【正文】 午線輪胎，到了 1983年世界上子午線輪胎已占汽車輪胎產(chǎn)量的 63%。如果把子午線輪胎經(jīng)過胎側(cè)的簾子線暴露出來，并把其端點(diǎn)想象延伸至輪胎軸線位置，這時(shí)再看這種輪胎的簾線排列，就非常像地球儀上的子午線排列。子午線輪胎也就因此而得名。 北京橡膠工業(yè)研究設(shè)計(jì)院 BRDI 子午線輪胎簡(jiǎn)介 ?子午線輪胎的分類 1 不同 1 2 3 全鋼絲子午線輪胎 半鋼絲子午線輪胎 全纖維子午線輪胎 胎體 ,帶束層全為鋼絲 ,且簾線只用一層。 只要說“全鋼胎”或半鋼胎，那肯定是指子午胎。 北京橡膠工業(yè)研究設(shè)計(jì)院 BRDI 子午線輪胎結(jié)構(gòu)特點(diǎn) ?子午胎的結(jié)構(gòu)與剛性 2 帶束層角度小 ,幾乎是周向排列 ,剪刀效應(yīng)小 ,周向變形小 帶束層簾線與胎體簾線交叉排列 ,形成三角形 ,限制了變形 帶束層簾線 (鋼絲等 )伸長(zhǎng)小 ,剛性大 ,強(qiáng)度高 周向變形小 、 剛性大 、強(qiáng)度高的帶束層 剛性胎冠 胎體簾線子午線一個(gè)方向排列 ，不是多層交叉排列 胎體簾線層數(shù)少 胎側(cè)薄 充氣和負(fù)荷下的側(cè)向和法向變形大 ， 胎體柔軟 柔性胎側(cè) 北京橡膠工業(yè)研究設(shè)計(jì)院 BRDI 子午線輪胎結(jié)構(gòu)特點(diǎn) ?子午胎的變形特點(diǎn) 2 “剛性”胎冠和“柔性”胎側(cè)在子午線輪胎整體上協(xié)同作用的結(jié)果，使子午線輪胎在內(nèi)壓、負(fù)荷和外力作用下的變形與斜交胎相比，具有二大 、 四小 的特點(diǎn)。 北京橡膠工業(yè)研究設(shè)計(jì)院 BRDI 子午線輪胎結(jié)構(gòu)特點(diǎn) ?子午胎的優(yōu)越性 2 ● 滾動(dòng)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。 又因周向變形小，故滾動(dòng)阻力比普通斜線胎小 20%30%，滑行距離多 35%左右，因此，使用子午線輪胎不但可提高汽車的行駛速度，還可提高汽車燃油經(jīng)濟(jì)性（一般可降低油耗 6%12%，新一代子午胎更節(jié)油，如綠色輪胎進(jìn)一步降低滾動(dòng)阻力 23%~26%）。從中可以看出，斜交輪胎的行使溫度一般比子午線輪胎高出 30度左右。實(shí)驗(yàn)證明，要從胎面打入直徑 2mm的釘子，斜交胎只需 196N的力就能貫穿，而子午線鋼絲胎，則需要 980N的力才能貫穿它。 北京橡膠工業(yè)研究設(shè)計(jì)院 BRDI 子午線輪胎結(jié)構(gòu)特點(diǎn) ● 5 操縱穩(wěn)定性好 2 表 19 輕型載重子午線輪胎全油門加速試驗(yàn)結(jié)果 輪胎類型 檔位 加速中止速度 /(km?h1) 加速油耗 /(L?100km) 加速時(shí)間 /s 加速時(shí)間 /% 4 5 4 5 表 110 載重輪胎直接檔 (20~60/km?h1)加速試驗(yàn)結(jié)果 輪胎類型 加速時(shí)間 /s 加速距離 /m 加速效應(yīng)比值 /[l?