第三部分 子午线轮胎用骨架材料
子午线轮胎用纤维骨架材料的发展概况
子午线轮胎用纤维骨架材料的发展概况丁剑平,俞 淇,林惠音,姚钟尧(华南理工大学材料学院高分子系,广东广州 510641) 摘要:从子午线轮胎向高速化和环保化发展的角度,阐述对纤维骨架材料的性能要求,对比分析人造丝、聚酯、锦纶和芳纶帘线在轿车和轻载子午线轮胎中的应用前景。
人造丝帘线可用于高性能原配子午线轮胎的胎体帘布层;聚酯帘线适用于V速度级以下的轿车和轻载子午线轮胎胎体帘布层;锦纶66帘线适用于轿车和轻载子午线轮胎胎体帘布层,特别适用于V速度级以上的轿车子午线轮胎胎体帘布层和轿车子午线轮胎的冠带层;芳纶帘线用于子午线轮胎带束层取代钢丝帘线,并用于高速轮胎、超轻量轮胎、绿色轮胎等高性能轮胎的胎体帘布层和胎圈芯等替代子午线轮胎中所有的金属部件。
关键词:人造丝;聚酯;锦纶;芳纶;子午线轮胎 中图分类号:TQ330138+9;U4631341+16 文献标识码:B 文章编号:10002890X(2004)0520302207 世界轮胎向子午化、无内胎化、扁平化、高速化和环保化方向发展,要求轮胎帘线的品种、规格和使用性能不断更新和改进。
随着轮胎产量的增长,帘线的总需求量随之增大,但其中某些帘线有可能因更替而有所减少。
本文着重介绍子午线轮胎发展情况及其所用纤维骨架材料的发展趋势。
1 轮胎对骨架材料性能的要求骨架材料是轮胎复合材料中的增强相,轮胎主要靠骨架材料来承受力,尤其是子午线结构的轮胎,胎体帘布层和带束层承受着不同方向和性质的力。
轮胎对骨架材料的基本性能要求可归纳为如下几点:(1)强度高、模量高(特别是小变形时的模量即初始模量高)、高温下模量保持率高;(2)轮胎行驶时帘线承受拉伸、压缩、弯曲等周期性变形,要求耐疲劳性能好;(3)由于轮胎行驶时橡胶和纤维产生滞后损失而生成热量,故要求骨架材料生热低并有良好的耐热性,在湿热、干热下不易降解;(4)在常温和升温时尺寸稳定性好,在轮胎加 作者简介:丁剑平(19682),男,湖南衡阳人,华南理工大学讲师,在职博士,主要从事轮胎结构设计及轮胎力学性能方面的研究工作。
乘用车子午胎胎体最佳骨架材料—人造丝的独特性能
乘用车子午胎胎体最佳骨架材料—人造丝的独特性能
高称意
【期刊名称】《现代橡胶技术》
【年(卷),期】2003(029)001
【摘要】本文根据翔实资料分析了为什么在乘用车子午胎胎体用纤维增强材料的选择问题上，用人造丝和用聚酯两种主张长期争论不休的症结所在。
不同国家和地区的子午胎品质水平差异和纤维资源差异使他们对这个问题的认识产生翔是顺理成章的事情，文中介绍的各种评价纤维骨架材料性能的试验方法和结论有助于我们深刻认识人造线与聚酯的性能差异。
根据轮胎产品的品质水平选用最适宜的纤维骨架材料，作到产品性能与材料性能的最佳匹配才是我们的目的，文中多是主张使用人造丝的观点，希望这不要左右我们的认识，国情不同，产品品质不同应当成为我们认识问题的出发点。
【总页数】5页(P14-18)
【作者】高称意
【作者单位】北京橡胶工业研究设计院，北京100039
【正文语种】中文
【中图分类】TQ336.1
【相关文献】
1.无胎体骨架材料的低成本浇注轮胎（译文） [J],
2.芳纶帘线--轻型载重子午线轮胎理想的胎体骨架材料 [J], 许美华;朱立新;宋继美;
张彦军;姜少云;王大正
3.采用改性尼龙66作为胎体骨架材料生产轻型载重子午线轮胎 [J], 林梅蕉
4.胎体骨架材料对轿车子午线轮胎性能的影响 [J], 张勇;郝鹏程;刘坤;苏国庆;尤鑫;黄娜
5.胎体骨架材料对轿车子午线轮胎性能的影响 [J], 张勇;郝鹏程;刘坤;苏国庆;尤鑫;黄娜
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轮胎基础知识培训
April 2005
The functions of the tire
高速性能
high speed
设计合理的带束层结构 提供舒适驾乘和出色的高速性能 提供舒适驾乘和出色的高速性能
轮胎内部主要的部件: 轮胎内部主要的部件
理想厚度的底胶
覆盖层：采用了 BAZ(零度带束) 技术
合理宽 的钢丝带束层和它的三角形组合有 合理宽度的钢丝带束层和它的三角形组合有 带束层 效地抵抗由于离心力产生的胎面变形确保接 地面积的刚性，在高速情况下使轮胎更安全 使轮胎更安全， 地面积的刚性，在高速情况下使轮胎更安全， 寿命更长。 寿命更长。 理想厚度的胎面底胶不仅能过滤低频噪音， 理想厚度的胎面底胶不仅能过滤低频噪音， 胎面底胶不仅能过滤低频噪音 而且保护钢丝带束免受侵袭， 带束免受侵袭 而且保护钢丝带束免受侵袭，给用户提供宁 舒适的驾驶以及轮胎的长寿命。 静、舒适的驾驶以及轮胎的长寿命。
CONTACT PATCH 接触的花块
B in G in
B out G out
April 2005
CHANGE IN DIRECTION 方向的变化
DIRECTION OF TRAVEL 驾驶方向
B in G in F G out
