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1、轮胎设计与工艺学轮胎设计与工艺学Tire Structure Design and TechnologyTire Structure Design and Technology第一章、概述第一章、概述教学目的与要求通过学习掌握轮胎的分类方法、轮胎的结构特点、轮胎的基本性能、轮胎的规格表示方 法；熟练了解轮胎的组成、轮辋分类，了解轮 胎的历史及发展趋势。重点难点重点难点 1 1、轮胎的作用及基本性能、轮胎的作用及基本性能 2 2、轮胎的分类方法、轮胎的分类方法 3 3、轮胎的结构特点、轮胎的结构特点 4 4、轮胎的规格表示方法、轮胎的规格表示方法 5 5、轮胎的组成及轮辋分类、轮胎的组成及轮辋分
2、类 第一节第一节 轮胎发展历史轮胎发展历史 第二节第二节 轮胎的组成与类型轮胎的组成与类型 第三节第三节 轮胎结构及其发展轮胎结构及其发展 第四节第四节 轮辋种类与型号轮辋种类与型号 第五节第五节 轮胎分类与表示方胎分类与表示方法第一节第一节 轮胎的发展历史轮胎的发展历史轮胎的主要作用及工作原理轮胎的主要作用及工作原理 a a、承受内胎中充气压力和车辆负荷、承受内胎中充气压力和车辆负荷 b b、阻止内胎在充气后膨胀，保护内胎免受损伤、阻止内胎在充气后膨胀，保护内胎免受损伤 c c、传递牵引力、转向力、制动力、传递牵引力、转向力、制动力 d d、吸收由于道路不平造成的震动。、吸收由于道路不平造成
3、的震动。轮胎工作原理的不同：轮胎工作原理的不同：充气轮胎充气轮胎和和实心轮胎实心轮胎充气轮胎充气轮胎：充满压缩空气的，固定在轮辋上的弹性胶布气囊充满压缩空气的，固定在轮辋上的弹性胶布气囊，依靠，依靠压缩空气形成的空气垫弹性原理压缩空气形成的空气垫弹性原理工作，具有较高的工作，具有较高的行驶速度和较好的行驶舒适性，广泛应用于汽车、拖拉机行驶速度和较好的行驶舒适性，广泛应用于汽车、拖拉机、工程车辆、飞机等高速交通工具上。、工程车辆、飞机等高速交通工具上。实心轮胎实心轮胎：环状实心橡胶固：环状实心橡胶固定在轮辋上构成，依靠定在轮辋上构成，依靠橡橡胶弹性原理胶弹性原理工作。工作。弹性较低，不适宜于弹性
4、较低，不适宜于高速行驶，事宜于低速高高速行驶，事宜于低速高负荷车辆，如起重汽车、负荷车辆，如起重汽车、电瓶车、叉车、装卸车等电瓶车、叉车、装卸车等。一、轮胎发展历史一、轮胎发展历史最早的轮胎是最早的轮胎是1919世纪初安装在车轮轮辋上，由世纪初安装在车轮轮辋上，由生胶制成生胶制成的实心的胶带的实心的胶带。但是生胶的质量不能满足使用要求。但是生胶的质量不能满足使用要求。18391839年发明了硫化方法年发明了硫化方法，对提高轮胎的耐用性具有巨大，对提高轮胎的耐用性具有巨大的意义。生胶经过硫化之后，获得了硬度、弹性和耐磨性。 的意义。生胶经过硫化之后，获得了硬度、弹性和耐磨性。 18811881年
5、，首次使用了经过年，首次使用了经过硫化硫化、安装在车轮轮辋上的、安装在车轮轮辋上的实实心轮胎心轮胎。18841884年，为了增加弹性，开始制造年，为了增加弹性，开始制造厚壁空心轮胎和海绵厚壁空心轮胎和海绵轮胎轮胎。但是这种轮胎在高速行驶时生热很高，容易损坏。由。但是这种轮胎在高速行驶时生热很高，容易损坏。由于汽车行驶速度的不断提高，势必要求制造出弹性更高和更于汽车行驶速度的不断提高，势必要求制造出弹性更高和更耐用的轮胎。耐用的轮胎。1885年首次发明空气轮胎的是英国商人R.W.Thomson，这种轮胎是充气轮胎的雏形。它的舒适性与滚动阻力都比实芯轮胎好得多，唯负荷量小，也无法充气，因而限制了它
