輪胎的結構特點及其優(yōu)越性

1.1子午線簡介（Radial）

所謂子午線是地球從北極到南極通過格林威治天文臺的那條經(jīng)線，叫做

0°經(jīng)線，又叫本初子午線，其他經(jīng)線通稱子午線（圖1-1），輪胎的兩個胎圈，尤如南北極胎體簾線按子午線方向排列，并有接近周向的帶束層箍緊胎體的結構，叫做子午線輪胎。

根據(jù)胎體和帶束層使用的簾線材料的不同，子午線輪胎分為三類：

（1）胎體和帶束層全部采用鋼絲簾線的子午線輪胎，叫做全鋼絲子午線輪胎，這種輪胎的胎體鋼絲簾線只需用一層；

（2）胎體用纖維材料，如人造絲、尼龍、聚酯等等，而帶束層用鋼絲簾

線的子午線輪胎，叫做鋼絲帶束（纖維）子午線輪胎，簡稱半鋼絲子午線輪胎。

這種輪胎的胎體簾線層數(shù)也比斜交胎少得多：轎車輪胎多用1~2層；輕型載重汽車輪胎一般用2~3層；而載重汽車輪胎最多也只用5~6層；

（3）胎體和帶束層全用纖維材料的子午線輪胎，簡稱全纖維子午線輪胎。它的帶束層纖維材料也要求伸長小、強度大、剛性高，如芳綸。

1.2子午線輪胎的變形特點

“剛性〞胎冠和“柔性〞胎側在子午線輪胎整體上協(xié)同作用的結果，使子午線輪胎在內(nèi)壓、負荷和外力作用下的變形與斜交胎相比，具有二大（側向變形大，法向變形大）、四?。ㄌス谥芟蜃冃涡?、胎冠周向滾動變形小、高速旋轉下輪胎斷面變形小，輪胎材料剪切變形?。┑奶攸c，下面簡單加以說明。

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二大：①輪胎側向變形大，即在輪胎斷面寬方向上的變形大；

②輪胎法向變形大，即輪胎垂直于地面方向上的變形大，胎體下沉量大。

四小：①胎冠周向變形小，即輪胎胎冠圓周方向上的變形小，也叫縱向變形?。?/p>

②胎冠周向滾動變形小，即輪胎在地面每滾動一周所產(chǎn)生的胎冠周期變形??；③高速旋轉下的輪胎變形小（圖1-3）；④輪胎材料剪切變形小。

1）子午線輪胎的體簾線呈子午線方向(徑向)排列，胎冠帶束層接近周向排列。輪胎胎側和胎冠的主要受力變形方向同簾線的排列方向以及簾線的受力變形方向一致或基本一致，“剪刀〞效應小，因此，材料的剪切變形很小，材料內(nèi)摩擦就小。

2）子午線輪胎胎體簾線層數(shù)少，全鋼絲子午線輪胎只有一層鋼絲簾線。因此，一則剪切變形微小，再則參與變形的材料量也少。

子午線輪胎的這六個主要變形特征，決定了子午線輪胎具有優(yōu)越的使用性能。

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帶束層角度小,幾乎是周向排列,剪刀效應小,周向變形小帶束層簾線與胎體簾線交織排列,形成三角形,限制了變形帶束層簾線(鋼絲等)伸長小,剛性大,強度高周向變形小、剛性大、強度高的帶束層剛性胎冠胎體簾線子午線一個方向排列，不是多層交織排列充氣和負荷下的側向和法向變形大，胎體溫和胎體簾線層數(shù)少胎側薄柔性胎側1.3子午胎的優(yōu)越性

●滾動阻力低、節(jié)省燃料●高速安全、生熱低●耐磨、耐刺、耐用●減震、舒適●操縱穩(wěn)定性好

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（1）滾動阻力低、節(jié)省燃料

在汽車燃料消耗中，輪胎的滾動阻力又是重要影響因素之一。一般來說，在硬路面上，輪胎滾動阻力將消耗汽車發(fā)動機輸出功率的30%~40%；而輪胎滾動阻力每降低5%，一般可以降低油耗1%，因此，降低滾動阻力是降低汽車油耗的重要措施。

一般子午胎比斜交胎節(jié)油達6%~12%，新一代子午胎更節(jié)油，如綠色輪胎進一步降低滾動阻力23%~26%。

輪胎的滾動阻力可以在試驗機上或牽引車上直接測量，也可以用在道路上測得的輪胎滑行距離間接表征，滑行距離長則說明輪胎滾動阻力小。

圖1-4、表1-1~表1-5分別為國產(chǎn)轎車子午線輪胎、輕型載重子午線輪胎和載重汽車子午線輪胎與同類斜交輪胎的滾動阻力、滾動阻力系數(shù)或滑行距離以及油耗的對比來測定結果。

表1-1輕型載重子午線輪胎的滾動阻力和滾動阻力系數(shù)

（f值是用牽引法測定）

輪胎類型6.50R166.50-16

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汽車總量/kg

40754075

輪胎氣壓/kPa