轮胎基础知识及生产工艺

1、轮胎基础知识及生产工艺轮胎发展历程1888年-第一条橡胶充气轮胎出现1892年-出现了帘布，提高了轮胎的弹性1895年-汽车的出现为轮胎发展注入活力1942年-出现了尼龙轮胎，开创了轮胎生产的崭新时期1946年-出现了钢丝子午线轮胎，是轮胎工业的一场革命 。1990S 轮胎的发展方向轮胎的发展方向:子午化、扁平化、无内胎化。子午化、扁平化、无内胎化。当前轮胎的发展方向：当前轮胎的发展方向：安全轮胎、智能轮胎、绿色轮胎安全轮胎、智能轮胎、绿色轮胎轮胎基础知识胎面胎侧胎圈胎肩轮胎的部位划分轮胎基础知识子口三角胶子口三角胶Flipper胎圈包布胎圈包布胎体胎体 胎面胎面带束层带束层 气密层气密层胎侧

2、胎侧子口护垫子口护垫钢丝圈钢丝圈冠带层冠带层带束边缘带带束边缘带轮胎基础知识轮胎的分类 1.按结构分 a. a. 斜交胎斜交胎bias/diagonal tirebias/diagonal tire 帘布层和缓冲层各相邻层帘线交叉，且与胎冠中心 线呈小于90角排列的充气轮胎。（30 b.b.子午线轮胎子午线轮胎radial tireradial tire 胎体帘线与胎冠中心呈90 角或接近90 角排列并以带束层箍紧胎体的充气轮胎。斜交轮胎结构轮胎基础知识半钢子午线轮胎结构轮胎基础知识 轮胎组成各部件功能胎面与地面接触，驱动、制动、防滑、减震和保护胎体轮胎基础知识 轮胎组成各部件功能胎侧保护胎体

3、，耐屈挠。通常连同胎肩合称为胎侧轮胎基础知识 轮胎组成各部件功能（续）冠带层其作用是束缚和保护带束层，提高高速性和抗刺穿。有端束带和全束带两种形式。轮胎基础知识 轮胎组成各部件功能（续）带束层是子午胎的特有结构。其作用是固定胎体及增高胎面的刚性，是主要的受力部件轮胎基础知识 轮胎组成各部件功能（续）胎体像人的骨架对身体一样，除了要承受轮胎部分应力外，还有缓冲性和稳定尺寸的作用轮胎基础知识 轮胎组成各部件功能（续）内衬层有内胎轮胎的内衬层主要是减少内胎受到轮胎胎体帘线的摩擦；无内胎轮胎的内衬层主要是代替内胎，使其具有存气、稳压、安全作用轮胎基础知识 轮胎组成各部件功能（续）钢丝圈使轮胎牢固地固定

4、在轮辋上轮胎基础知识 轮胎组成各部件功能（续）三角胶轮胎基础知识 胎冠胎侧带束层带束层胎肩垫胶胎体三角胶钢圈全钢子午线轮胎结构轮胎基础知识子午化：斜交胎与子午胎性能比较子午化：斜交胎与子午胎性能比较斜交胎胎侧刚性强，侧向稳定性好；耐磨性、高速性、缓冲性、操作安全性均较子午胎差；子午胎耐磨性高；高速性、减振性、操作安全性好，抓着力强，滚动阻力小、节油；侧向稳定性差；低速时舒适性差。轮胎基础知识轮胎基础知识 ISO标记法 205 / 60 R 15 89 H最高时速210km/h荷重指数（最大580kg）轮辋名义直径：15英寸子午线结构扁平比60%轮胎断面宽205mm欧洲标记法标准集 : GB/E

5、TRTO 北美标记法标准集 : TRA轮胎基础知识185/70R14 88 H 速度级别 负荷指数 轮辋名义直径（英寸） 子午胎（Radial） 名义扁平系数（%） 轮胎名义宽度（mm） 185R14C 8PR LT 102/100N 速度级别 负荷指数 轻卡 层级 商用（COMERCIAL） 轮辋名义直径（英寸） 子午胎（Radial） 轮胎名义宽度（mm） 185/70R14 88 H 速度级别 负荷指数 轮辋名义直径（英寸） 子午胎（Radial） 名义扁平系数（%） 轮胎名义宽度（mm） 185R14C 8PR LT 102/100N 速度级别 负荷指数 轻卡 层级 商用（COMERC