PULL EXERTED BY TREAD DEFORMATION外部 拉力造成的胎面变形
to： 取决于 Due to： - 轮胎气压 Presure - 胎冠胶特性 KM characteristic - 均匀性 Uniformity - 动平衡 BD - 等 etc
April 2005
The functions of the tire
减震to absorb (noise and mechanical vibration)
子午线轮胎结构设计与制造技术
子午线轮胎结构设计与制造技术
子午线轮胎是一种高性能轮胎，由于其特殊的结构设计和制造技术而得到广泛应用。
其主要特点是采用平行于中心线的钢丝束作为骨架材料，能够提供优秀的耐磨性和抗拉强度，使轮胎能承受高强度、高速度和长时间运行的要求。
子午线轮胎的结构设计和制造技术包括以下几个方面：
1.骨架结构设计：子午线轮胎采用钢丝束作为骨架材料，一般包含两到三层。
骨架材料的种类、材质和层数均影响了轮胎的性能。
通过优化骨架结构设计，可以提高轮胎的抗拉强度和耐磨性。
2.胎面花纹设计：胎面花纹是轮胎与路面之间的唯一接触面。
子午线轮胎的花纹设计对于轮胎的性能有着重要的影响。
通过优化花纹设计，可以提高轮胎的防滑性和抓地力。
3.胎侧加强结构设计：轮胎的胎侧加强结构对于轮胎的耐磨性和抗撞击性具有重要意义。
子午线轮胎一般采用加强胎侧结构，以提高轮胎耐用性和安全性。
4.制造工艺技术：子午线轮胎的制造工艺技术包括轮胎胎体的成型、钢丝束的辊压、轮胎胎面花纹切割、轮胎成型和贴合等工序。
制造工艺技术的精度和质量直接影响轮胎的性能。
综上所述，子午线轮胎的结构设计和制造技术是决定轮胎性能和品质的重要因素。
如今，随着科技的不断发展和制造工艺的不断升级，子午线轮胎的性能和质量有了大幅提升。
子午线轮胎结构设计
子午线轮胎结构设计
首先，材料的选择对子午线轮胎的性能至关重要。
一般来说，子午线
轮胎使用的材料包括胎体材料、骨架材料和胎面材料。
胎体材料通常采用
多层尼龙布或钢丝网带，以提供足够的抗拉强度和刚度。
骨架材料一般选
用钢丝，用于增强轮胎的结构强度和刚度。
胎面材料通常选择橡胶，以提
供良好的抓地力、防滑性能以及耐磨性能。
其次，子午线轮胎的层次结构设计对轮胎的性能也起着重要作用。
子
午线轮胎的层次结构一般包括内胎、胎带、裁边带和面胶层。
内胎是轮胎
内充气的部分，主要起到支撑轮胎结构的作用。
胎带则是在内胎周围的一
层带状材料，用于增强轮胎的结构强度。
裁边带是一种带状材料，用于连
接轮胎的胎面和侧面，增强轮胎的结构稳定性。
面胶层是轮胎胎面上的一
层橡胶材料，负责提供良好的抓地力和舒适性。
最后，子午线轮胎的胎面设计对轮胎的性能和外观也有很大的影响。
胎面设计主要包括花纹图案和花纹深度两个方面。
花纹图案是指轮胎胎面
上的纹理和凹凸，用于增加轮胎的抓地力和排水性能。
不同的花纹图案可
以适应不同的路面状况和气候条件。
花纹深度是指轮胎胎面上花纹的深度，一般越深的花纹能够提供更好的抓地力和排水性能，但同时也会影响轮胎
的舒适性和经济性。
总之，子午线轮胎的结构设计涉及材料的选择、层次结构和胎面的设计。
通过合理的设计，可以提供更好的操控性、舒适性和耐用性。
在实际
应用中，还需要根据具体的车辆类型和使用条件进行综合考虑，以满足车
辆的性能要求和使用需求。
全钢子午胎基本知识
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。
子午线轮胎的结构及生产工艺培训
子午线轮胎的结构及生产工艺培训引言子午线轮胎是车辆行驶时与地面接触的重要部件，其结构及生产工艺对于车辆性能和安全具有重要影响。
本文将介绍子午线轮胎的基本结构和生产工艺，帮助读者了解轮胎的制造过程和重要组成部分。
一、子午线轮胎的基本结构子午线轮胎是由多个部分组成，每个部分都起着关键作用，下面将详细介绍子午线轮胎的基本结构。
1. 胎体胎体是轮胎的主要部分，由多层橡胶帘布组成，起支撑和固定轮胎的作用。
胎体的材料和结构直接影响着轮胎的强度和耐久性。
2. 芯线帘芯线帘是轮胎的骨架部分，由金属丝或合成纤维编织而成，增强了轮胎的抗拉性能和稳定性，承受了车辆行驶时的载荷。
3. 胎侧胎侧是轮胎的侧面部分，连接胎体和胎侧的胶层，起着保护和支撑轮胎的作用，也是轮胎外观的重要组成部分。
4. 花纹轮胎胎面上覆盖着花纹，用来增加轮胎与地面的摩擦力，提升车辆的操控性能和抓地力，同时还可以排水，防止悬浮积水造成打滑。
二、子午线轮胎的生产工艺子午线轮胎的生产过程复杂，需要经历多个工序和技术环节，下面将介绍子午线轮胎的生产工艺过程。
1. 橡胶混炼橡胶是轮胎的主要原料，需要先与其他添加剂进行混炼，形成橡胶胶团。
混炼过程中要控制好时间、温度和搅拌速度，确保橡胶混合均匀。
2. 芯线帘制造芯线帘是轮胎的骨架，需要经过编织、涂胶、硫化等工序制成，确保其坚固性和强度，适应轮胎的运行环境。
3. 轮胎成型在成型机上，橡胶混合料被注入模具中，经过高温和高压的硫化处理，使轮胎的各部分结合在一起，形成轮胎的基本形状。
