子午胎基础知识

第一章全钢子午胎简介第一节什么是全钢丝子午线轮胎ｌ、子午线人们为了确定各自在地球上的位置，科学家们以地球的南极和北极为中心，把地球分成360等分，地球表面从北极到南极通过英国伦敦格林威治天文台的那条径线叫做（0º径线。

同时，以赤道线为基准，把地球分成南北各９０条与赤道相平行的等分线圈叫纬线。

通过格林威治天文台的这条０º径线叫本初子午线，其它径线通称子午线。

２、子午线轮胎子午线轮胎的胎体帘线排列方向象地球子午线一样，以轮轴为中心，从一个胎圈到另一个胎圈，径向排列。

带束层帘线虽然是斜向交叉排列，但与胎冠中心线呈很小的角度。

胎体帘线按子午线方向排列内胎冠中心线呈９０º；并有帘线排列几乎接近圆周方向的带束层束箍紧胎体的这类轮胎叫做子午线轮胎；这是子午胎与斜交胎的根本区别。

子午线轮胎在国外和台湾等地称之为“辐射轮胎（RADIAL TYRE）”，意思是胎体帘布像轮辋的辐条一样向四周辐射，这一名称更贴近子午线轮胎的内在结构。

子午线轮胎结构的设想是一个英国人在1913年提出并取得专利的，但因当时的骨架材料和制造设备不能满足子午线轮胎的技术要求，因而未能在当时实现生产。

在三十多年以后由法国米其林公司研制成功了子午线轮胎。

1948年米其林公司首先在市场上推出了子午线轮胎。

３、全钢丝子午线轮胎轮胎的骨架材料-胎体和带束层全部采用钢丝帘线的子午线轮胎叫做全钢丝子午线轮胎。

第二节全钢子午胎的基本结构全钢子午胎分有内胎和无内胎两种形式。

有内胎全钢子午胎除外胎以外，还配有内胎和垫带，而无内胎轮胎不需要配装内胎和垫带而直接和轮辋装配。

两者外胎除子口区域和内衬层结构不同外，其他区域基本相同。

1．全钢子午胎断面及各部位名称1．1有内胎全钢子午胎1．2 无内胎全钢胎2．各部件作用：2．1胎面胎面与地面相接触，故除保护胎体之外，尚有耐磨耗、缓和冲击、防滑、驱动和制动等作用。

2．2胎肩胎肩部位较厚，为轮胎支撑部位，此部位厚度大，散热慢，所以在轮胎设计时应特别注意散热功能。

（一）、轮胎结构1.子午线轮胎：胎体帘线和钢丝带束层帘线之间所形成的角度，就像地球的子午线一样，固称子午线轮胎。

子午胎断面示意图2.斜交轮胎：胎体帘线层与层之间，呈交叉排列。

斜交胎断面示意图3.斜交胎与子午胎性能比较耐磨性因子午胎胎冠有钢丝带束层，轮胎使用中花纹块的蠕动比斜交胎小，所以子午胎的耐磨性优于斜交胎。

牵引力及制动力子午胎胎侧很柔软，在着地面上压力分布均匀，且子午胎行驶面宽度较斜交胎宽，所以能保持最优越的牵引力及制动力。

高速性及耐久性轮胎的高速及耐久性能与轮胎行驶中，胎体的摩擦生热有很大关系，轮胎高速行驶过程中，胎面的移动与帘布层摩擦产生的热量，造成各部件脱离。

因子午胎在胎面下有钢丝带束层，且胎体厚度较斜交胎薄，所以子午胎的高速及耐久性优于斜交胎。

燃比特性轮胎行驶时的阻力主要因内部摩擦而产生，而且一般随载荷的大小及速度的快慢而按比例变化，子午胎因有钢丝带束层对胎面的位移有抑制作用，加上柔软的胎侧使产生的滞后损失比斜交胎小，所以子午胎节油。

转弯特性及乘车舒适感子午胎能保持稳定的接地面积，且胎侧较柔软，所以转弯性能及乘车舒适感优于斜交胎。

耐冲击性子午胎的耐冲击性能因使用钢丝带束层较斜交胎差，并且经过凹凸不平的道路时，胎侧部分变形大，斜交胎胎侧较硬变形小。

2.各部件作用（1）胎面轮胎与路面接触的部分，它应具有良好的耐磨性、耐刺穿性、耐冲击性及散热性。

（2）胎面基部胎面和缓冲层或带束层之间的橡胶部位，应具有良好的耐撕裂性、粘着性及耐热性。

（3）缓冲层胎冠基部和胎体之间的特殊帘布层，其作用：缓冲外部冲击；防止胎面龟裂或损坏胎体；防止胎面与胎体脱层。

（4）带束层在胎面与胎体之间使用钢丝帘布，其作用：提高胎面刚性、提高耐磨性、防止外部冲击损伤胎体（适用于子午胎）。

（5）胎体轮胎中的帘布层是轮胎的主要受力部件，其作用：耐冲击、耐曲挠。

（6）胎侧轮胎侧面的橡胶层，其作用：保护胎体、耐曲挠性优异、提高乘车舒适感及操作稳定性。

●子午线轮胎的构造子午线轮胎是在1946年由世界著名的轮胎厂一米其林轮胎厂发明的。

米其林轮胎厂是1830年由米其林(MICH—ELIN)兄弟的祖父巴比尔(BARBIER)与表兄弟多伯利(DAUBREE)合股，在法国科列蒙一费昂(CLERMONT FERRAND)开办的一间小型农业机械厂，最开始生产橡皮球，1889年发明并制造了一个可在15min内拆换的自行车胎，在自行车赛上屡获冠军。

