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轮胎

2023-04-17 20:43自然百科人已围观

[拼音]：luntai

[外文]：tire，tyre

在各种车辆或机械上装配的接地滚动的圆环形弹性橡胶制品。它通常安装在金属轮辋上，能支承车身，缓冲外界冲击，实现与路面间的接触并保证车辆的行驶性能。轮胎常在复杂和苛刻的条件下使用，它在行驶时承受着各种变形、负荷、力以及高低温作用，它必须具有较高的承载性能、牵引性能、缓冲性能。同时，还要求具备高耐磨性和耐屈挠性，以及低的滚动阻力与生热性。世界耗用橡胶量的一半用于轮胎生产。1983年世界轮胎总产量为6.65亿套，中国1984年轮胎产量为1424万套。

沿革

自从1845年R.W.汤姆森首次提出充气轮胎专利以来，轮胎经历了很大变化。早期的轮胎是用平纹帆布制得的单管式胎面无花纹轮胎，充气压力也较高。20世纪20年代，帘布取代了帆布，不久低压轮胎问世。30年代起低压轮胎推广应用。40年代开发成功钢丝轮胎及无内胎轮胎。50年代初，子午线轮胎投入商品化生产。后者由于具有优异的行驶性能、缓冲性能及节油性能，已成为世界轮胎发展的主流。1983年子午线轮胎已占世界轮胎总产量的63.3％，预计80年代末期，轿车轮胎有可能全部应用子午线轮胎，载重轮胎也将有60％左右采用子午线结构。

结构

轮胎通常由外胎、内胎、垫带三部分组成，安装在金属轮辋上(图1)。无内胎轮胎不需要内胎，胎体内层有气密性好的橡胶层，但需配专用的轮辋。世界各种轮胎的结构，都向无内胎、子午线结构、扁平（轮胎断面高与宽的比值小）和轻量化的方向发展。

外胎

能承受各种作用力的壳体，由胎面、胎侧、缓冲层（或带束层）、帘布层及胎圈组成。

（1）胎面：缓冲层（或带束层）或帘布层以上的冠部胶层，是轮胎与路面接触的部位。

（2）胎侧：轮胎侧部帘布层外面的胶层，用于保护胎体。

（3）帘布层：胎体中由并列挂胶帘子线组成的布层，是轮胎的受力骨架层，用以保证轮胎，使其具有必要的强度及尺寸稳定性。

（4）缓冲层（或带束层）：缓冲层为斜交轮胎胎面与胎体之间的胶布层或胶层，用于缓冲外部冲击力，保护胎体，增进胎面与帘布层之间的粘合；带束层为子午线轮胎或带束斜交轮胎的胎面基部下，沿胎面中心线圆周方向箍紧胎体的材料层，其主要作用在于保证冠部的周向刚性并防止轮胎外径方向的膨胀与变形。

（5）胎圈:轮胎安装在轮辋上的部分，由胎圈芯和胎圈包布等组成。胎圈朝向胎里的一边称胎趾，与轮辋接触的一边称胎踵。胎圈的主要作用在于将轮胎固定于轮辋之上，并在汽车运行时抵抗使外胎脱离轮辋的作用力。

内胎

带有气门嘴的环形胶管，用于保持轮胎的充气压力。

垫带

用于保护内胎与轮辋的着合面，不受轮辋磨损的环形胶带。

分类

轮胎主要可按三种方法分类：

按用途分类

如轿车轮胎、载重汽车轮胎、农业轮胎、工程机械轮胎、工业车辆轮胎、摩托车轮胎、马车轮胎、力车轮胎、飞机轮胎、炮用轮胎和坦克轮胎等。在发达国家，轿车轮胎占的比例最大。在中国，载重汽车轮胎为主要产品，而力车轮胎的产量居世界首位。

按胎体结构分类

可分为斜交轮胎、子午线轮胎、带束斜交轮胎三大类。斜交轮胎(图2)中帘布层和缓冲层各相邻层的帘线相互交叉，且与胎面中心线呈小于90°角排列。子午线轮胎中胎体帘布层与胎面中心线呈90°角或接近90°角排列，并以带束层箍紧胎体（图3）。子午线轮胎还包括活胎面子午线轮胎，即胎面与带束层胶合成一个圆环，再套在胎体上。带束斜交轮胎为以带束层箍紧斜交轮胎胎体的充气轮胎。

此外，按胎面花纹可分为：普通花纹轮胎、混合花纹轮胎和越野花纹轮胎。按帘子线材料可分为棉帘线胎、人造丝胎、尼龙胎、聚酯胎、玻璃纤维胎和钢丝胎。按断面形状可分为圆形、扁平形、拱形、椭圆形和三角形轮胎。按允许行驶速度又可分为普通胎、高速胎和超速胎等。

规格

轮胎的规格以外胎外径 D、胎圈内径或轮辋直径d、断面宽B及扁平比(轮胎断面高H／轮胎断面宽B)等尺寸加以表示(图4)，

单位一般为in(1in=2.54cm）。中国各种轮胎规格的表示如下：

（1）斜交轮胎（表1）中轿车斜交轮胎又按不同扁平比分为 95系列（即H/B≈0.95）普通断面斜交轮胎、88系列低断面斜交轮胎及82系列超低断面斜交轮胎。

（2）载重子午线轮胎的规格表示代号包括B(断面宽，in)、R（子午线结构）、d（轮胎内径，in）。如9.00R20即断面宽9in，轮胎内径20in，子午线结构。

（3）轿车子午线轮胎也是以“R”表示子午线结构，不过轮胎断面宽均以mm为单位，如165R14。70年代以来，随着轿车车速的不断提高及低断面轮胎的发展，在轿车子午线轮胎规格标志中，一般都增加了扁平比系列标志，多数还加有速度极限标志。国际上轿车子午线轮胎的速度极限分为三级：S级（180km／h），H级（210km/h），V级(210km/h以上)。例如轿车子午线轮胎规格为185/70HR15者，即：断面宽为 185mm，扁平比为0.70，速度极限为210km/h，R为子午线结构，轮辋直径为15in。

生产工艺

汽车轮胎是橡胶与纤维材料及金属材料的复合制品，制造工艺是机械加工和化学反应的综合过程。橡胶与配合剂混炼后经压出制成胎面；帘布经压延、裁断、贴合制成帘布筒或帘布卷；钢丝经合股、包胶后成型为胎圈;然后所有半成品在成型机上组合成胎坯，在硫化机的金属模型中，经硫化而制成轮胎成品(图5)。

加工子午线轮胎时，要求半成品部件的质量尺寸精度高，工艺严格，需要一系列专用的设备与十分严格的工艺。其中比较关键的是钢丝贴胶压延、裁断、成型工艺及活络模硫化。钢丝压延目前存在冷压延及热压延两类方法。成型方法有一次成型法和两次成型法。一次成型法是在一台机头断面可变的成型机上成型外胎，两次成型用两台成型机分段成型外胎。第一段可以在普通半鼓式不伸缩的或径向伸缩的成型机头上进行，而第二段在膨胀定型机头上成型，使外胎由圆筒形转变为圆环形。(见彩图）