4. 胎侧制造胎侧是通过将胶层和胎体连接起来，形成轮胎的侧面结构，需要考虑胶层的粘接性和耐磨性，确保胎侧的完整性和稳固性。
5. 花纹加工最后一道工序是对轮胎的胎面进行花纹加工，设计合理的花纹结构和深度，以满足轮胎在不同路况下的使用需求。
结论子午线轮胎的结构和生产工艺是一个复杂而精良的系统工程，不同部分的设计和制造都直接影响着轮胎的性能和寿命。
子午线轮胎用原材料性能要求及成品检测
子午线轮胎用原材料性能要求及成品检测目录1 对原材料质量首要的要求2 子午线轮胎用天然橡胶3 子午线轮胎用合成橡胶4 子午线轮胎半成品部件的性能要求5 子午线轮胎的成品检测１ 对原材料质量首要的要求子午线轮胎的生产，与斜交轮胎相比，除要求生产厂的装备、工艺控制、生产管理和测试水平要有较大提高外，对所用原材料品种、质量控制和应用技术也提出了更为严格的要求。
使用性能稳定、均匀一致的高质量原材料，是生产高质量子午线轮胎的重要保证条件之一。
２ 子午线轮胎用天然橡胶２.１总的要求及包装(1) 胶块应无木材、金属、纤维、石料等之类的外来物。
(2) 橡胶必须基本上无模压，但表面上的干燥模痕不受此限。
橡胶中离散的斑点虽无限制，但不容许有“原始的”（未干燥）橡胶。
(3) 颜色等级鉴别(4) 每一块胶用0.4 cm厚的聚乙烯塑料布包装。
每块胶周围放白色的聚乙烯塑料布条，用红色字母写上等级号。
包装好的胶块放在适合的托架上，每层用0.08/0.10mm厚的红色聚乙烯塑料布隔开。
注:在某些使用开炼机塑炼的地方，胶块需要用0.08/0.10mm厚的聚乙烯塑料布包装，以便卸袋，在某些情况下，如果适合，也可以要求用滑石粉处理胶块。
(5) 每一胶块重——33.3 kg(6) 胶块规格——680mmX 340mmX 150/180mm(7) 标准托架规格——1425mmX1100mm(8) 收到的橡胶必须无由于非橡胶组合分（例如篦麻油）腐烂造成的有害气味。
*聚乙烯要求符合下列技术条件：熔点105℃以下，比重0.92和溶解指数最小2.0。
２.２标准橡胶的规格子午线轮胎最常用的天然橡胶是标准橡胶TSR 10和TSR 20。
天然橡胶由于综合性能良好，可以单独使用，制作各种橡胶制品，也可与其他合成橡胶并用，以改进其他橡胶的性能，如成型粘性，拉伸强度，撕裂强度等，从而提高橡胶制品的全面性能。
天然橡胶生胶强度和自粘性好，胎胚形状易保持。
轮胎越大，天然橡胶比例越高。
子午线轮胎用钢丝骨架材料新技术研讨会暨江苏兴达2010年商务洽谈会隆重召开
林、 国家工 业 和信息 化 部骆 铁军 处 长 、 国石 油 和 中 化学 工业 协会 名 誉会 长谭 竹洲 、 国有 资 产 监督 管 理委 员会刘 玉 岐 司长等 致词 。围绕 “ 科技 进 步 、 结 构调 整 、 品创 新 、 产 节能 减排 ” 的主题 ， 相关 国家部 门领 导 、 业协 会 和企业 领 导讲 话并 作专 题 报告 ， 行 相关企 业代 表 交流 了钢 丝帘 线 和胎 圈钢 丝新 产 品 和新技 术 的研 发 、 用 经验 。 应 ２０ ０ ９年 以来 我 国 汽 车 工 业 受 政 策 因素 拉 动
件 企 业 形 成 战 略 联 盟 ， 支 持 零 部 件 企 业 ， 给 零 多 多
２０ ０ ９年 １ 月 ２ ￣ ２ １ ０ ２日， 由江 苏 兴 达 钢帘 线 股 份有 限公 司 主办 、 国橡 胶 工 业 协 会 和 北 京 橡 中 胶 工业 研究设 计 院协 办 的子 午线 轮胎 用钢 丝 骨架 材 料新 技 术 研讨 会 暨江 苏 兴 达 ２ １ ０ ０年商 务 洽 谈 会在 江 苏省 兴 化 市 隆 重 召 开 。来 自商 务 部 、 国家 工业 和 信息化 部 、 国有 资 产监督 管 理委 员会 、 苏 江
１２ ６ ５ ２ ． ８万 辆 和 １ ２ ３ ０ 万 辆 ，同 比 增 长 ２． ４
暖、 同舟 共济 的成 果 ， 通过 加快 产 品技术 升级 和产
表 现 出 了较 好 的 发 展 势 头 ， 业 结 构 调 整 取 得加 国 内销 售 ； 增 避免 其它 国 家 对我 国 轮 胎 采 取 特 保 措 施 。 （ ） 快 技 术 创 ４加 新， 调整 产 品结构 。加快 开发 高技 术含 量 、 高附 加 值 产 品 ； 大全钢 载 重子 午线 轮胎 、 程机 械轮 胎 扩 工 的生产 和 出 口；加 强 内 部 管 理 。（ ） 极 “ 出 ５积 走 去 ” 开 展 国际合 作 。开展 境 外加 工 贸 易 ； 快 并 ， 加
2)子午线轮胎的结构特点及其生产工艺
2)子午线轮胎的结构特点及其生产工艺
子午线轮胎，又被称为径向轮胎，是一种新型的轮胎结构，以高强度的钢丝为骨架，其排列方向和轮胎走向方向呈90度，使得轮胎在运行时几乎不存在形变。
这种轮胎与普通的斜交胎相比有很多优点，例如防止了瞬间冲击荷载对轮胎内壁的损伤，增加了承载能力，提高了密封性能，增强了轮胎的稳定性，降低了燃油消耗，改善了驾驶舒适性等等。
子午线轮胎的制造工艺比较复杂：
