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1、第五章 非金属材料 课题一 橡胶 课题二 塑料、玻璃 课题三 其他非金属材料 课题一 橡胶 1.了解车用橡胶的品种、特点及应用 3.能正确鉴别和使用汽车橡胶件 4.能正确选择和使用汽车轮胎 2.熟悉汽车轮胎的类型、规格及使用方法 汽车 运行 材料 一台汽车上的橡胶件少则100多个，多则 400多个，如汽车轮胎、减振元件、油封、油 管等（见下图）。橡胶在汽车上应用如此广 泛，那么在实际生活中怎样选择汽车上的橡 胶件呢？橡胶件的使用有哪些注意事项呢？ 汽车轮胎 其他橡胶制品 汽车上的橡胶制品 要合理使用和选配车用橡胶件，必须做到： 1 了解车用橡胶的种类、性能和特点 2熟悉橡胶制品在汽车上的应用
2、3掌握车用橡胶件的规格和使用注意事项 橡胶 橡胶的特性： 1.高的弹性：在-50150 温度范围内，橡胶能保持 较好的弹性，而且它受外力作用发生的变形是可逆的高 弹性变形，伸长率可达100%1000%，橡胶在弹性变形时 ，弹性模量低，只有1Mpa左右，仅为软质塑料的1/30左 右。 2.高回弹性：天然橡胶的回弹度可达70%80%,外力 去除后，只需要0.001s便可恢复到原来的形状。 同时，橡胶还有一定的强度，优异的抗疲劳性，以及良好的耐磨、 绝缘、隔声、防水、缓冲、吸振等性能，橡胶材料被广泛用于 生产中。 一、车用橡胶（11） 1.车用橡胶的品种及性能特点 车用的橡胶材料有天然橡胶、合成橡胶
3、和再生胶。 天然橡胶 天然橡胶材料是指以天然橡胶为生胶制成的橡胶材料 ，代号为NR。 天然橡胶的优点： 具有优良的弹性，较高的强度和优异的抗疲劳性、耐 磨性、耐寒性、防水性、减振性、绝热性和电绝缘性， 良好的加工性能。 天然橡胶的缺点： 耐老化性和耐侯性差，耐油性和耐溶剂性较差，易溶 于汽油和苯类等溶剂，易受强酸侵蚀，且易自燃。 一、车用橡胶（12） 合成橡胶 合成橡胶在各行各业中得到了广泛的应用，也是汽车 工业的一种重要的材料。常用车用合成橡胶的名称、代 号、主要原料和特性见下表。 名 称代 号主要原料性 能 特 点 丁苯橡胶SBR 丁二烯烯 苯乙烯烯 较较高的耐磨、耐候、耐热热、耐老化、耐
4、油性；弹弹性、耐寒性 、加工性能差 顺顺丁橡胶BR丁二烯烯 很高的弹弹性、良好的耐低温性、优优异的耐磨耗、耐热热、耐老 化性，生产产成本低，但抗拉强度、抗撕裂性差，加工性能差 氯氯丁橡胶CR 2-氯氯-1 3-丁二烯烯 抗拉强度较较高，耐老化性、耐候性、耐热热性、耐油性良好， 不易燃烧烧，气密性好；储储存稳稳定、电绝缘电绝缘 性、耐寒性较较差， 加工时对时对温度敏感 异戊橡胶R异戊二烯烯 综综合性能最好，各种物理、力学性能，电绝缘电绝缘 性，耐水性， 耐老化性均优优于天然橡胶；强度、硬度略差，成本较较高 丁基橡胶R 异丁烯烯 异戊二烯烯 气密性非常好，化学稳稳定性很高，极好的耐热热性、耐老化性
5、 、耐候性，耐寒性，绝缘绝缘性，减振性，耐化学药药品；加工性 能不好，耐油、耐溶剂剂性差 一、车用橡胶（13） 合成橡胶 名 称代 号主要原料性 能 特 点 丁腈腈橡胶NBR 丁二烯烯 丙烯烃烯烃 优优异的耐油性，良好的耐磨性、耐老化、气密 性、耐热热性等；耐寒性、电绝缘电绝缘 性较较差 乙丙橡胶 ERM EPDM 乙烯烯 丙烯烯 耐老化性能、耐热热性、耐蚀蚀性优优异，很好的 弹弹性；加工性能差 丙烯烯酸酯酯 橡胶 ACM ANM 丙烯烯酸酯酯 很高的稳稳定性，优优异的耐热热、耐老化性、耐 油性；耐旱、耐水性差，弹弹性和耐磨性不够够好 氯氯醇橡胶环环氧氯氯丙烷烷具有优优良的耐臭氧性，耐热热、耐