6、IAL） 轮辋名义直径（英寸） 子午胎（Radial） 轮胎名义宽度（mm） 轮胎基础知识309.50R15 104 S LT 轻卡 速度级别 负荷指数 轮辋名义直径（英寸） 子午胎（Radial） 轮胎名义宽度（英寸） 轮胎名义外直径（英寸） T 105/70 D 14 84 M 速度级别 负荷指数 轮辋名义直径 （英寸） 斜交胎（Digonal） 名义扁平系数（%） 轮胎名义宽度（mm） 应急用（Temporary） 309.50R15 104 S LT 轻卡 速度级别 负荷指数 轮辋名义直径（英寸） 子午胎（Radial） 轮胎名义宽度（英寸） 轮胎名义外直径（英寸） T 105/70

7、D 14 84 M 速度级别 负荷指数 轮辋名义直径 （英寸） 斜交胎（Digonal） 名义扁平系数（%） 轮胎名义宽度（mm） 应急用（Temporary） 轮胎基础知识几种特殊的规格标示方法：28 L - 16轮辋名义直径（英寸）低断面代号（Low）轮胎名义宽度（英寸） 10.0 / 75 15.3轮胎名义宽度（英寸） 轮辋名义直径（英寸）名义扁平系数（%） 轮胎基础知识规格互换（宽幅）规格互换（宽幅） 轮辋直径不变化轮辋直径不变化: : 扁平比扁平比 - 5, 断断面面宽宽+10mm 195/70R14 = 205/65R14 = 215/60R14 轮辋直径轮辋直径加大加大 1 in

8、ch : 扁平比扁平比 -5, 断断面面宽不变宽不变 195/70R14 = 195/65R15 = 195/60R16轮胎互换原则：保持相同的外径轮胎互换原则：保持相同的外径 FF 轮胎轮胎 ODOD（2 2* *断面高断面高+ +RIMRIM直径）误差直径）误差1010MMMM，可以替换可以替换 因为断面宽度不同，上述互换方法不保证替换的完全有效性。因为断面宽度不同，上述互换方法不保证替换的完全有效性。 轮胎基础知识 2. 互换规格互换规格 为提高行驶性能，在允许范围内安装别的规格的轮胎和轮辋。 FF 换上比设计规格扁平比低的轮胎及直径大的轮辋换上比设计规格扁平比低的轮胎及直径大的轮辋 3

9、. 增大尺寸方法（增大尺寸方法（Plus Sizing System） FF 体系概要体系概要 想把轮胎换成比现在的轮胎更宽的轮胎时，轮辋直径可以1寸，2寸逐步加大 但轮胎外 径要维持不变的做法叫做 增大尺寸方法（Plus Sizing System）. 1. 设计规格设计规格 设计车辆时采用对本车种最适合的轮辋与轮胎规格轮胎基础知识1. 时机时机: 一般每行驶一般每行驶 5000km 10000km 进行位置交换进行位置交换2. 优点优点 : 预防异常磨损预防异常磨损, 提高轮胎的使用寿命提高轮胎的使用寿命 前轮驱动型前轮驱动型 位置交换位置交换后轮驱动型后轮驱动型 位置交换位置交换轮胎基础

10、知识轮胎的胎侧标示轮胎的胎侧标示 轮胎的胎侧上模制有许多有用的信息，例如轮胎种类、花纹、规格、有无内胎、速度级别、载重指数、扁平比以及重要的安全标示等等。轮胎基础知识F 0 0 0 0 2 5F 0 0 0 0 2 5S S轮胎基础知识（1）轮胎规格轮胎规格 195/65R15 91H（2）花纹名称花纹名称 CHAMPIRO 128（3）商标名称商标名称 GTRADIALGTRADIAL （4）TUBELESS 无内胎无内胎（5）安全警示安全警示SAFERTY WARNING ： SERIOUS INJURY MAY RESULT FROM: *TIRE FAILURE DUE TO UNDE