1）胎面制备：首先将胎面橡胶，钢丝和尼龙帘布等材料放入混炼机中进行混合。
混合后的橡胶首先被制成胎面坯，然后在钢丝束和尼龙帘布等骨架材料的保护下经过硫化成型。
2）胎侧、内胎和胎座带制备：这一步主要是将胎面橡胶和钢丝束等材料加工成规定形状和大小的胎侧坯，然后把胎侧、内胎和胎座带等部分通过硫化成型。
3）结构组合：把胎面、胎侧、内胎和胎座带等部分组合在一起，然后在混炼机上进行各部分的粘合。
4）硫化成型：将各部分组合好的轮胎坯放入模具中，然后将模具放入硫化机中，通过高温和高压使轮胎坯中的橡胶硫化成型，最后在模具中冷却，得到成品轮胎。
5）质量检测：制成的轮胎要经过严格的质量检测，包括外观检查、测厚、X射线无损检测、平衡性和动态平衡试验等，以确保每一个出厂的轮胎都是优质产品。
子午线轮胎的生产工艺往往高于普通斜交胎，所以价格较贵，但由于其高强度、高耐久、高稳定性、高舒适性等特点，已逐渐成为高档轿车、商用车和特种车的标配，也被越来越多的消费者所接受。
11.00R20 18PR全钢载重子午线轮胎骨架材料的选用
８
抖
卜
摘 要 ： １ ． ０ ０１ Ｐ 对 １ ０ Ｒ２ ８ Ｒ全 钢 载 重 子 午 线 轮 胎 骨 架 材 料 进 行 优 选 。确 定 胎 体 采 用 ０ ２ ＋ ６ １ ×０ ２ ５ ． ５ ＋ ２ ． ２ ＨＴ 钢 丝 帘线 ， 和 ２ １ 带 束 层 采 用 ３ ． Ｏ ×０ ３ ＨＴ钢 丝 帘 线 ， 带 束 层 采 用 ５ ． ０ 钢 丝帘 线 ， 丝 圈 结 构 为 ７８ ×０ ２ ＋６ ． ５ ３ ×０ ３ ＨＩ 钢 －
＋
高 品质 轮胎 应 具 有 优 越 的 安 全性 能 、 耐久 性
全钢 载重 子午 线 轮 胎 的技 术 参 数 为 ： 准 轮 辋 标 ８ ０ 充 气 外 直 径 （ ） １ ８ １ ６ ．６ ．， Ｄ ０ ５（ ０ ７ ９～ １１ ２ ３ ）ｍｍ， ０ ．１ 充气 断 面宽 （ ２ ３ ２ １ ２ ～ Ｂ ） ９ （８． ８ ３ ４ ７ ）ｍｉ， 准充 气压 力 ９ ０ｋ ａ 标 准负 荷 ０ ．２ ｌ标 ｌ ３ Ｐ ，
一
Ⅲ
＋
尤 其 重要 ， 只有 高性 能 、 低成 本 的钢丝 帘线 才能 满
足轮胎 企 业需 求 。
２ 产 品 剖 析
一 ∞
Ⅲ
＋
本 工作选 取 市场上 反 映较好 的 ３个轮 胎产 品
（ Ｂ和 Ｃ品牌 ） Ａ， 进行 剖析 ， 过 性能 对 比及 安 全 通 倍数 计算 ， 定 １ ． ０ ２ ８ Ｒ全 钢 载重 子 午线 确 １０ Ｒ ０１Ｐ
胎体 安 全倍数 （ ） Ｋ 计算公 式 为
，
式中 Ｓ —— 钢 丝帘 线破 断力 ， Ｎ；
— —
２ ×ｎ×Ｒ ×∑ ｉ Ｓ ｋ ｋ
子午线轮胎知识ppt课件
6） 轮胎的结构： ① 辐射层轮胎因强固的带束层影响，使接地部位运动少，发热 也少。 ② 钢丝胎因钢丝的热导性好，散热容易。 ③ 无内胎型轮胎，其内部的热气可直接通过轮辋散发出去。
09.04.2020
一般各种类轮胎磨耗指示点高度如下： 重型、中型载重（TB）—— 2.0mm 轻型载重（LT）—— 1.6mm 乘用、微型（PCR、UL）—— 1.6mm
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17
轮胎的噪声
1.声音的一般性质
⑴声音的高低——振动频率 人耳能够听到的振动频率范围大致为20～2000Hz。 音乐：30～500Hz 噪声：20～2000Hz 最近1～20Hz的超低频噪声也已引起注意。
09.04.2020
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轮胎的使用要求
1.参照轮胎胎侧指示或包装说明 负荷 气压 速度 路面 季节
2.车辆的技术状况 前轮外倾角 前轮前束 多轴车辆的轴间精度 装配件的安装牢固度
09.04.2020
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轮胎的使用要求（续）
3.不同结构轮胎的合理配置
所有部位轮胎采用同一型号和结构的轮
胎
——以获得最好的汽车驾驶性能
⑵声音的强弱——振幅（在一定振动频率） I=2π2vγ2α2d （erg/s.cm2） I：每秒通过单位面积的能量 γ：振动频率 α：振幅 d ：介质的密度
⑶音色——波形
09.04.2020
18
轮胎的噪声
被胎面压缩的空气从花纹沟流出
横向花纹轮胎较大
泵气噪声
路面平滑较大
发生气柱共鸣（一次振动的频率约1000Hz）
同一轴必须装配相同型号和结构的轮胎
第三部分 子午线轮胎用骨架材料PPT课件
1、胎体帘线的性能要求 2、带束层帘线的性能要求
轿车和轻载子午线轮胎向单层胎体方向发展； 同时，由于高速度级和高性能轿车与轻载子 午线轮胎的日益发展对帘线的强度、尺寸稳 定性和滞后生热等性能的要求更加严苛。
目前世界各国都在不断改进帘线性能和生产 技术，开发新型产品，优化帘线使用性能， 以适应轮胎技术的发展需要。
