轮胎设计与工艺学课件(共64页).ppt

轮胎设计与工艺学轮胎设计与工艺学 TireStructureDesignandTechnologyTireStructureDesignandTechnology第一节第一节 轮胎的开展历史轮胎的开展历史一、轮胎开展历史一、轮胎开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，由生胶制成的实世纪初安装在车轮轮辋上，由生胶制成的实心的胶带但是生胶的质量不能满足使用要求心的胶带但是生胶的质量不能满足使用要求18391839年创造了硫化方法，对提高轮胎的耐用性具有巨大的年创造了硫化方法，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、弹性和耐磨性生胶经过硫化之后，获得了硬度、弹性和耐磨性18811881年，首次使用了经过硫化、安装在车轮轮辋上的实心年，首次使用了经过硫化、安装在车轮轮辋上的实心轮胎18841884年，为了增加弹性，开始制造厚壁空心轮胎和海绵轮年，为了增加弹性，开始制造厚壁空心轮胎和海绵轮胎但是这种轮胎在高速行驶时生热很高，容易损坏由于汽胎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耐用的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。

轮胎 1885 1885年首次创造空气轮胎的是英国商人，年首次创造空气轮胎的是英国商人，这种轮胎是充气轮胎的雏形它的舒适性与滚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，因而限制了它的使用范围无法充气，因而限制了它的使用范围 到到18881888年曾在英国兽医学院受训过的创造了年曾在英国兽医学院受训过的创造了充气轮胎，并取得了专利这种充气轮胎比空充气轮胎，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小了滚动阻力，提高了行驶速度和舒适性虽然然DunlopDunlop的充气轮胎结构比较简单，但却开创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了轮胎制造技术的新纪元 后来创造了有钢丝圈结构的轮胎，同时开始采后来创造了有钢丝圈结构的轮胎，同时开始采用内胎18901890年年DunlopDunlop和和WelchWelch两家公司联合生产带钢丝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开展到汽车轮胎使充气轮胎由自行车胎开展到汽车轮胎18931893年第一次采用了无纬线的帘布棉帘布制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性能大大提高 1890 1890年年-1900-1900年出现了有胎面花纹的轮胎年出现了有胎面花纹的轮胎 美国美国18891889年年 Goodrich Goodrich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年由上海的一家工厂生产出第一条汽车轮胎汽车轮胎 1925 1925年轮胎钢圈具有了一定的几何形状，出现年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了迄今仍在使用的直角胎圈轮胎 1930 1930年年“超低压轮胎的出现是一种最早的特超低压轮胎的出现是一种最早的特种结构轮胎种结构轮胎 1937 1937年首次生产了钢丝帘布轮胎，从而提高了年首次生产了钢丝帘布轮胎，从而提高了轮胎的耐用性轮胎的耐用性 二次世界大战期间，出现了调压轮胎二次世界大战期间，出现了调压轮胎。

19471947年年 公司公司( (美美) )创造了无内胎轮胎创造了无内胎轮胎 19481948年年 法国米其林公司开发子午线轮胎法国米其林公司开发子午线轮胎 19481948年出现了第一批无内胎轮胎的样品年出现了第一批无内胎轮胎的样品 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 (我国我国19641964年年开始试制开始试制9.009.002020的子午轮胎和活面轮胎的子午轮胎和活面轮胎) ) 19591959年出现了胎面能拆卸的活胎面乘用轮胎年出现了胎面能拆卸的活胎面乘用轮胎. . 1963 1963年年 使用涤纶帘子布使用涤纶帘子布POLYESTERPOLYESTER 1971 1971年年 皮列里公司开发皮列里公司开发VRVR轿车胎轿车胎V-240Km/Hr)V-240Km/Hr) 1970-801970-80年年 美国美国FIRESTONGFIRESTONG无帘线聚氨酯浇注轮胎无帘线聚氨酯浇注轮胎 19791979年年 费尔斯通公司开发微型备用胎费尔斯通公司开发微型备用胎 19831983年年 法国米其林公司开发飞机子午线轮胎法国米其林公司开发飞机子午线轮胎。