11、R INFLATION / OVERLOADING FOLLOW OWNERS MANUAL OR TIRE PLACARD IN VEHICLE. *EXPLOSION OF TIRE / RIM ASSEMBLY DUE TO IMPROPER MOUNTING ONLY SPECIALLY TRAINED PERSONS SHOULD MOUNT TIRES.轮胎安装、使用方面的一些提示，以便用户可以正确的安轮胎安装、使用方面的一些提示，以便用户可以正确的安装使用。装使用。（6 6） 最大气压负荷最大气压负荷MAX LOAD 515KG(1356LBS) AT 250KPA(36PSI)

12、 MAX LOAD 515KG(1356LBS) AT 250KPA(36PSI) COLD.COLD.表示轮胎在气压表示轮胎在气压250250kPakPa（36PSI36PSI）下的最大负荷是下的最大负荷是515515kgkg（1356LBS1356LBS）。）。 F 0 0 0 0 2 5F 0 0 0 0 2 5S S轮胎基础知识（7 7）生产所在地厂家名称）生产所在地厂家名称GITI TIRE (ANHUI) COMPANY LTD MADE IN CHINA GITI TIRE (ANHUI) COMPANY LTD MADE IN CHINA （8 8）“CCCCCC”认证标志认证

13、标志 （China Compulsory CertificationChina Compulsory Certification） （中国强制性认证）中国强制性认证） 安徽：安徽： F000025 福建：福建： F000059 银川：银川： F000010 桦林：桦林： F000001 （9 9）标准轮辋着合宽度标示标准轮辋着合宽度标示RIM 6JRIM 6JF 0 0 0 0 2 5F 0 0 0 0 2 5S S轮胎基础知识（11） UTQG（Uniform Tire Quality Grading System 统一的轮胎品质分级标准）统一的轮胎品质分级标准） TREADWEAR（磨耗等

14、级）磨耗等级） 260、620 通过试验，以磨耗通过试验，以磨耗100为基数，磨耗为基数，磨耗100可以行驶可以行驶48000km TRACTION（牵引等级）牵引等级） AAAA、A A、B B、C C TEMPERATURE（温度等级）温度等级） A、B B、C CF 0 0 0 0 2 5F 0 0 0 0 2 5S S轮胎基础知识 根据美国根据美国UTQG标志，轮胎磨耗指数在标志，轮胎磨耗指数在160300之间的轮胎，为夏天标准型；之间的轮胎，为夏天标准型；160200之间的轮之间的轮胎为夏天高性能型；而胎为夏天高性能型；而300540之间的轮胎为全之间的轮胎为全天候标准型。天候标准型

15、。TEMPERATUBE：温度温度A：特优特优B：良好良好C：一般一般TRACTION ：牵动力牵动力A：特优特优B：良好良好C：一股一股（1212）轮胎结构）轮胎结构显示帘线种类、胎侧和胎面帘布层数。显示帘线种类、胎侧和胎面帘布层数。 如：如：TREAD STEEL 2 + POLYESTER 2 TREAD STEEL 2 + POLYESTER 2 NYLON 2 NYLON 2SIDEWALL POLYESTER 2SIDEWALL POLYESTER 2（1313）巴西交通部认证巴西交通部认证 （1414）模具编号）模具编号SP130-01(02;03SP130-01(02;03)

16、) （1515）ECEECE认证认证 E4 -0222218E4 -0222218E-MARKE-MARK（欧洲安全认证标志）。欧洲安全认证标志）。 0222218 0222218认证规格的证书编号。认证规格的证书编号。（1616） ECEECE噪音认证噪音认证 e4 0230181-Se4 0230181-S（1717） 带束子午胎带束子午胎 STEEL BELTED RADIAL STEEL BELTED RADIAL 表示轮胎为钢丝辐射层结构表示轮胎为钢丝辐射层结构 此外，轮胎胎侧上还有其它标识，如：此外，轮胎胎侧上还有其它标识，如：M+SM+S和其它图案标记如雪花、箭头等和其它图案标记

