发布时间 : 星期五 文章子午线轮胎的设计_毕业设计(论文)说明书更新完毕开始阅读e8a0b5c1d5d8d15abe23482fb4daa58da0111cb2
第一章 绪论
随着我国汽车工业、高速公路的发展，大大促进了子午线轮胎的市场需求，外资企业、国有企业、民营企业加大了子午线轮胎的生产建设，从而使子午线轮胎发展迅速，超出了原“十五”规划的设想。
千里之行始于足下，作为汽车行驶时与地接触的重要部件，汽车轮胎的重要性不言而喻。汽车轮胎既起到承载全车重量的作用，也起到避震和缓冲的作用。它也是全车最重要的部件，对汽车的驶性、通过性、环保性、舒适性和安全性有直接影响。尤其在安全性方面，一旦行驶中轮胎出现故障，轻则汽车停驶，重则发生事故。因此，对轮胎的认识很重要。
在汽车的高速行驶过程中，轮胎故障是所有驾驶者最为担心和最难预防的，也是突发性交通事故发生的重要原因。轮胎是汽车行驶系统的重要部件，就像我们穿的鞋，除了根据使用功能来正确选择外，还要懂得如何去护理。而轮胎的种类又有多种，按照结构划分为斜交线轮胎、子午线轮胎，从设计上讲，斜交线轮胎有很多局限性，如由于交叉的帘线强烈摩擦，使胎体易生热。
许多新技术往往都是通过半钢子午线轮胎，尤其是轿车子午线轮胎体现的。胎面花纹的设计，胎体材料的选择，各种新合成橡胶的应用，胶料配方的变化、冠带层结构与材料的进展，胎圈结构的新花样等等，国外轮胎都有许多值得借鉴的东西。因此加速了胎纹的磨损，且其帘线布局也不能很好地提供优良的操控性和舒适性；而子午线轮胎中的钢丝带则具有较好的柔韧性以适应路面的不规则冲击，又经久耐用，它的帘布结构还意味着在汽车行驶中有比斜交线小得多的摩擦，从而获得了较长的胎纹使用寿命和较好的燃油经济性。同时子午线轮胎本身具有的特点使轮胎无内胎成为可能。无内胎轮胎有一个公认优点，即当轮胎被扎破后，不像有内胎的斜交线轮胎那样爆裂，而是使轮胎能在一段时间内保持气压，提高了汽车的行驶安全性。另外，和斜交线轮胎比，子午线轮胎还有更好的抓地性。
因此， 下面我们所谈的轮胎仅指目前轿车所普遍使用的子午线轮胎。
第2章 我国子午线轮胎的发展历史与前景
2.1我国子午线轮胎的发展历史
回顾世界轮胎工业发展史，如以1845年制造出生胶实心轮胎算起，已有160年历史，如从1865年用实心橡胶轮胎（硫化）代替力车胎铁轮计起，也有
140年历程。到1885年，邓禄普发明有内胎的充气轮胎，成为世界轮胎的第一次技术革命；1948年，米其林发明了子午线轮胎，成为轮胎的第二次技术革命，分别相距40年和60多年。西欧发达国家完成轮胎100%子午化率（1990年）约用了40年时间，美国起步较晚，于2000年完成，用了31年。日本目前子午化率也在95%以上，约用了35年。韩国起步更晚（1975年），至今也在90%以上。全世界平均用了50多年。现在为90%。
1948年，法国米其林轮胎公司试制生产了全世界第一条全钢丝子午线轮胎。子午线轮胎的发明是轮胎工业中的一场革命，已成为汽车轮胎发展的新方向！
但到1980年，生产不到1万条，至2003年，全国生产子午线轮胎已达7500万条（其中全钢载重1100万条），子午化率约为47%，汽车轮胎已达60%以上，若与日本发展速度类似，即用35年时间，于2015年将实现汽车轮胎子午化率达到95%。
我国研发子午线轮胎始于20世纪60年代中， 已有近40 年的历史。与国外相比，我国起步并不晚，几乎与美、日、俄同期起步，但进展缓慢，步履艰难。直到 80年代后期，国家下决心大力支持子午线轮胎发展，并取得较大的进展，为我国加速发展子午线轮胎打下了良好的基础。纵观我国子午线轮胎的发展经历，大体可概括为：60 年代起步，70 年代缓慢前进，80 年代加快步伐，90 年代以后迅速发展。
从整体发展史看，轮胎的发展与国家的整体国民经济、汽车工业、道路乃至政策、法规有密切相关。我国庞大的汽车需求量促进了轮胎行业的快速增长，2007年1-8月中国轮胎产量为3.3836亿条，同比增长23%，子午线轮胎产量为1.53亿条，同比增长36.7%。子午线轮胎达到轮胎总量的45%。表明我国轮胎构架正在向追求高品质和高附加值方向转变。从上市公司的情况来看，2007年前三个季度车用轮胎分别实现主营业务收入1993291万，同比增长30.10%，实现利润总额60882万，同比增长243.74%。利润增速均高于收入增速，行业整体发展状况良好。车用轮胎行业，净利润增长达到146.2%，盈利能力明显超过洗涤行业，随着我国巨大的汽车保有量和持续增长的汽车消费而迎来了又一发展阶段，带来了车用轮胎企业发展机会。