6、的使用范围。到1888年曾在英国兽医学院受训过的J.B.Dunlop发明了充气轮胎，并取得了专利。这种充气轮胎比空气轮胎前进了一大步，它提高了负荷质量，减小了滚动阻力，提高了行驶速度和舒适性。虽然Dunlop的充气轮胎结构比较简单，但却开创了轮胎制造技术的新纪元。后来C.K.Welch发明了有钢丝圈结构的轮胎，同时开始采用内胎。1890年Dunlop和Welch两家公司联合生产带钢丝圈结构的充气轮胎。由于轮胎采用了钢丝圈和轮辋，使充气轮胎由自行车胎发展到汽车轮胎。1893年第一次采用了无纬线的帘布棉帘布制造轮胎，比用帆布制造的充气轮胎使用寿命和行驶性能大大提高。18901890年年-1900-
7、1900年出现了年出现了有胎面花纹的轮胎有胎面花纹的轮胎。 美国美国18891889年年 GoodrichGoodrich首先制造出充气轮胎首先制造出充气轮胎。中国在中国在19311931年由上海的一家工厂生产出第一条汽车轮胎。年由上海的一家工厂生产出第一条汽车轮胎。19251925年年轮胎钢圈具有了一定的几何形状，出现了迄今仍在使用轮胎钢圈具有了一定的几何形状，出现了迄今仍在使用的直角胎圈轮胎。的直角胎圈轮胎。19301930年年“超低压轮胎超低压轮胎”的出现是一种最早的特种结构轮胎。的出现是一种最早的特种结构轮胎。19371937年首次生产了钢丝帘布轮胎年首次生产了钢丝帘布轮胎，从而提高了
8、轮胎的耐用性。，从而提高了轮胎的耐用性。二次世界大战期间，出现了二次世界大战期间，出现了调压轮胎调压轮胎，此类轮，此类轮胎产生的原因是：降低轮胎的气压时能提高汽车在松胎产生的原因是：降低轮胎的气压时能提高汽车在松软地面上的行驶性能。软地面上的行驶性能。19481948年出现了年出现了第一批无内胎轮胎的样品第一批无内胎轮胎的样品。这种轮。这种轮胎被刺穿后不会马上泄气从而避免了事故危险。胎被刺穿后不会马上泄气从而避免了事故危险。19501950年年-1951-1951年研究出了子午线轮胎年研究出了子午线轮胎。19591959年出现了胎面能拆卸的年出现了胎面能拆卸的活胎面乘用轮胎活胎面乘用轮胎. .
9、1964 1964年年我国开始试制我国开始试制9.009.002020的子午轮胎和活面的子午轮胎和活面轮胎。轮胎。 二、轮胎工业发展现状及趋势1 1轮胎工业现状轮胎工业现状目前世界轮胎总产量约目前世界轮胎总产量约1010多亿条多亿条，90%90%集集中在中在美国固德异、法国米西林、日本的普利美国固德异、法国米西林、日本的普利斯通以及佳通斯通以及佳通等大公司。等大公司。80%80%以上实现了以上实现了子午子午化、无内胎化、扁平化化、无内胎化、扁平化。扁平化扁平化无内无内 胎化胎化子午化子午化轮胎轮胎 三化三化 2.世界轮胎工业发展趋势-绿色环保轮胎 目前世界上的环保型轮胎，基本上可以概况为三方面
10、： 一、减少燃料、降低废气排量，以节省能源和防止大气污染为目的的“绿色”轮胎； 二、以具有良好的高速性、制动性、安全性和舒适性同时又能防止振动和减少噪声为目的的高性能轮胎； 三、取代镶钉或挂链轮胎，以防止轮胎破坏路面和避免造成扬尘、噪声为目的的非镶钉或全天候轮胎。1.1 国外轮胎的子午化、扁平化、无内胎化已趋于成熟1.2 新一代子午线轮胎发展迅速节能轮胎、绿色轮胎、环保型轮胎1.3 新一代安全轮胎 1.4 轮胎全自动生产技术的发展（1）法国米其林公司的C3M生产技术。C3M全称为Command+Control+CommunicationManufacture，译为“指挥控制通讯与制造一体化系统
11、”。（2）美国固特异公司的IMPACT生产技术（1998年已有2家工厂投产，据称是世界生产成本最低的）IMPACT全称为Integrated Manufacturing Precision Assembly Cellular Technoligy，译为集成加工精密成型单元技术。（3）德国大陆公司的MMP生产技术（1999年在德国投产）Modular Manufacturing Process，译为积木式成型法。（4）意大利倍耐力公司的MIRS生产技术（计划在5年内建5家厂）Modular Integrated Robotized System，译为积木式集成自动化系统。2.中国轮胎工业发展现状