17、如雪花、箭头等F 0 0 0 0 2 5F 0 0 0 0 2 5S S轮胎基础知识磨耗标识：胎面圆周有6个凸起的部分称为磨耗标示。 重型、中型载重（TB） 2.0mm 轻型载重（LT） 1.6mm 乘用、微型（PCR、UL） 1.6mm轮胎花纹的作用轮胎花纹的作用保证安全行驶。提供抓着力，发挥牵引性能和制动效果防止打滑，有排水功能。行驶中散热选择花纹时要根据轮胎的用途和使用条件综合考虑。轮胎基础知识轮胎花纹的分类轮胎基础知识 横沟花纹如图所示，它是以与轮胎转动方向近似成直角的横沟为主体。它的牵引力大，轮胎胎肩的散热良好，适用于在非铺装的坏路面上工作的自卸车等轮胎上。除了在以土路为主体的地面上

18、行驶时耐磨性好外，还很少夹石子。在铺装路上的耐磨耗性也不差。然而此种花纹因胎面胶厚，故不适合于容易发热的高速行驶。另外，横沟花纹的最大缺点是在好路上行驶时轮胎噪声大。轮胎基础知识纵沟花纹如图所示，以几条纵沟为主体，适用于在好路面上行驶的载重车、公共汽车和轿车轮胎上。这种花纹的滚动阻力小、省油、防侧滑性能好，散热性能也较好；但容易夹石子和产生裂口，防纵滑性能较差。故为了耐高速行驶和保证在湿路面上有好的抗纵滑特性，常把纵沟弯曲成“(”字形，并刻上窄槽。纵沟花纹的噪声虽然不大、但为了进步谋求低噪声化，可采用不规则的花纹间距。轮胎基础知识混合花纹介于横沟花纹与纵沟花纹之间，如图所示，在舱面中部具有纵向

19、的屈折形窄沟槽，在接近肩部的两边则有横向宽沟槽。这种花纹的特点是适用于硬基泥泞地和碎石路面，也适用于松土路面。因纵横兼有花纹，故不但有横沟花纹的特征，并有良好防侧滑性能，在行驶中与地面附着力大，不易打滑。胎面柔软性好，行驶中不易脱空。因花纹沟宽度适宜，且由中心到胎肩花纹沟逐渐放宽，使塞进去的石子容易甩出，故不易夹石子。也和横沟花纹一样，花纹基部不易产生裂口。但其主要缺点是越野性差，胎肩花纹块易产生磨耗不均现象。轮胎基础知识 砌块花纹如图所示，适合于在难通过的土路上和无路条件下使用，故也称为越野花纹。它的特点是；花纹沟格深，凸出面积小，与路面附着力大，所以适宜于在泥雪地、松软路面以及一般轮胎不易

20、通行的坏道路上行驶。它有良好的自行清除泥土的性能，在坏路面上行驶，不容易附着泥土。因为这种轮胎的气压和普通轮胎相同，所以在较好的路面上不宜使用这种轮胎，否则轮胎花纹会早期磨损，面且振动大、耗油量高。非对称花纹通常的胎面花纹，其左右花样是的对称或点对称的。因为一般都用左右一样的金属模制作，故点对称是多数。如果制作时左右金属模的镶合位置在圆周方向稍微错开一点，这就成了非对称花纹。这种花纹，如图所示，左右的花样变更很大。采用非对称花纹的首要目的是：防止在转弯行驶多的车辆，由于整个车身侧倾和轮胎变形，而引起轮胎胎而外侧迅速磨耗，从而加剧了车身发生侧倾的倾向。因此要采取对策，把舱面外侧的花纹做得较内侧不

21、容易磨耗，于是就成了非对称的。非对称型花纹，即胎面左右的开沟方式有不同的设计。轮胎外侧沟纹少，利于转弯时，有良好的肩侧抓地力，而内侧的沟纹较多，可确保在雨天有良好排水性，但装胎时注意内、外侧方向（INSIDE、OUTSIDE） 泥雪地花纹。泥雪地花纹，顾名思义，是指专为适于泥地和雪地使用而设计的花纹。它用字母“MS”表示，“M”指泥地，而“s”指雪地。此类轮胎一般都直接将“M”“s”锈刻在轮胎的侧壁上，使人一目了然。在国外，比如日本国家，大多数驾驶员为了雪天行车的安全都备有雪地胎，或使用防滑链，冬季一过，有些不愿保存到来年使用的人，就把雪地胎卖掉。现在我国有很多人在经营这种轮胎，规格以微型车用