竞争现状：我国轮胎企业主要分为国有、合资/独资、民营等三大类，企业在机制、技术、产品、资金、营销方面各有千秋。国有企业基础雄厚，但除少数企业外，大部分步履蹒跚，受体制制约因素发展缓慢;合资/独资企业具有资金、管理、技术等方面的优势，但大多重心放在中高端产品，除轿车、轻载等半钢子午胎外，其他品种并不占有规模优势;民营企业依靠机制灵活，进步很
快，但技术和营销网络方面的实力稍逊一筹。
21世纪是以高科技为中心的环保世纪，世界各大轮胎公司投入巨资，不断开发新产品、新技术，企业间的竞争已由传统的产品竞争转化为科技实力的较量，也就是创新能力的竞争，这已成为企业发展的主要动力。只有依靠产品创新、技术创新，才能在激烈的竞争中抢先占据科技制高点，并推动着世界轮胎的技术进步。
2011年轮胎行业出现前所未有的繁荣局面，业内人士定义为行业“井喷”。2011年轮胎产量6.55亿条，同比增长18%。轮胎行业“井喷”主要原因是汽车行业快速增长。2011年中国汽车产量约1379万辆，同比增长48%;同期汽车销量约1364万辆，同比增长46%。汽车产销量均创历史新高，居世界第一位，远远高于2010年全年的产量增长5%、销量增长6%的水平。此外，机械行业快速增长也是橡胶轮胎行业“井喷”的需求助力之一，2011年机械行业的生产总值同比大幅增长33%。《2013中国子午线轮胎市场趋势观察研究预测报告》预测, 轮胎行业在“井喷”之后，持续大幅增长的可能性较小，在汽车行业的持续增长和机械行业的景气高位的情况下，行业整体盈利维持在较高水平，预计2013-2014两年轮胎行业的需求增速将保持在10-15%的水平。
预计2015 年轮胎总产量将达到21500 万条，其中子午胎产量为15000 万条，子午胎占汽车轮胎需求量的91% ，占轮胎总需求量的70% 。其中轿车轮胎子午化率达到100%，轻载轮胎子午化率达 90%以上，载重轮胎子午化率达到 75%以上， 农业轮胎子午化率约占24% ，工程及工业轮胎子午化率约占 50%。总之，即使按预测的数字完成， 我国要实现子午化还需相当长的时间， 真是任重道远。
2.2子午线轮胎的发展方向
21 世纪初国外轮胎的子午化、扁平化、无内胎化已趋于成熟。作为轮胎结构革命的换代产品子午线轮胎，一直发挥着它的优异性能，但为适应世界市场竞争的需要，新产品研究开发速度要加快，更新换代周期要缩短，以致各大公司每年都有重要新产品问世， 同时每年都有一些老产品被淘汰。因此轮胎子午化后，仍须清楚地认识到子午线轮胎新产品的研究开发和新技术的发展方向：扁平化、无内胎化等。节能轮胎、绿色轮胎、环保型轮胎创新产品的发展。
2.2.1扁平化
1、扁平化的含义
现在轮胎日渐扁平化。就是指轮胎的横截面日渐增大，而轮圈和胎肩这段长度逐渐变短。这个变化用“扁平比”来表示。
轮胎的轮廓是由扁平率决定的，扁平率也叫高宽比，即轮胎胎壁（横截面高度）高度占胎宽（横截面宽度）的百分比。
所谓“扁平比”，指的是从轮胎的断面测量最大的宽度与轮圈至胎面的高度的比值。就拿现在比较常用的18560R14来说，这里的60就是扁平比，而185就是轮胎的横截面的长度。现在的趋势就是185所代表的横截面增大，它的变化导致60所代表的扁平比也在增大。
由于子午线结构的轮胎帘线方向是径向排列的，所以胎侧柔软刚性低， 而影响了轮胎的侧向稳定性，因此降低断面高或增加断面宽即 H/B趋于扁平化对子午线轮胎体现出显著的优越性。
轮胎断面的高宽比=断面高H/断面宽B，也叫作扁平比。 2、扁平化的优点
轮胎日渐扁平化正好符合人们对安全性的要求。扁平比大的轮胎的好处就是：
（1）同样直径的轮胎，低断面轮胎接地面积大，所以制动力更强，更安全。
（2）安全行高，它的抓地就比较牢固，而且也不容易爆胎。 （3）低断面轮胎行使时的变形量小，曲折生热少，轮胎寿命更长。 （4）散热好，对提高汽车行驶平顺性、转向操纵稳定性都有帮助。 （5）行使变形量小，阻力小，汽车也更省油，高速性能更好。 （6）减小轮胎噪音。
（7）增加了车行驶时的稳定性，这样车的操控性也增加了。 3、低断面轮胎的发展趋势
轿车轮胎：现在由70、60系列向55、50、45、35、25系列等发展 载重轮胎：由80系列向65、60、45系列等方向发展
图2-1 普通轮胎与子午胎的比较
从汽车的发展历史来看，20世纪初的汽车轮胎横截面几乎是园形，胎壁与胎宽一样，因此扁平率为1。一直到二次大战后才出现了扁平率1以下的轮胎，有了稍微扁平的轮胎；60年代初美国出现了扁平率0.8的轮胎，60年末则出现了扁平率0.7的轮胎。