1946年发明了子午线轮胎。

子午线轮胎的诞生，标志着轮胎业的发展进入了一个新的时代，它开创了轮胎发展史的新纪元。

米其林轮胎厂为世界轮胎史的发展做出了卓越贡献，在此特为其列一小传。

子午线轮胎帘布层内的帘线以轮胎中心点为中心成辐射状排列，然后在帘布上面用10°-20°(钢皮带内钢线的角度)的钢皮带箍住。

子午线轮胎的胎体多用尼龙和人造丝制成，而卡车等载重车用于午线轮胎的胎体则多用钢丝线层。

此外，子午线轮胎因其每个部位所承受的力及功能不同，因此，所选用的胶料也不同。

下面是制造子午线轮胎时每个轮胎部位根据其不同功能而选用的胶料。

①胎面胶。

因为轮胎的胎面要直接和路面接触，因此，它的耐磨性要好，滚动阻力和噪声要小，同时还要具备极好的耐热性和耐刺性能。

此外，子午线轮胎的缓冲伸张小，使胎面的承受负荷增大，特别是在较差的路面上更为明显，因此，胎面胶还要具有良好的弹性、耐疲劳性和较高的耐老化性能。

所以，胎面胶的用料是十分讲究的。

②胎侧胶。

子午线轮胎胎侧的弯曲变形比斜交胎要大的多，因此，必须选用耐弯曲变形的橡胶才行。

此外，胎侧在臭氧作用下很容易产生龟裂，同时，胎侧还承受较大的机械变形，所以，胎侧胶还应具有较低的定伸强度、优良的耐疲劳和耐臭氧性能。

③带束层胶。

子午线轮胎的带束层比斜交胎缓冲层要承受更高的剪切应力，同时，还要实现硬缓冲层的平缓过渡和避免胎肩部位的脱空现象。

所以，带束层胶应具有较高的强力、耐疲劳性、耐热性和粘合性。

全钢子午线轮胎生产技术基本知识培训教材第一章轮胎的基本知识第一节轮胎的作用及分类轮胎是汽车的主要部件之一，是汽车的腿。

轮胎的定义: 轮胎是装配在轮辋或轮轴上，为车辆与道路之间的连接体，供车辆或飞机运行及滑落的圆环型弹性体。

轮胎对于汽车来说，好比是人的双脚，是汽车的行走机构，轮胎是汽车的主要部件之一。

轮胎安装在汽车的作用：1、承受汽车和它所载重量，此称为承载能力。

2、向地面传递汽车驶动、牵引、加速、转向和刹车的作用力，如：驱动力、牵引力、制动力和转向力等功能。

此称为适应汽车动力性能要求，使汽车运行的能力。

3、能使汽车在各种气候、路面和速度条件下驾驶自如、操纵稳定和高速安全的功能，此称为安全性。

4、缓冲震动，减少噪音，乘座舒适的功能，此称为舒适性。

二.轮胎质量性能的基本要求充气轮胎的发明对汽车工业的发展起了推动作用。

与此同时，随着汽车行驶速度的提高和公路路面的改善，尤其是高速公路的发展，对轮胎质量性能提出了更高的要求，以下是基本要求：1.较高的负荷能力和良好的缓冲性能；2.较强的牵引力和很好的刹车能力；3.良好的转弯能力及方向稳定性能力；4.良好耐磨性能及耐久性能；5.高安全性及低滚动阻力。

三、轮胎的分类有多种，现只介绍按轮胎的用途和按结构两种分类。

(一)、按轮胎的用途分类：1、机动车：（1）载重汽车轮胎（2）轿车轮胎（3）农业轮胎（4）工程机械轮胎（5）工业车辆轮胎（6）摩托车轮胎2、非机动车：（1）搬运车辆轮胎（2）力车轮胎3、特殊用途：（1）航空轮胎（2）炮车车辆轮胎（3）坦克车辆轮胎(二)、按轮胎的结构分类：1、斜交结构2、斜交带束层结构3、子午线结构(全钢子午胎,半钢子午胎全纤维子午胎)第二节轮胎的构成轮胎装配在金属轮辋上，一套有内胎的轮胎(有内胎)通常由3件组成:A、外胎B、内胎C、垫带。