12、轮胎工业发展19151915年年 橡胶工业起步橡胶工业起步19491949年年 解放解放 轮胎产量轮胎产量2.6 2.6 万条万条19521952年年 4242万条万条19311931年年 上海上海 第一条轮胎第一条轮胎 19791979年年 11691169万条万条20062006年产量和出口量年产量和出口量 均位居世界第一均位居世界第一2001-2006年中国汽车轮胎产量（万条)年份200120022003200420052006汽车轮胎总产量123001400016500210002500028000子午胎产量425054007600109601485017860全钢子午胎4176671
13、117185028303850子午化率/%353946525964 产品结构：产品结构： * *轿车和轻卡子午胎生产以外资企业为主，占总产量的轿车和轻卡子午胎生产以外资企业为主，占总产量的75%75%，内资企业的市场占有率正在逐步扩大；内资企业的市场占有率正在逐步扩大； * *全钢子午胎处于快速发展阶段，内资企业的产量占总产量的全钢子午胎处于快速发展阶段，内资企业的产量占总产量的70%70%； * *大中型全钢工程子午胎技术提升明显，并且规模逐步扩大；大中型全钢工程子午胎技术提升明显，并且规模逐步扩大； * *斜交胎总体下降了斜交胎总体下降了3%3%5%5%。全钢子午胎生产企业共有全钢子午胎生
14、产企业共有3232家，轿车和轻卡子午胎生产家，轿车和轻卡子午胎生产 企业有企业有3333家。中国的全钢子午胎产能将达到家。中国的全钢子午胎产能将达到70007000万条，轿车万条，轿车 和轻卡子午胎子午胎产能将超过和轻卡子午胎子午胎产能将超过3.33.3亿条，并且还有亿条，并且还有90009000多万多万条斜交胎产能。条斜交胎产能。企业结构：规模大的不多，企业分散，全国约有360多家，仅山东省就占 一半左右，品牌五花八门，但知名商标廖廖可数。企业机制：外企、国企、民企的“三足鼎立”，形成“四大方阵”角逐的新 格局。四大方阵四大方阵第一方阵 米其林 固特异 普利斯通第二方阵 韩国锦湖、 韩国轮胎
15、、 印尼佳通、 台湾正新、 泰丰、诺曼地等第三方阵 国内重点 轮胎企业第四方阵 国内民营中小 轮胎企业表2、2006年度外资及台资轮胎企业世界排名公司名称在中国的厂址数量1日本普利司通天津、升阳、惠州、无锡锡 42法国米其林沈阳、上海23美国固特异大连连15意大利倍耐力路通16日本住友苏苏州、常熟 27日本横滨滨 苏苏州、杭州28韩韩国轮轮胎 淮安、嘉兴兴29美国固珀 成山、昆山210韩韩国锦锦湖 南京 (2家)、天津、长长春411日本东东洋与正新合资资212台湾正新厦门门、昆山213新加坡佳通 安徽、福建、桦桦林、重庆庆、银银川525韩韩国下世纪纪青岛岛134台湾建大昆山、深圳240台湾南港
16、 张张家港 144台湾华华丰常熟249台湾联联邦 (泰丰） 江西南昌165马马来西亚银亚银 石山东泸东泸 河 1中国市场上轮胎品牌可分为三大阵营中国市场上轮胎品牌可分为三大阵营 根据知名度的高低，我们把中国市场上根据知名度的高低，我们把中国市场上 轮胎品牌划分为三大阵营。轮胎品牌划分为三大阵营。 第一大阵营为：米其林、固特异、韩泰第一大阵营为：米其林、固特异、韩泰; ; 第二大阵营为：普利斯通、锦湖、邓禄第二大阵营为：普利斯通、锦湖、邓禄 普普; ; 第三大阵营包括：横滨、大陆马牌、回第三大阵营包括：横滨、大陆马牌、回 力、三角、玛吉斯、佳通。力、三角、玛吉斯、佳通。20092009年全球轮胎排名表年全球轮胎排名表 、普利司通、普利司通