19831983年年 普利司通轿车轮胎的断面设计理论普利司通轿车轮胎的断面设计理论RCOT RCOT 发发表 19871987年年 普利司通货、客车胎断面设计理论普利司通货、客车胎断面设计理论TCOTTCOT诞生诞生 19941994年年 普利司通波形带束层研制成功并应用于超低普利司通波形带束层研制成功并应用于超低断面轮胎的生产断面轮胎的生产 20212021年年 美国美国AMERITYREAMERITYRE公司帘线增强聚氨酯浇注轮公司帘线增强聚氨酯浇注轮胎胎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、阻止内胎在充气后膨胀，保护内胎免受损伤伤 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pneumatic tyrepneumatic tyre和和实心轮胎实心轮胎solid tyresolid tyre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：环状实心橡胶固定：环状实心橡胶固定在轮辋上构成，依靠在轮辋上构成，依靠橡胶弹橡胶弹性原理性原理工作弹性较低，不适宜于高弹性较低，不适宜于高速行驶，事宜于低速高负荷速行驶，事宜于低速高负荷车辆，如起重汽车、电瓶车车辆，如起重汽车、电瓶车、叉车、装卸车等叉车、装卸车等二、轮胎工业开展现状及趋势1 1轮胎工业现状轮胎工业现状 世界轮胎市场亚太、北美和欧洲三足鼎立世界轮胎市场亚太、北美和欧洲三足鼎立 2021 2021年度全球轮胎年度全球轮胎7575强的排行榜中，中国强的排行榜中，中国大陆占大陆占1919席，印度占席，印度占9 9席，美国占席，美国占6 6席，中国席，中国台湾占台湾占5 5席，日本、俄罗斯各占席，日本、俄罗斯各占4 4席，韩国席，韩国3 3席席，伊朗、印尼、泰国、意大利及土耳其各，伊朗、印尼、泰国、意大利及土耳其各2 2席席 前三强普利司通、米其林和固特异的合计销售额647.8亿元，约占全球总销售额46.3%，前十强轮胎销售额为968.7亿元，为全球总销售额的69.2%头三强天然胶用量超过300万吨，大于中国全国用量 而中国头十名仅有126亿美元产值。

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%集中在集中在美国美国固德异、法国米西林、日本的普利斯通以及佳通固德异、法国米西林、日本的普利斯通以及佳通等等大公司80%80%以上实现了以上实现了子午化、无内胎化、扁平子午化、无内胎化、扁平化化 全球轮胎制造业正逐步向亚太地区转移，中国已经成为世界轮胎最大生产国和重要出口国目前市场规模约为80亿美元，占世界轮胎市场份额的9% 2.世界轮胎工业开展趋势-绿色环保轮胎 目前世界上的环保型轮胎，根本上可以概况为三方面： 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、平安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防止造成扬尘、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 新一代子午线轮胎开展迅速节能轮胎、绿色轮胎、环保型轮胎 1.3 新一代平安轮胎 1.4轮胎全自动生产技术的开展 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。

2美国固特异公司的IMPACT生产技术1998年已有2家工厂投产，据称是世界生产本钱最低的IMPACT全称为IntegratedManufacturingPrecisionAssemblyCellularTechnoligy，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ModularManufacturingProcess，译为积木式成型法 4意大利倍耐力公司的MIRS生产技术方案在5年内建5家厂ModularIntegratedRobotizedSystem，译为积木式集成自动化系统2.中国轮胎工业开展现状轮胎工业发展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2.62.6万条万条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国家统计局：自2005年以来，除了2021年因金融危机的影响略降2.2%以外，06年、07年、09年三年的增长率均到达2-3成，2021年增长19.9%，年产量已达6.55亿条。

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开展阶段，内资企业的产量占总产量的全钢子午胎处于快速开展阶段，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产企业共有3232家，轿车和轻卡子午胎生家，轿车和轻卡子午胎生产企业有产企业有3333家中国的全钢子午胎产能将到达家中国的全钢子午胎产能将到达70007000万条，轿万条，轿车和轻卡子午胎子午胎产能将超过车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多多万条斜交胎产能万条斜交胎产能国内轮胎行业现状 从企业数量看，中国轮胎企业地域集中较为明显，一般以上制造企业分布在山东地区，华东居其次 从行业产量看，山东、华东以及华南地区占据了产量前三位，产量占据全国总量的89%。

目前我国轮胎制品生产年消耗橡胶约目前我国轮胎制品生产年消耗橡胶约268268万吨，截止万吨，截止0909年轮胎总产量达年轮胎总产量达6.54646.。