➢ 西欧和日本历史上纤维的使用情况与美国有很大差异。 西欧由于子午线结构的轮胎使用比美国早得多，因此尼龙 从未取代人造丝。
➢ 图3-1 欧洲共同体国家轮胎用纤维的应用情况及历史 ➢ 1所有纤维；2-人造丝；3-普通聚酯；4-HMLS聚酯
尽管因某些用途需要而使用了普通聚酯，但 是它决不会完全取代人造丝，因为其尺寸稳 定性明显不如人造丝，所以使用性能无法与 之抗争。因此在欧洲高速和高性能原配轿车 子午线轮胎的胎体仍然采用人造丝帘线。
拉伸、压缩、弯曲等变形，因此耐疲劳性 能要好。 ➢ (4)尺寸稳定性好。 ➢ 在常温和升温时的尺寸稳定性要好，加负 荷时的伸长率要小，蠕变要小。在轮胎加 工过程中不热收缩，在使用过程中不膨胀。
(5)对橡胶的黏合性能好。 黏合性能不仅是静态的抽出力和剥离力、
覆胶率要高，而且在动态下的黏合力也 要高。同时还要求在高温下和老化后的 黏合力保持率比较高。
目前正在一般系列的轿车和轻型载重车子午线轮胎中推广 应用DSP聚酯代替普通聚酯帘线。这将简化生产工艺（无需 后充气），减小投资并可实现减层，从而降低成本。
根据目前我国纤维帘线工业的发展和轮胎工业的发 展看，轿车和轻型载重车子午线轮胎中纤维骨架材 料的应用可分为两种类型：
①国内自行开发的技术主要采用聚酯帘线，先是普 通聚酯帘线，进一步改用新型HMLS或称DSP聚酯帘线；
②国外引进的技术估计还会继续选用改性尼龙66帘 线作轮胎骨架材料。
子午线轮胎的骨架材料子午线轮胎的骨架材料子午线轮胎的骨架材料子午线轮胎的骨架材料子午线轮胎的骨架材料
国内钢丝帘线市场状况及发展走势分析杨绍延1，2，雷旻1，黄忠渠2（1 . 贵州大学材料科学与冶金工程学院，贵州贵阳550003；2 . 贵州钢绳股份有限公司，贵州遵义563000）摘要：分析国内钢丝帘线市场状况及发展走势，国内近年子午线轮胎及钢丝帘线发展很快，近期钢丝帘线供需已趋于平衡，但轮胎子午化率仍然较低、提升空间大，钢丝帘线市场潜力仍较大，而当前钢丝帘线投资项目已较多，若新增项目则要立足于高起点、快速度，抢先机。
关键词：子午线轮胎；钢丝帘线中图分类号：TG356 .45 文献标识码：A1 钢丝帘线钢丝帘线（简称钢帘线）是以镀黄铜的高强度极细钢丝（Φ0 .15 - 0 . 42 mm）按一定结构捻制成的钢丝束，作为子午线轮胎的骨架材料，对轮胎起增强作用，是轮胎生产的重要原材料之一，是上世纪40 年代西方国家开发生产的一种新兴工业产品。
用钢丝帘线作支撑骨架材料的子午线轮胎，具有节能、安全、舒适、耐用等优越性能［1］，是世界上轮胎发展的主流产品，子午线轮胎性能优异，与斜交胎相比，耐磨性能提高50% - 100%，行驶速度提高1 - 1 .5 倍，使用寿命延长1 - 2 倍，承载能力增大、运转平稳，特别适合于高速公路行驶，而且使用子午线轮胎可较斜交胎节油5%以上，因此，自钢丝帘线问世以来，世界各国橡胶行业竞相发展子午线轮胎，当前，子午线轮胎已占据全球轮胎行业的主体地位。
2 我国当前钢丝帘线市场状况2 .1 我国钢丝帘线已从漫长而缓慢的发展过程步入了快速成长期我国钢丝帘线、子午线轮胎的发展与发达国家相比起步较晚，欧美等国家于上世纪40 年代已开始小批量生产，60 年代即已进入高速发展期，而我国虽在上世纪60 年代就已在上海钢丝厂开始试制钢丝帘线，后又在部分厂家陆续建成了数条钢丝帘线生产线，但钢丝帘线的发展却进步迟缓，产量小［2］、技术上长期没有突破，据统计，1998 年全世界的钢丝帘线产量已达140 万t，而我国仅1 .5 万t 左右。
子午线轮胎结构设计222
长度：带束层长度(带束层直径)对箍紧系数有直接
的影响，由于它受硫化模型和工艺操作要求的限 制，只能根据胎坯直径到模型胎面花纹沟底深之 间隙来取值。一般情况下，带束层的膨胀率在3％ 以下为好，1％为最理想。现举三种硫化模型的带 束层膨胀率取值：两半模型3.5～5％； I型活络 模2～3％；Ⅱ型或Pielli型活络模1～1.5％。
带束层帘线角度的取值，既要考虑到带束 层对胎体的箍紧系数，又要照顾到便于加工。据 报道带束层角度大于20°，就不能使胎体获得必要 的箍紧效果。但角度太小，不仅使带束层的裁断 和接头等工艺操作复杂化，而且对轮胎的使用性 能不利，容易产生带束层脱层的危险。对子午线 轮胎耐磨性来说，带束层帘线的最宜角度为15～ 20°。但在很大程度上取决于帘线的模量和胶料的 粘附强度，且与轮胎规格有关。
第1层为过渡层，帘线角度为55～65°。是最靠近胎 体帘线层的，主要起着使由子午向排列的胎体帘 线角度过渡到接近周向排列的小角度带束层，可 减小层间的剪切力，避免带束层与胎体帘布层之 间的脱层；
第2、3层是带束层中主要承受应力者，称工作层， 帘线角度为15～23°。起着束缚胎体向外膨胀的 作用，其刚性可直接影响轮胎的耐磨性、操纵性 和节油等使用性能；
(3)层间垫胶
由于载重于午线轮胎带束层层数较多， 端部受力和变形均较大，尤其是在工作层 (2～3层)，因此在工作层之间放置垫胶。 垫胶要求硬度高、模量高、变形小。
(4)封口胶