(s?m)1] 100 132 北京橡膠工業(yè)研究設(shè)計(jì)院 BRDI 子午線輪胎結(jié)構(gòu)特點(diǎn) ● 5 操縱穩(wěn)定性好 2 表 111輕型載重輪胎制動(dòng)性能測(cè)定結(jié)果 輪胎類型 剎車時(shí)速度/(km?h1) 剎車距離 /m 剎車距離比值/% 40 40 表 112 不同結(jié)構(gòu)轎車輪胎附著系數(shù)比較 輪胎類型 氣壓 /kPa 道 路 水泥路 瀝青路 硬雪路 光滑冰路 干燥 潮濕 干燥 潮濕 165R15 216 15 157 提高效率/% 北京橡膠工業(yè)研究設(shè)計(jì)院 BRDI 子午線輪胎結(jié)構(gòu)特點(diǎn) ● 5 操縱穩(wěn)定性好 2 北京橡膠工業(yè)研究設(shè)計(jì)院 BRDI 子午線輪胎結(jié)構(gòu)特點(diǎn) ?子午胎的優(yōu)越性 2 ● 滾動(dòng)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 輪胎與路面附著是否良好，是行車安全的一個(gè)重要條件。 從圖 16中還可以看出，子午線輪胎的橫向滑移與縱向滑移都比斜交胎小 。 北京橡膠工業(yè)研究設(shè)計(jì)院 BRDI 子午線輪胎結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ?輪胎的標(biāo)識(shí) 3 工程機(jī)械輪胎 胎側(cè)標(biāo)識(shí) 輪胎制造廠商及商標(biāo)；胎體簾線結(jié)構(gòu)；無內(nèi)胎輪胎標(biāo)記；層級(jí)；生產(chǎn)地；膠料類型 /胎體結(jié)構(gòu)類型；有內(nèi)胎輪胎標(biāo)記； CCC認(rèn)證標(biāo)記。 ? (11) 胎圈部位尺寸 G、 r r a的確定 ? 胎圈部位的尺寸應(yīng)根據(jù)輪輞尺寸進(jìn)行設(shè)計(jì) ? r2=R2（ — ） mm r1一般比輪輞胎圈座園角半徑 R1大 2— 4mm ? r1=R1+（ 2— 4） mm ? h即 r2圓心高度，比輪輞輪緣弧度 R2的圓心高度低 — , ? (12) 胎圈底部角度 a的確定：為保證胎圈與輪輞的配合，通常胎圈底部都設(shè)計(jì)有一定的角度， 北京橡膠工業(yè)研究設(shè)計(jì)院 BRDI 子午線輪胎結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 3 ? 載重子午胎的花紋設(shè)計(jì) ? ① 胎面花紋設(shè)計(jì)的基本要求 ? 胎面花紋必須與路面有良好的接著性能。 ? ④ 花紋溝寬 ? 花紋溝寬度是根據(jù)對(duì)輪胎耐磨性和抓著力要求設(shè)計(jì)。 北京橡膠工業(yè)研究設(shè)計(jì)院 BRDI 子午線輪胎結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 3 ? 帶束層結(jié)構(gòu) ? ① 帶束層的箍緊系數(shù) ? 箍緊系數(shù) Fr的表達(dá)式為： Fr=（ SHSHc） /Sh ? ② 帶束層材料的選取 ? 為提高帶束層的剛性，一般選擇破斷強(qiáng)力高的鋼絲簾線。 ? ⑤ 帶束層的寬度 ? 一般帶束層的最大寬度與行駛面寬度的關(guān)系為： ? （ AB） /A=（ 16%20%） ? ⑥ 帶束層安全倍數(shù)的計(jì)算 ? K=∑ M B cosa/（ R P） 北京橡膠工業(yè)研究設(shè)計(jì)院 BRDI 子午線輪胎結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 3 ? 胎體結(jié)構(gòu) ? 胎體由一層鋼絲胎體簾線構(gòu)成。 ? ④ 胎體簾線的角度 ? 胎體簾線的角度為 90度。 ? ② 鋼絲圈 ? 鋼絲圈采用單根纏繞成型，鋼絲圈形狀有六角形、圓形等形狀。 ? ⑤ 鋼絲簾線的分類 ? 