6、老化性，耐寒 性，耐油性，密度较较大 聚氨酯酯橡胶AUEU 聚酯酯、聚醚醚 二异氰氰酸酯酯 强度高，耐磨耗性好，优优异的弹弹性，耐老化性 ，气密性、耐油性、耐溶剂剂性；耐水性差 硅橡胶硅氧烷烷优优越的耐高低温性，能在-100300保持弹弹性 ，以及耐臭氧老化、耐热热氧化、耐气候老化、 绝缘绝缘 、稳稳定性好；强度、耐磨性教低，价格 昂贵贵 氟橡胶含氟单单体耐热热、氧老化性能极好，耐高温、耐化学腐蚀蚀 、耐油性能优优异；耐寒性、加工性能差，价格 昂贵贵 一、车用橡胶（14） 再生胶 再生胶是将硫化胶的边角废料和废旧橡胶制品经过粉 碎、化学物理方法加工后，去掉硫化胶的弹性，恢复塑 性和黏性，可以重
7、新再硫化的橡胶。常用车用橡胶制品 的性能特点见下表。 名 称代 号 抗拉强 度 MPa 伸长率 % 使用温度 回 弹 性 耐 磨 性 耐 浓 碱 耐 油 性 耐 老 化 用 途 天然NR2530650900-50120好 中 中 差轮胎、密封条， 通用制品 丁苯SBR2520500600-50140中 好 中 差 好 轮胎、胶板、密 封条，通用制品 顺丁BR1825450800-50120好 好 好 差轮胎、耐寒运输 带 一、车用橡胶（15） 再生胶 名 称代 号 抗拉强 度 MPa 伸长率 % 使用温度 回 弹 性 耐 磨 性 耐 浓 碱 耐 油 性 耐 老 化 用 途 丁腈NBR15303
8、00800-35175中中中好中输油管、耐油密封圈 氯丁CR25278001000-35130中中好好好胶管、胶带、电线包皮 丁基R1520650800-30150差好差好 内胎、胶带、绝缘体、 耐热布 聚氨酯UR203530080080中好差好胶管、密封条耐磨制品 三元乙丙EPDM1015400800150中中好差好密封条、散热管、绝缘体 氟FKM2022100500-50300中中中好好 高级密封件、高级真空 耐蚀件 硅MVQ41050500-70275差差好差耐高低温零件、绝缘体 聚硫T91510070080135差差好好好密封腻子，油库覆盖层 一、车用橡胶（16） 2.橡胶制品在汽车上
9、的应用 车用的橡胶品种有天然橡胶、丁苯橡胶、氯丁橡胶、 丁酯橡胶、三元乙丙橡胶、丙烯酸酯橡胶、氟橡胶、硅 橡胶、聚氨酯橡胶和丁基橡胶等。 汽车橡胶制品主要分布在汽车车身、传动、转向、悬 挂、制动和电器仪表等系统内。 汽车轮胎 汽车轮胎是汽车上橡胶用量最大的橡胶零件。制造轮 胎的主要材料有生胶、骨架材料以及碳黑等。 轮胎的外胎普遍使用天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶 等。内胎一般用气密性好的材料来制造，如丁基橡胶。 一、车用橡胶（17） 密封制品 汽车上使用的橡胶密封制品主要包括油封件、密封条 、密封圈、皮碗、防尘罩、衬垫等。 密封条 密封条在汽车上的用量很大，每辆汽车用十几种密封 条，其数量达20
10、多件，重量达10kg以上。 如车门缓冲密封条，车顶密封条，行李箱密封条，门 窗玻璃密封条，门框密封条，发动机盖密封条等。此外 汽车上还使用许多密封垫片，如各种车灯密封垫片，扬 声器密封垫片，管接头密封垫片等。 密封条采用的胶种有CR，EFDM和NR等，我国目前普遍 使用的以三元乙丙橡胶密封条为主。 一、车用橡胶（18） 油封 油封和O形圈是汽车上使用品种和数量最多的密封件， 是汽车上最重要的密封件。 丁腈橡胶、硅橡胶、聚丙烯酸酯橡胶、聚氨酯橡胶、氟 橡胶及聚四氟乙烯树脂是制造油封普遍使用的材料。 皮碗 皮碗也是一种密封元件，常用在往复轴和缸的密封中。 皮碗的形状有V形、U形和Y形，近年来普遍采
11、用Y形。 例如：制动皮碗采用丁腈、丁苯、天然、乙丙橡胶等材 料制作，对蓖麻油和合成酯类制动液都适用，尤以三元乙 丙橡胶为最好。 一、车用橡胶（19） 防尘套 防尘套有直筒形和变截面波纹形等几种。 制造防尘套的橡胶材料有天然橡胶、丁腈橡胶和氯丁 、丁腈、三元乙丙复合橡胶。 胶管 每辆汽车中所用的胶管有几十种，用胶量达到20kg以 上。所用橡胶材料有天然橡胶、丁腈橡胶、三元乙丙橡 胶、氯丁橡胶、丙烯酸酯橡胶等。 耐油软管主要有汽油软管、柴油软管、机油软管等； 水箱连接软管的主要材料是三元乙丙橡胶；刹车橡胶软 管内层为丁腈橡胶，外层胶是氯丁橡胶或三元乙丙橡胶 ；空调管内胶层一般采用PA，外胶层采用R
