空中防撞裝置

[拼音]:luntai

[英文]:tire,tyre

在各種車輛或機械上裝配的接地滾動的圓環形彈性橡膠製品。它通常安裝在金屬輪輞上,能支承車身,緩衝外界衝擊,實現與路面間的接觸並保證車輛的行駛效能。輪胎常在複雜和苛刻的條件下使用,它在行駛時承受著各種變形、負荷、力以及高低溫作用,它必須具有較高的承載效能、牽引效能、緩衝效能。同時,還要求具備高耐磨性和耐屈撓性,以及低的滾動阻力與生熱性。世界耗用橡膠量的一半用於輪胎生產。1983年世界輪胎總產量為6.65億套,中國1984年輪胎產量為1424萬套。

沿革

自從1845年R.W.湯姆森首次提出充氣輪胎專利以來,輪胎經歷了很大變化。早期的輪胎是用平紋帆布製得的單管式胎面無花紋輪胎,充氣壓力也較高。20世紀20年代,簾布取代了帆布,不久低壓輪胎問世。30年代起低壓輪胎推廣應用。40年代開發成功鋼絲輪胎及無內胎輪胎。50年代初,子午線輪胎投入商品化生產。後者由於具有優異的行駛效能、緩衝效能及節油效能,已成為世界輪胎髮展的主流。1983年子午線輪胎已佔世界輪胎總產量的63.3%,預計80年代末期,轎車輪胎有可能全部應用子午線輪胎,載重輪胎也將有60%左右採用子午線結構。

結構

輪胎通常由外胎、內胎、墊帶三部分組成,安裝在金屬輪輞上(圖1)。無內胎輪胎不需要內胎,胎體內層有氣密性好的橡膠層,但需配專用的輪輞。世界各種輪胎的結構,都向無內胎、子午線結構、扁平(輪胎斷面高與寬的比值小)和輕量化的方向發展。

外胎

能承受各種作用力的殼體,由胎面、胎側、緩衝層(或帶束層)、簾布層及胎圈組成。

(1)胎面:緩衝層(或帶束層)或簾布層以上的冠部膠層,是輪胎與路面接觸的部位。

(2)胎側:輪胎側部簾布層外面的膠層,用於保護胎體。

(3)簾布層:胎體中由並列掛膠簾子線組成的布層,是輪胎的受力骨架層,用以保證輪胎,使其具有必要的強度及尺寸穩定性。

(4)緩衝層(或帶束層):緩衝層為斜交輪胎胎面與胎體之間的膠布層或膠層,用於緩衝外部衝擊力,保護胎體,增進胎面與簾布層之間的粘合;帶束層為子午線輪胎或帶束斜交輪胎的胎面基部下,沿胎面中心線圓周方向箍緊胎體的材料層,其主要作用在於保證冠部的周向剛性並防止輪胎外徑方向的膨脹與變形。

(5)胎圈:輪胎安裝在輪輞上的部分,由胎圈芯和胎圈包布等組成。胎圈朝向胎裡的一邊稱胎趾,與輪輞接觸的一邊稱胎踵。胎圈的主要作用在於將輪胎固定於輪輞之上,並在汽車執行時抵抗使外胎脫離輪輞的作用力。

內胎

帶有氣門嘴的環形膠管,用於保持輪胎的充氣壓力。

墊帶

用於保護內胎與輪輞的著合面,不受輪輞磨損的環形膠帶。

分類

輪胎主要可按三種方法分類:

按用途分類

如轎車輪胎、載重汽車輪胎、農業輪胎、工程機械輪胎、工業車輛輪胎、摩托車輪胎、馬車輪胎、力車輪胎、飛機輪胎、炮用輪胎和坦克輪胎等。在發達國家,轎車輪胎佔的比例最大。在中國,載重汽車輪胎為主要產品,而力車輪胎的產量居世界首位。

按胎體結構分類

可分為斜交輪胎、子午線輪胎、帶束斜交輪胎三大類。斜交輪胎(圖2)中簾布層和緩衝層各相鄰層的簾線相互交叉,且與胎面中心線呈小於90°角排列。子午線輪胎中胎體簾布層與胎面中心線呈90°角或接近90°角排列,並以帶束層箍緊胎體(圖3)。子午線輪胎還包括活胎面子午線輪胎,即胎面與帶束層膠合成一個圓環,再套在胎體上。帶束斜交輪胎為以帶束層箍緊斜交輪胎胎體的充氣輪胎。

此外,按胎面花紋可分為:普通花紋輪胎、混合花紋輪胎和越野花紋輪胎。按簾子線材料可分為棉簾線胎、人造絲胎、尼龍胎、聚酯胎、玻璃纖維胎和鋼絲胎。按斷面形狀可分為圓形、扁平形、拱形、橢圓形和三角形輪胎。按允許行駛速度又可分為普通胎、高速胎和超速胎等。

規格

輪胎的規格以外胎外徑 D、胎圈內徑或輪輞直徑d、斷面寬B及扁平比(輪胎斷面高H/輪胎斷面寬B)等尺寸加以表示(圖4),

單位一般為in(1in=2.54cm)。中國各種輪胎規格的表示如下:

(1)斜交輪胎(表1)中轎車斜交輪胎又按不同扁平比分為 95系列(即H/B≈0.95)普通斷面斜交輪胎、88系列低斷面斜交輪胎及82系列超低斷面斜交輪胎。

(2)載重子午線輪胎的規格表示代號包括B(斷面寬,in)、R(子午線結構)、d(輪胎內徑,in)。如9.00R20即斷面寬9in,輪胎內徑20in,子午線結構。

(3)轎車子午線輪胎也是以“R”表示子午線結構,不過輪胎斷面寬均以mm為單位,如165R14。70年代以來,隨著轎車車速的不斷提高及低斷面輪胎的發展,在轎車子午線輪胎規格標誌中,一般都增加了扁平比系列標誌,多數還加有速度極限標誌。國際上轎車子午線輪胎的速度極限分為三級:S級(180km/h),H級(210km/h),V級(210km/h以上)。例如轎車子午線輪胎規格為185/70HR15者,即:斷面寬為 185mm,扁平比為0.70,速度極限為210km/h,R為子午線結構,輪輞直徑為15in。

生產工藝

汽車輪胎是橡膠與纖維材料及金屬材料的複合製品,製造工藝是機械加工和化學反應的綜合過程。橡膠與配合劑混煉後經壓出製成胎面;簾布經壓延、裁斷、貼合製成簾布筒或簾布卷;鋼絲經合股、包膠後成型為胎圈;然後所有半成品在成型機上組合成胎坯,在硫化機的金屬模型中,經硫化而製成輪胎成品(圖5)。

加工子午線輪胎時,要求半成品部件的質量尺寸精度高,工藝嚴格,需要一系列專用的裝置與十分嚴格的工藝。其中比較關鍵的是鋼絲貼膠壓延、裁斷、成型工藝及活絡模硫化。鋼絲壓延目前存在冷壓延及熱壓延兩類方法。成型方法有一次成型法和兩次成型法。一次成型法是在一臺機頭斷面可變的成型機上成型外胎,兩次成型用兩臺成型機分段成型外胎。第一段可以在普通半鼓式不伸縮的或徑向伸縮的成型機頭上進行,而第二段在膨脹定型機頭上成型,使外胎由圓筒形轉變為圓環形。(見彩圖)

參考文章

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