鋼絲簾線按其強(qiáng)度等級(jí)劃分可分為：普通強(qiáng)度鋼絲簾線 、高強(qiáng)度鋼絲簾線、超高強(qiáng)度鋼絲簾線 。 北京橡膠工業(yè)研究設(shè)計(jì)院 BRDI 子午線輪胎結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 3 ? 轎車和輕卡子午胎 ? 斷面輪廓設(shè)計(jì)特點(diǎn) ? ① 模型斷面高及斷面寬的確定 ? D‵ /D=, B‵ /B= ? ② 胎圈著合直徑的確定 ? 模型輪輞的胎圈著合直徑應(yīng)比輪輞公稱直徑小 。 ? 胎圈底部通常采用兩個(gè)角度，使之與輪輞有適當(dāng)?shù)倪^盈量。 ? 胎體骨架材料 ? 半鋼絲子午線輪胎胎體骨架材料主要尼龍、人造絲和聚酯簾線。使輪胎具有更好的乘坐舒適性和更優(yōu)異的制動(dòng)性。 ? STEM 理論 ? STEM理論為了解決載重子午胎的帶束層端部和簾布層反包端部容易出現(xiàn)應(yīng)力集中，在這些部位的應(yīng)變能也大的問題。輪胎的胎里一般都有氣密層。 ?碳黑和淺色填料依靠解包機(jī)和氣動(dòng)輸送系統(tǒng)裝入密煉機(jī)日儲(chǔ)斗，然后自動(dòng)稱量并自動(dòng)投入 400型密煉機(jī)。其后的操作方法與一段母膠相同。快速檢驗(yàn)項(xiàng)目包括： 流變特性 ： ML1+4/100；門尼焦燒時(shí)間；流變儀曲線等。 ? b )母膠和再煉膠 ： ?母膠的生產(chǎn)可由上位機(jī)控制密煉機(jī)主機(jī)按預(yù)先設(shè)定的混煉規(guī)程來實(shí)現(xiàn)，主機(jī)的動(dòng)作中包括： —— 膠料秤上的母膠及化學(xué)品投入密煉機(jī)。 ? e) 原材料稱量公差按有關(guān)技術(shù)規(guī)定執(zhí)行。停放時(shí)間： 8小時(shí)至 1個(gè)月。使用溫度：保持在 15℃ 至 35℃ 的溫度范圍內(nèi)。采用雙管氣力輸送系統(tǒng)將碳黑輸送到碳黑大儲(chǔ)倉(cāng)存放，后者根據(jù)生產(chǎn)需求再將一定量的碳黑壓送到上輔機(jī)碳黑日儲(chǔ)斗中，也可不經(jīng)過碳黑大儲(chǔ)倉(cāng)而采取風(fēng)動(dòng)直接輸送到碳黑日儲(chǔ)斗中的方式。注油后要用壓縮空氣清掃注油管道，以保證油料重量的準(zhǔn)確性。 北京橡膠工業(yè)研究設(shè)計(jì)院 BRDI 子午線輪胎的生產(chǎn)工藝及相關(guān)設(shè)備 4 ? 密煉生產(chǎn)設(shè)備簡(jiǎn)介 ? 膠料稱量系統(tǒng) ：主要由膠片供料裝置、膠料電子秤、投料運(yùn)輸帶組成。 ? 主機(jī)： 一般包含密煉裝置、加料裝置、壓料裝置、連接座、卸料裝置、鎖緊裝置等；密煉裝置主要由前、后混煉室、轉(zhuǎn)子軸承支架、轉(zhuǎn)子、滾子軸承、轉(zhuǎn)子端部油壓密封裝置等組成。因此在上下頂栓的膠料接觸面、混煉室側(cè)壁上均堆焊了硬質(zhì)合金。 ? 液壓系統(tǒng) ：主要包括以下幾部分 —— 液壓主泵、加料門控制部分、上頂栓控制部分、卸料門及鎖緊裝置控制部分以及手動(dòng)泵等部分。每個(gè)回路上均有熱交換裝置，可以對(duì)回路中的冷卻水加熱或冷卻。 ? 膠片冷卻裝置： 該裝置用于膠片涂隔離劑、冷卻、吹干、切片及擺放。至今，已有數(shù)家企業(yè)除能夠生產(chǎn)中型的 270型密煉機(jī)外，還可以制造 400型重型密煉機(jī)。生產(chǎn)線速度最高可達(dá)到 40m/min。 ? 