由于带束层钢丝端头是没有镀层的， 且末固定。因此，端头应加贴粘合性能好、 高耐疲劳、强力高的封口胶。从一定意义 上讲，封口胶决定着子午线轮胎成败的关 键。
0.1P
F 2
R
2 k
R
2 0
式中 Tb—带束层内压总应力，N； P—轮胎内压，KPa；
乘用车子午胎骨架材料标准浅析
时还会因轮胎触及小石块而引发爆胎事故
3、 行驶里程：再好的路况都会有轮胎的磨损
4、 载重
同样轮胎在磨损的重要因素为轮胎载荷。
2.2 帘子布与橡胶的粘结性能
在轮胎中帘子线谓之骨，橡胶谓之肉，帘子线在橡胶中起着支撑绝大部分的负荷，
便产生了相应的质量标准。凡是骨架材料的某项物理机械性能可以对上述轮胎的性能 要求产生积极的正面效应都将可以制定相应的合乎常理的标准。因此 DSP（轮胎帘子 布）的质量标准也应该遵循这样一个常理。同样制取 DSP 的原料~HMLS 聚酯工业丝 也是依据 DSP 的质量标准而定。DSP 与 HMLS 在物理性能方面的质量标准具有很大 程度的同异性。
纬向密度 End/10cm 10
帘子不面密 g/m2
250±5
度
帘线断裂强 N/end >138
力
断裂强力 %
<3
CV
断裂伸度 %
12±3
伸度 CV %
<6
145 10 250±5
>130
<3
>10
145 10
80~90 1.5~2 7~9
定负荷伸长 %
44N
干热收缩 %
177 ℃ ×
全钢子午胎基础知识
全钢子午胎工艺知识
二、产品性能特点：
我公司全钢子午胎是在剖析国外先进轮胎，进行消化吸 收的基础上形成的技术软件。生产所用关键原材料，如 天然橡胶、钢丝帘线、不溶性硫磺等均是从国外进口； 生产主要（关键）设备均为进口，如大功率密炼机、钢 丝压延机、双复合挤出机、裁断机、成型机等。 （一）我公司全钢子午胎五大特点： 1、超耐磨胎冠胶配方的应用，使其具有超长的胎面耐 磨寿命和坏路耐久性能。 2、采用低生热抗撕裂过渡橡胶，使其具有优异的高速 耐久性能。 3、胎体强度高，载荷能力大，不易发生爆胎现象，并 可多次重复翻新。各厂牌全钢子午胎“拉链爆”的现象 比较多，原因也比较复杂。相比其它厂家，我公司全钢 轮胎“拉链爆”现象很少。
全钢子午胎培训资料-2007
一、轮胎基础知识：
（7）充气压力：气压是轮胎的生命。气压不可过高， 也不可缺气行驶。轮胎胎侧上明确标出充气压力。如， 气压810Kpa。 （8）扁平系列标志：扁平系列，代表轮胎断面高（H） 和断面宽（B）的比值，叫名义高宽比（H/B）。例如 285/75R24.5中的“75”表示这种轮胎的断面高与断面宽 的名义比值为H/B=07.5。 （9）轮胎断面宽：断面宽目前有两种表示法，一种是 英制，用英寸表示，另一种是公制，用毫米表示。例 如，11R22.5中的“11”单位是英寸；285/75R24.5中的 “285”单位是毫米。
全钢子午胎工艺知识
一、轮胎基本知识 ：
全钢子午胎工艺知识
一、轮胎基本知识 ：
全钢子午胎工艺知识
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全钢子午胎工艺知识
一、轮胎基本知识 ：
全钢子午胎工艺知识
一、轮胎基本知识 ：
汽车子午线轮胎的结构
汽车子午线轮胎的结构汽车子午线轮胎是汽车上常见的轮胎类型之一，它的结构设计旨在提供优异的性能和安全性。
本文将详细介绍汽车子午线轮胎的结构，以及其各个部分的功能和作用。
一、胎体层汽车子午线轮胎的胎体层是由多层胶片和钢丝帘布组成的。
胶片主要由天然橡胶和合成橡胶混合制成，具有良好的弹性和抗疲劳性能。
钢丝帘布则被用来增强轮胎的结构强度，使其能承受车辆的重量和道路的冲击力。
二、胎面层胎面层是轮胎与地面直接接触的部分，它由耐磨橡胶制成，具有良好的抓地力和耐磨性能。
胎面上还有花纹，花纹的设计和排列方式可以影响轮胎的性能。
不同的花纹可以提供不同的抓地力、排水性能和减震效果，以适应不同的路况和驾驶需求。
三、胎侧层胎侧层连接了胎体层和胎面层，起到连接和保护的作用。
胎侧层一般由橡胶材料制成，具有一定的柔韧性和弹性，能够缓冲和吸收来自路面的冲击力。
四、胎内层胎内层是轮胎内部的一层薄膜，主要由气密性较好的橡胶材料制成。
它的作用是保持轮胎内部空气的稳定压力，以确保轮胎在行驶中保持正常的形状和性能。
五、钢丝束层钢丝束层是轮胎的骨架部分，由多根钢丝组成。
钢丝束层的作用是增强轮胎的结构强度和稳定性，使轮胎能够承受车辆的重量和道路的冲击力。
钢丝束层的设计和排列方式可以影响轮胎的强度和耐久性。
六、胎带胎带是轮胎的一种保护层，位于胎体层和胎面层之间。
它由多层轮胎带组成，一般由尼龙、聚酯纤维等材料制成。
胎带的作用是保护轮胎的胎体层，防止其受到外部物体的刺伤和破损。
总结：汽车子午线轮胎的结构设计旨在提供优异的性能和安全性。
它由胎体层、胎面层、胎侧层、胎内层、钢丝束层和胎带组成。
胎体层和胎面层通过胎侧层连接在一起，胎内层保持轮胎内部的稳定气压，钢丝束层增强轮胎的结构强度，胎带保护胎体层。