12、 。 一、车用橡胶（110） 胶带 车用胶带主要是V形带。通常V带有三种，即包布V带、 切割V带和多楔V带，其中切割V带使用最多。 车用胶带的常用胶种有NBR和CR等。 减振块 减振块主要用在汽车发动机、底盘等部件上，用来防 止和降低汽车行驶中的振动和噪声。减振块按其材料的 组合形式可分为纯橡胶制品、塑料-橡胶复合制品及金属 -橡胶复合制品。 制造减振块的材料有天然橡胶、氯丁橡胶，聚氨酯橡 胶、丁腈橡胶等。 二、汽车轮胎（21） 1.汽车轮胎的类型与结构特点 现代汽车广泛采用充气轮胎。按轮胎组成结构不同， 可分为有内胎轮胎和无内胎轮胎两种。 有内胎的充气轮胎 有内胎的充气轮胎主要由外胎、内胎和
13、垫带组成。外 胎由胎面、胎侧、胎体和胎圈组成。 1-外胎 2-内胎 3-垫带 4-轮辋 5-压圈 6-压条 充气轮胎的组成 1-缓冲层 2-帘布层 3-钢丝圈 4-帘布层包边 5-胎圈包边 a-胎冠 b-胎肩 c-胎侧 d-胎圈 外胎的结构 二、汽车轮胎（22） 目前，普通斜交轮胎和子午线轮胎在汽车上得到了广 泛的应用。 普通斜交轮胎 斜交轮胎帘布层和缓冲层各相邻层帘线交叉，多层交 错叠合为胎体的基础。 子午线轮胎 子午线轮胎用钢丝或纤维织物作帘布层。帘线与胎面 中心线约成90，分布成子午线形状。 普通斜交轮胎子午线轮胎 二、汽车轮胎（23） 无内胎充气轮胎 无内胎轮胎在外观上与有内胎轮胎相似
14、，不同的是无 内胎轮胎的外胎内壁上附加一层厚约23mm的橡胶气密 层。 无内胎轮胎行 驶时的温度较普 通轮胎行驶时的 温度低约20% 30%，寿命比普 通轮胎约长20% ，并且结构简单 ，质量小 1-气密层 2-胎圈橡胶密封层 3-气门 无内胎轮胎的结构 二、汽车轮胎（24） 2.汽车轮胎的规格和使用 汽车轮胎的规格 轮胎规格包括下列尺寸：外胎直径D、轮辋直径d、断 面宽度B和断面高度H等。 D-轮胎外径；d-胎圈内径或轮辋直径；B-轮胎断面宽度；H-轮胎断面高度 轮胎的尺寸代号 二、汽车轮胎（25） 轿车轮胎规格 轿车轮胎系列（GB/T29781997）规定：轿车轮胎 以轮胎名义断面宽度（）
15、、轮胎扁平率(%)、轮胎结构 代号(如R)、轮辋名义直径(in)、负荷能力和速度标志表 示。 二、汽车轮胎（26） 载货汽车轮胎规格 载重汽车轮胎系列（GB/T 29771997）中，轮胎 规格的表示方法如下。 二、汽车轮胎（27） 轮胎的合理使用 合理使用轮胎的目的在于降低轮胎的磨损速度，防止 不正常的磨损和损耗，延长轮胎的使用寿命，保障行车 安全，降低运输成本，提高经济效益。 轮胎的损坏 主要形式有胎面磨损、帘线松散、折断、帘布脱层、 胎面与胎体脱胶、胎体破裂等。 轮胎的使用 根据车辆的使用条件、车型、路线、装载、车速、气 象状况等选择轮胎。选购的轮胎应与汽车生产厂家规定 的规格型号相一致
16、，并且装配在规定的车型和轮辋上。 二、汽车轮胎（28） 轮胎的使用： 保持轮胎气压正常 轮胎气压是决定轮胎使用寿命和工作好坏的主要因素 。 防止轮胎超载 轮胎超载轮胎负荷对寿命有重大影响，超载行驶时， 轮胎变形增大，帘布和帘线应力增大，容易造成帘线折 断、松散和帘布脱层。 合理搭配轮胎 轮胎必须装在规定规格的车辆上。同一车轴应装配相 同规格、花纹和负荷能力的轮胎。 精心驾驶车辆 操作要领是起步平稳，加速均匀，中速行驶，选择路 面，减速转向少用制动。 做好日常维护 日常维护工作包括出车前、行车中和收车后的检视 。 二、汽车轮胎（29） 保持汽车技术状况良好 从延长轮胎的使用寿命的角度出发，要经常对汽车轮 胎进行合理维护。 强制维护、及时翻修 对轮胎的维护应与整车维护一样，贯彻预防为主，强 制维护的原则。周期进行轮胎换位（见