鋼絲簾線在進(jìn)入壓延機(jī)前，要通過整經(jīng)輥整經(jīng)和壓力輥。 ? 壓延機(jī)配有自動(dòng)供膠系統(tǒng)，膠片的寬度可自動(dòng)調(diào)節(jié)。 ? 鋼絲簾布經(jīng)過冷卻鼓進(jìn)行冷卻，冷卻溫度采用從高到低的方式。 ? 由直流電機(jī)或交流變頻電機(jī)驅(qū)動(dòng)簾布卷取裝置，與前面的牽引輥一道，共同控制卷取張力恒定。 ? 全鋼載重子午胎 0?帶束層的生產(chǎn)比上述生產(chǎn)線要簡(jiǎn)單的多，一次可同時(shí)擠出兩條覆膠鋼絲帶束條，沒有裁斷、接頭、包邊等裝置。覆膠鋼絲簾布裁斷所使用的裁刀可分為鍘刀式裁刀和圓盤刀加巨型刀式裁刀，目前多采用鍘刀式裁刀。 ? 帶束層鋼簾 15?70?裁斷：簾布導(dǎo)開 —— 塑料墊布剝離 —— 遞布 —— 定長(zhǎng)裁斷 —— 簾布接頭 —— 貼膠片、包邊 —— 卷取。 ? 內(nèi)襯層的制造所采用的輥筒機(jī)頭擠出機(jī)組是由輥筒機(jī)頭銷釘式冷喂料擠出機(jī)和兩輥壓延機(jī)組成。在某些載重子午胎氣密層制造中，可將壓延機(jī) 1輥外套筒換成有型套筒，首先生產(chǎn)出過渡層型膠，用聚酯墊布卷?。蝗缓髮⑸鲜鲂湍z與生產(chǎn)的氣密層型膠在線復(fù)合，在卷取站得到中部厚、兩邊薄的帶有差級(jí)的有型內(nèi)襯層膠片。 ? 內(nèi)襯層的壓延法制造采用兩輥筒為一組共兩組的四輥壓延機(jī)，兩輥筒分別接受不同的熱煉膠片并各自壓延出膠片后立即熱貼合，達(dá)到內(nèi)襯層在不同部位上有不同厚度的要求。 北京橡膠工業(yè)研究設(shè)計(jì)院 BRDI 子午線輪胎的生產(chǎn)工藝及相關(guān)設(shè)備 4 胎面、胎側(cè)等部件的擠出 ? 壓出部件的制造工藝 ? 胎面部件制造工藝流程 ? a) 熱喂料供膠的制備一般是由 34臺(tái)熱煉機(jī)組提供。 ? 現(xiàn)在許多廠家均改為 HF250（ 8D） /CF150（ 16D）組合，熱喂料擠出機(jī)配置圓柱形螺桿，工作長(zhǎng)度由原來的 6D改為 8D。 ? d) 壓延機(jī)。 ? e) 冷卻槽。 北京橡膠工業(yè)研究設(shè)計(jì)院 BRDI 子午線輪胎的生產(chǎn)工藝及相關(guān)設(shè)備 4 胎面、胎側(cè)等部件的擠出 ? 壓出部件的制造工藝 ? 胎側(cè)等部件制造工藝流程 ? 與胎面制造流程大體相同。目前轎車和輕卡子午胎普遍采用的是覆膠鋼絲的矩形鋼絲圈；全鋼載重子午胎廣泛使用的是六角形鋼絲圈，其中有內(nèi)胎的為平底型的、無內(nèi)胎的為 15?斜底型的六角形鋼絲圈。 ? 使用設(shè)備：鋼絲圈擠出覆膠、卷成聯(lián)動(dòng)生產(chǎn)線；包布縱裁機(jī)；包布重纏機(jī)；鋼絲圈螺旋包布機(jī)；三角膠芯貼合機(jī)等。 ? 載重子午胎一次法成型 ? 兩鼓成型機(jī) ? 設(shè)備主要由主機(jī)成型鼓、 BT貼合鼓、各種部件的供料裝置、機(jī)箱、傳遞環(huán)、后壓輥、激光指示燈系統(tǒng)以及電氣控制系統(tǒng)、 PLC程序控制系統(tǒng)及風(fēng)動(dòng)系統(tǒng)等組成。 北京橡膠工業(yè)研究設(shè)計(jì)院 BRDI 子午線輪胎的生產(chǎn)工藝及相關(guān)設(shè)備 4 三鼓、四鼓成型機(jī) （以 VMI公司的產(chǎn)品為例加以介紹） 三鼓成型機(jī) ：胎面、帶束層依然在 BT貼合鼓上組合；胎側(cè)復(fù)合件、內(nèi)襯層、子口包布和胎體簾布先在胎體貼合鼓上依次組合，然后通過傳遞裝置將貼合