这些部分共同发挥着各自的功能和作用，使轮胎能够承受车辆的重量和道路的冲击力，并提供良好的抓地力、耐磨性和减震效果，以确保驾驶的安全和舒适性。
半钢子午线轮胎骨架材料的选用金属材料的选用
教学内容与设计时间分配或备注说明学生出勤5min记入考核5min任务布置10min相互补充引导讨论任务实施25min教师总结40min引导分析讨论讨论汇报总结查阅资料总结及布置5min【整顿课堂秩序】详细记录学生出勤情况。
【复习回顾】已完成任务：情景8 橡胶制品骨架材料的选用任务1 半钢子午线轮胎骨架材料的选用（2）-金属材料的选用涉及知识：1、分析橡胶常用纤维材料的种类及作用特性；2、分析幺支、旦、特及其他强度参数的定义及其物理意义；【任务布置】——金属骨架材料【任务解析】：1、分析橡胶常用纤维材料的种类及作用特性；2、分析幺支、旦、特及其他强度参数的定义及其物理意义；【任务实施】：讨论总结：结合轮胎性能要求及实际应用特点，分析轮胎为何需要帘布层作为骨架材料；阐述骨架材料的作用，并结合胶管中骨架材料的实例，引入新课。
近十年TBR产量单位：万学生查阅资料；学生互动；师生互动；教师总结：金属骨架材料•橡胶工业中使用的金属材料有两类：–一类是作为橡胶制品的结构配件，如模型制品中的金属配件、胶辊铁芯及内胎气门嘴等；–另一类是作为橡胶制品的结构材料，如钢丝帘布，钢丝和钢丝绳等。
钢丝骨架材料分类一类是粗钢丝，用来做胎圈、胶管耐压层和外保护层等；另一类是细钢丝，主要用于钢丝帘布。
•对钢丝的性能要求是：①扯断强度必须在2.352KPa以上；②镀层色泽均匀，并与橡胶有良好的粘着性能；③表面必须清洁，无油污和其他污物；④柔软性和耐疲劳性良好；⑤必须保持平直、有挺性、不卷曲。
1、钢丝帘线•钢丝帘线具有强度高，导热性和耐热性极好，变形小等特点，因此适用于大型轮胎，强力运输带等。
»在轮胎中用2～4层钢丝帘布就可以代替10～14层棉帘布，在子午线轮胎中则用一层钢丝帘布即可；»轮胎胎身减薄，改善散热性，大大提高载重量，行驶安全。
•钢丝帘线的主要缺点是弹性和耐疲劳性差，不易与橡胶粘合。
»目前生产的钢丝帘线均采用冷拔高碳钢钢丝。
现代子午线轮胎钢丝骨架材料及其发展研究
现代子午线轮胎钢丝骨架材料及其发展研究发表时间：2018-11-08T11:05:37.880Z 来源：《防护工程》2018年第18期作者：徐伟泉[导读] 世界轮胎向子午化、无内胎化、扁平化、高速化和环保化方向发展,要求轮胎帘线的品种、规格和使用性能不断更新和改进徐伟泉万力轮胎股份有限公司 510940摘要：世界轮胎向子午化、无内胎化、扁平化、高速化和环保化方向发展,要求轮胎帘线的品种、规格和使用性能不断更新和改进。
随着轮胎产量的增长,帘线的总需求量随之增大,但其中某些帘线有可能因更替而有所减少。
本文介绍子午线轮胎钢丝骨架材料及其发展趋势。
关键词：子午线轮胎；钢丝骨架材料；发展现代轮胎制造技术的快速发展，推动着轮胎工业不断生产出更节能、更安全、成本更低、寿命更长的轮胎。
作为极具竞争力的子午线轮胎骨架材料，钢丝帘线不断适应并引领着这种发展趋势。
国外载重子午线轮胎胎体大多选用密集型钢丝帘线，有不用外缠丝的趋势；带束工作层大部分采用幵放型高强度钢丝帘线；带束保护层多采用全渗胶型钢丝帘线；大部分厂家的轮胎胎圈加强层采用专门的钢丝帘线，也有轮胎厂家采用多层锦纶帘布。
全钢轻载子午线轮胎胎体和带束层钢丝帘线的选择趋势与载重子午线轮胎基本相同。
轿车子午线轮胎带束层主要采用开放型高强度钢丝帘线，部分轮胎厂家仍采用传统结构钢丝帘线.有的轮胎胎圈采用钢丝帘线替代胎圈钢丝。
综观近年来胎体和带束层帘线的发展，其共同之处在于不断采用更高强度的高等级材料。
由于作用不同，对带束层帘线而言，通过改善渗胶性能来避免腐蚀至关重要；对胎体帘线而言，无外缠丝的紧密型帘线由于不存在内层和外缠丝的磨损，因而具有较高的抗疲劳性能；对于保护层帘线，覆胶后具有高破断伸长率的抗冲击帘线则很好地满足了吸收冲击能的要求。
子午线轮胎的骨架材料及其发展受到业内的关注。
1高强度子午线轮胎骨架材料捻制时钢丝表面容易出现分层，甚至断丝。
因此，子午线轮胎钢丝帘线是按一定的结构由几根高强度钢丝帘线对其所用的原料提出了更高的要或多根表面镀有黄铜镀层的高强度微细钢丝捻制求。
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(5)对橡胶的黏合性能好。 黏合性能不仅是静态的抽出力和剥离力、
覆胶率要高，而且在动态下的黏合力也 要高。同时还要求在高温下和老化后的 黏合力保持率比较高。
1、胎体帘线的性能要求 2、带束层帘线的性能要求
轿车和轻载子午线轮胎向单层胎体方向发展； 同时，由于高速度级和高性能轿车与轻载子 午线轮胎的日益发展对帘线的强度、尺寸稳 定性和滞后生热等性能的要求更加严苛。
目前世界各国都在不断改进帘线性能和生产 技术，开发新型产品，优化帘线使用性能， 以适应轮胎技术的发展需要。
➢ ③低滞后损失、低生热性、高耐疲劳性，保 证胎体的耐久性和轮胎的高使用寿命。
表3-1 帘线性能与轮胎使用性能的关系
轮胎性能
耐机械损伤 耐久性 操纵性