22、的最多，他们给这种轮胎取名为“落地新”，意即：落(着)过地，但还很新。在此提醒使用者，在使用这种轮胎时，一定要将胎面上的防滑钉去掉，否则，会破坏路面，因为我们很多驾驶员购买这种轮胎并不是为了雪天使用。 轮胎基础知识轮胎基础知识轮胎花纹使用注意事项. 1.应根据车辆用途经常使用的路况和车速来选择比较合适的花纹轮胎。对于在一般硬路面上中速行驶的车辆，货车和客车等宜选用横向花纹或纵横兼有花纹轮胎；对于经常在高速公路及良好的硬路面上行驶的车辆宜选用散热性好、横向稳定怀强的纵向花纹和纵横兼有花纹轮胎。 2.随着车速的提高，胎面与路面间积水来不及排除便会在两面间形成水膜，将轮胎慢慢托起，在一定条件下甚至完

23、全离开路面，使汽车完全丧失操纵性。这种现象被称之为轮胎“滑水现象”。影响滑水临界速度的因素较多，但其中轮胎花纹型式为主要因素之一。经常在高速公路上行驶的轿车，在有条件的情况下，应尽量选择抗滑水轮胎。这种花纹的主要特点是，在胎面中部设计出宽大的排水沟(主沟)，在轮胎与路面之间形成较大的排水空间。在主沟两则有通往胎侧的侧沟，故排水距离短，排水效率高，从而最大限度地抑制轮胎在湿路面高速行驶可能产生的“滑水现象”，提高了行车的安全性。 3.有向花纹轮胎的旋转方向通常用模压在胎侧的“箭头”，标记表示.如果按照箭头方向旋转，即“人字形”花纹尖端先着地，则称顺方向放置反之，则称反方向旋转. 抗滑水轮胎一律按

24、顺方向放置提高排水效率，而反向放置则排水效率比非滑水轮胎的还要差。 越野有向花纹轮胎，若安装在驱动桥上，则应顺方向旋转，“人字形”花纹尖端像链子嵌入雪泥地，抓着能力强，而且嵌入花纹沟槽中的雪泥可从两侧被挤压出来，花纹具有自洁性；若安装在从动桥上的越野有向花纹轮胎，由于不输出牵引力，为减少滚动阻力和磨损起见，故应反方向旋转。轮胎基础知识轮胎制造主要生产过程、工艺要点混炼：保证胶料与配合剂分散均匀。混炼：保证胶料与配合剂分散均匀。押出：保证胎面、胎侧和钢丝圈形状及尺寸押出：保证胎面、胎侧和钢丝圈形状及尺寸压延：保证压延制品厚度、密度均一。压延：保证压延制品厚度、密度均一。裁断：保证各部件宽度、角度

25、长度等裁断：保证各部件宽度、角度长度等成型：保证组装时各部件定位精确，粘合良好成型：保证组装时各部件定位精确，粘合良好硫化：保证压力、温度和时间硫化：保证压力、温度和时间检验：保证成品合格检验：保证成品合格轮胎的生产流程轮胎生产工艺轮胎的生产流程图轮胎生产工艺1.混炼 为了提高轮胎的使用性能，常常在生胶中加入各种配合剂。在炼为了提高轮胎的使用性能，常常在生胶中加入各种配合剂。在炼胶机中加入生胶制成混炼胶的过程称为混炼。胶机中加入生胶制成混炼胶的过程称为混炼。 混炼过程实际上是一种橡胶的改性过程。在混炼过程中，橡胶大分子被强烈的剪切力剪断，产生高活性游离基。这些长链游离基一部分与氧结合生成较短链

26、的高聚物。另一部分则相互结合生成新的共聚物。同时炭黑、硫磺、促进剂、防老剂和其他填充剂被分散。生胶与炭黑活性点之间产生吸附和结合，生胶在软化剂作用下熔胀。表面活性剂在混炼中促进粉料分散，最终形成各种不同性能要求的混炼胶。 混炼实质上是一种力化学过程。在混炼过程中，机械力与化学因素的协同作用是制备优质混炼胶的重要条件，也是影响其形成复杂微观多相结构不可缺少的重要条件 。 要想使混炼胶的工艺性能和硫化胶的物理性能达到最佳，必须在混炼过程控制混炼时间和混炼温度，同时对配炼准确性和加料顺序进行监督和规定。轮胎生产工艺德国德国GK270GK270密炼机密炼机轮胎生产工艺2. 压延 压延是橡胶工业的基本工