无内胎的轮胎只有外胎一、外胎1、胎面：即行驶面，有一定的断面形状，有花纹。

作用：（1）保护轮胎冠部的胎体帘布层、缓冲层免受损伤。

半钢子午胎半钢子午胎是子午线轮胎的一种，一般称为轿车轮胎。

半钢产品子午线轮胎是胎体帘线按子午线方向排列，有帘线周向排列或接近周向排列的缓冲层紧紧箍在胎体上的一种新型轮胎。

它由胎面、胎体、胎侧、缓冲层（或带束层）、胎圈、内衬层（或气密层）六个主要部分组成。

按照胎体和带束层所用帘线材料不同，子午线轮胎可分为三种：全钢丝子午线轮胎、半钢丝子午线轮胎和全纤维子午线轮胎。

1、子午线轮胎的结构和特点半钢产品胎侧说明（1）胎体帘布层的帘线与胎面中心线成90℃角，各层帘线彼此不交叉。

由于胎体帘线按地球子午线方向排列，使帘线的强度能得到充分利用，故这种轮胎的帘布层数比普通斜线轮胎减少40%-50%（如胎体采用钢线帘线，只需一层），胎体比较柔软，弹性好。

（2）帘线在圆周方向上只靠橡胶来联结。

为了承担车辆行驶时产生的较大切向力，子午线轮胎带束层采用了与胎面中心线夹角较小（10°-20°）交叉排列的多层帘线带束层，并用刚性大、强度高、变形小的钢丝或织物（人造丝、尼龙等纤维材料）帘线制成，目前主要采用全钢丝帘线带束层。

这使带束层像钢腰带一样，紧紧箍在胎体上，以承受轮胎的内压和外力，大大提高了胎面的钢性和强度。

|2、子午线轮胎的性能子午线轮胎因结构科学合理，使受力改善，比斜线轮胎具有许多优良的性能。

（1）使用寿命长。

由于子午线轮胎胎面与胎体帘布层之间具有刚性较大的带束层，因此轮胎在路面上滚动时，周向变形小，相对滑移小。

又因轮胎体的径向弹性大，使轮胎接地面积增大，压强减小，故胎面耐磨性强，且耐刺扎，不易爆胎，行驶里程可比普通斜线轮胎多30%。

（2）滚动阻力小，耗油低。

由于子午线轮胎帘布层数少，行驶温度低，散热快，又因周向变形小，故滚动阻力比普通斜线胎小15%-20%，滑行距离多25%左右，因此，使用子午线轮胎不但可提高汽车的行驶速度，还可提高汽车燃油经济性（一般可降低油耗5%-12%）。

（3）承载能力大。

1、什么是子午线轮胎？子午线轮胎是由法国米其林轮胎公司1946年发明的。

这种轮胎的内部帘布编织排列方向与胎面中心线呈90度角，形似地球仪上的子午线而得名。

胎顶加钢丝绳，能承受较大的内压应力，胎面不易变形，具有良好的地面抓力和稳定性，十分适合高速行驶。

目前，现代化的轿车都是使用子午线轮胎。

2、子午线轮胎的优点与弱点由于子午线轮胎结构与斜交轮胎不同，使其具有比斜交轮胎更优越的性能：(1) 使用寿命长。

子午线轮胎胎面刚性大，周向变形小，可用较硬质橡胶作为胎面材料，因此耐磨性好。

并且轮胎接地面积较大，单位接地压力小，载荷分布均匀，在路面上的滑移量小，使轮胎的行驶里程比斜交轮胎长50％左右。

(2) 滚动阻力小、节省燃料。

由于子午线胎帘布层数少，层间摩擦力小，故其滚动阻力较斜交胎小25％--30％，不但能提高汽车的动力性，还能提高燃料经济性，实际使用中，节油率可达6％--8％，并且随车速的提高，节油效果更好。

(3) 承载能力大。

子午线胎帘线径向排列，可充分利用帘线强度，比斜交轮胎承载能力提高约14％。

(4)附着性能好。

由于胎体弹性好、接地面积大，胎面滑移少，即附着性能好，有利提高汽车动力性。

(5) 减振性能好。

子午线胎胎体较斜交胎柔软，弹性好，具有良好的缓冲性能，能改善汽车行驶平顺性，乘坐舒适性，并可延长汽车机件使用寿命。

(6)胎温低，散热快。

由于子午线胎帘布层数少，并且帘布层之间不产生剪切作用，故比斜交胎摩擦力小，散热快，温升低，有利于提高车速。

(7)胎面不易穿刺，不易爆胎。

子午线胎的带束层非常强韧，使轮胎被钉子等扎穿的情况大致可减少一半。

加上帘线强度得到充分利用，使其在恶劣的使用条件下，轮胎也不易发生爆破。

子午线胎的弱点是胎面与胎侧过渡区及胎圈附近易产生裂口，对材料及制造技术要求很高，制造成本较高。

但由于子午线轮胎明显优越于普通斜交胎，因此，应用越来越普遍。

3、子午线轮胎只能单边换位轮胎换位可使轮胎受力平衡，延长轮胎寿命，而子午胎由于内部结构的原因，使用时其旋转方向必须是唯一的，若交叉换位(含轮辋)必然会改变它的旋转方向，其结果会引起轮胎不平衡，车辆行驶时会有发摆、发飘和跳动等现象，所以子午胎只能单边换位。