滚动阻力 均匀性
外观质量 成本
帘线性能
强度、韧性、耐疲劳性 滞后生热性 尺寸稳定性 滞后生热型 尺寸稳定性 尺寸稳定性
强度、尺寸稳定性、耐疲劳性
➢ 2.带束层帘线的性能要求 ➢ 带束层是子午线轮胎的主要受力部件，带束
➢ 胎体的主要作用是使轮胎保持原有设计的尺 寸形状，并赋予轮胎优良的舒适性和牵引性。
➢ 根据子午线轮胎胎体帘线受力的特点，要求 胎体帘线着重具有下列几方面的性能。
➢ ①高强度、高模量，高温下的模量也要高， 这是子午胎胎体帘线的基本要求。
➢ ②高尺寸稳定性，低收缩率，小蠕变，这是 高性能轮胎和高速轮胎的重要性能要求。
➢ 一、纤维帘线的发展历程
➢ 1．国外纤维骨架材料的发展 ➢ 自帆布作为做充气轮胎的骨架材料起，纤维骨架材
料经历了棉纤维、人造丝、尼龙、维尼纶、玻璃纤 维、聚酯和芳纶的发展历程。 ➢ 世界范围而言，当前轮胎行业在用的仍然是这些纤 维材料。1995～2000年期间，聚酯增加5万吨左右， 增长率为4.1%；尼龙增长9万吨左右，增长率为 3.2%；而人造丝相对下降。
➢ 本章主要内容：子午线轮胎用骨架材料的 发展概况和基本性能要求以及骨架材料的分 类与性能特点。
➢第一节 骨架材料的性能要求 ➢一、基本性能要求 ➢二、子午线轮胎对骨架材料性能要求的
特点 ➢第二节 骨架材料的发展概况
➢ 第一节 骨架材料的性能要求 ➢ 一、基本性能要求 ➢ (1)强度高、模量高 ➢ （特别是小变形时或称为初始模量要
线与橡胶的黏合水平，会直接影响到子午线轮胎的使 用性能和寿命。
➢ (3)耐疲劳性能好。 ➢ 子午胎的带束层承受较大的应力，而且是周期性
地承受拉伸、弯曲、剪切等变形，因此对帘线要 求有较好的耐疲劳性能。 ➢ (4)耐锈蚀和化学腐蚀性能好。 ➢ 子午线轮胎的带束层材料，无论是轿车胎还是载 重胎多数采用钢丝帘线，而钢丝帘线的腐蚀危险 性会直接影响到轮胎的使用寿命。因此，必须提 高耐锈蚀和化学腐蚀性。
高），在高温下模量保持率也要高。
(2)生热低、耐热性能好。 由于轮胎在行驶过程中的橡胶和骨架材
料均会产生滞后损失而生成热量，因此 要求骨架材料的滞后损失小、生热低， 并有良好的耐热性及良好的耐湿热性。 而且在湿热、干热下不易降解。
➢ (3)耐疲劳性能好。 ➢ 轮胎行驶时，骨架材料往往受到周期性的
层的刚性对轮胎使用性能有很大的影响，而 帘线性能又直接影响带束层的刚性。子午线 轮胎的带束层帘线几乎呈周向排列，其长度 基本上保持不变。
➢ 帘线性能的重点要求如下。 ➢ (1)高强力、高模量、伸长变形要很小。 ➢ 因带束层帘线承受拉伸、弯曲等主要应力，同时起着
箍紧胎体的作用，使轮胎的外直径几乎不胀大。 ➢ (2)与橡胶的黏合性能好。 ➢ 这对多层结构的带束层性能极为重要，特别是钢丝帘
第二节 骨架材料的发展概况 轮胎向子午化、无内胎化、扁平化方向
发展，要求轮胎帘线数量、规格、品种 和应用技术不断更新发展。 有关骨架材料的发展，将分为纤维帘线 和钢丝帘线两部分来作介绍。
➢ 一、纤维帘线的发展历程 ➢ 1．国外纤维骨架材料的发展 ➢ 2．国内纤维骨架材料的发展 ➢ 3．新型纤维材料的开发研究 ➢ 二、钢丝帘线的发展历程 ➢ 1．国外钢丝帘线生产与应用情况 ➢ 2．国内钢丝帘线生产与应用情况 ➢ 3．钢丝帘线的发展趋势与新品种开发
表3-2世界轮胎帘线消耗量 单位：kt
美国制造轮胎用纤维目前已基本上采用HMLS聚酯作 为轿车和轻型载重子午线轮胎的骨架材料。轿车轮 胎，甚至还有某些轻型载重轮胎中用单层子午线胎 体结构代替了两层子午线胎体结构。
由于尼龙存在平点问题，因此轿车原配胎仍采用人 造丝。进一步改进了织物处理和轮胎的耐冲击性能， 使聚酯迅速在原配轮胎中取代了人造丝。由于聚酯 减少了平点问题，因此普通聚酯在替换轮胎中代替 了尼龙。
➢ 1．胎体帘线的性能要求 ➢ 子午线轮胎胎体帘线与胎面中心线呈90°角
排列，胎体由一条几乎不能伸张的环形带束 层箍紧，使轮胎在使用中外径几乎不变，但 胎侧变形比斜交轮胎大25%～30%，但胎侧刚 度低10 %～30%. ➢ 子午线轮胎在行驶中胎体帘线会受到比斜交 轮胎更大的拉伸压缩和弯曲等极为复杂的作 用力。
➢ (6)相对密度小。 ➢ 有利于轮胎的轻量化，降低滚动阻力，节省燃料。 ➢ (7)耐腐蚀性和化学稳定性好。 ➢ 不产生胺解、水解或因其他化学作用而降低帘线强度。 ➢ (8)价格低廉，节约成本。
二、子午线轮胎对骨架材料性能要求的特点
由于子午线轮胎结构的特殊性，使胎体帘线 受力与带束层帘线受力情况不同，因此对帘 线性能的要求，也有所不同的侧重面，这样 有利于发挥各种不同骨架材料的优异性能。
第三部分 子午线轮胎用骨架材料
➢ 子午线轮胎以其优异的性能在全世 界范围内得到了迅速发展。
➢ 发达国家 20世纪90年代实现了子 午化，又向无内胎化、扁平化、高 速化和环保化等方向发展。
➢ 轮胎子午化率的提高和子午线轮胎的性能、 结构不断改进与更新，则要求轮胎帘线的数 量、品种、规格不断增加和应用技术性能也 ห้องสมุดไป่ตู้趋提高。