27、艺之一。它是将混炼胶通过压延机两辊压延是橡胶工业的基本工艺之一。它是将混炼胶通过压延机两辊筒之间，利用辊筒间的压力使胶料产生变形延展，制成胶片和胶帘布筒之间，利用辊筒间的压力使胶料产生变形延展，制成胶片和胶帘布半成品的一种工艺过程。半成品的一种工艺过程。 压延过程主要包括以下几个步序：混炼胶的预热和供胶，纺织物的导开、干燥、加强力、织物挂胶以及压成半制品的冷却、卷取等。 压延时根据织物规格和用途的不同，覆上不同种类和不同厚度的橡胶。要使其织物覆胶均匀、尺寸稳定、制品表面光滑，应对其辊温、辊距、张力、供胶尺寸进行监控和进行微机温控控制。 轮胎生产工艺日本日本IHIIHI帘布四辊压延机帘布四辊压延

28、机轮胎生产工艺3. 压出 挤出是使胶料通过挤出机连续地制成不同形状半成品的工艺过程挤出是使胶料通过挤出机连续地制成不同形状半成品的工艺过程,它是决定品质和成本的关键工艺之一.它广泛地用于制造胎面、三角胶、内胎、及各种复合形状的空心或实心的半成品.随着制品性能要求和挤出机的改进,胎面结构由单层方式向复合方式发展;挤出品质均匀,更好地满足了轮胎结构设计的要求.冷喂料挤出机工艺过程简单,占地面积小,灵活机动性大,操作连续,生产能力大,因而被广泛用于橡胶工业生产.轮胎生产工艺 德国德国TROESTERTROESTER三复合胎面押出联动线三复合胎面押出联动线轮胎生产工艺4.裁断 将制造外胎的胶帘布、帆布

29、将制造外胎的胶帘布、帆布, ,根据施工标准要求根据施工标准要求, ,在裁断在裁断机上裁切成一定的角度和宽度的过程叫裁断。机上裁切成一定的角度和宽度的过程叫裁断。 裁断线与帘布纬线的夹角叫裁断角度; 两条裁断线之间的垂直距离叫裁断宽度。 胶帘布、帆布裁断所用的设备有立裁和卧裁两种,立裁裁切速度快,但精度不高,主要用于裁切子口包布、钢丝包布、缓冲等窄的帘布;卧裁是从帘布导开、运输、裁断甚至接头、卷取全部采用PLC控制，实行全自动。其裁断精度高，但效率不如立裁，主要用于裁切胎体帘布。轮胎生产工艺 日本三菱卧式裁断机日本三菱卧式裁断机轮胎生产工艺5.钢丝缠绕及成型 为使轮胎紧箍于轮辋上，并使轮胎胎圈部

30、承受伸张、压缩、离心和扭转等应力，从而确保安全，胎圈就必须是一个刚度的实体。这一刚度体除包含胎体帘布外，还有钢丝圈、三角胶、钢丝包布、子口包布组成。而钢丝圈的压出和与三角胶的组合就是此工序的完成。 钢丝圈根据规格的不同，由不同根镀铜钢丝经过加热，在槽板和口型的约束下通过挤出机将胶料附着在每根钢丝周围，形成一带胶钢丝带。此带胶钢丝带在牵引力的作用下经过冷却辊冷却，然后送至缠绕盘按一定的圈数缠绕成一钢丝圈。此钢丝圈被送至包布机与事先挤出的一定尺寸的三角胶和剪裁好的一定宽度的钢丝包布在钢丝成型机上贴附成一待用的钢丝圈。此工序要求钢丝覆胶均匀，缠绕整齐，宽度、长度规范，贴附三角胶和包布平整，无气泡，无折皱。 我公司现生产所用设备为日本产双工位钢丝缠绕机和天津、台湾精元产设备。此缠绕设备可控制每根钢丝张力、机头温度，确保压出钢丝平整、覆胶均匀、缠绕排数、