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轮胎课堂

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第一章 轮胎的发明和发展

第一章 轮胎的发明和发展

 

第一节 车轮的发展

 

  在人类历史上,车轮的发明促进了交通运输的发展和社会的繁荣。我国使用车轮已有两千多年的历史了,最初用木材制造的,后来发展到在木轮的外周上加上铁箍。16世纪在巴西发现天然橡胶后,古人用胶乳制成原始的胶鞋、胶球及各种橡胶制品。到1833年有人开始尝试用橡胶减弱并吸收马车行驶时所受的冲击,直到1839年美国科学家C·Goodyear发明了硫化技术后,大大改善胶料的使用价值,开阔了橡胶制品的广泛前景,促进了轮胎工业的发展。

 

  最早的橡胶轮胎是实芯轮胎,是用木芯加贴一层硫化橡胶箍制成的,现在专用的工业轮胎和坦克车轮子都是采用实芯的,其速度慢,舒适性差。

 

 

第二节  充气轮胎发展史

 

一、充气轮胎的发明

 

  1845年研制出硫化橡胶实芯马车胎,1865年实芯力车胎也已广泛应用,由于实心胶条弹性小,固着方法不牢固影响使用。1888年英国医生约翰·布义德邓禄普发明了充气轮胎,并取得了专利。这种轮胎具有弹性大、重量轻的特点,大大地减弱车辆在行驶中与路面的冲击,开阔了空心轮胎的新领域。由于固着方法是借助于空心胶管充气的伸张和涂刷胶浆与轮辋结合为一整体,所以不能随意装卸亦不耐用。1889年美国人巴尔特列特取得楔形轮胎的专利权。1890年又试制成功由外胎和内胎组成的力车胎,胎圈部装有金属圈,进一步解决了轮胎与轮辋紧密固着的困难,这便是近代直角型胎圈轮胎的雏形。两种不同胎圈形状的充气轮胎问世后,初步打下了充气轮胎发展的基础。1896年美国建立第一个制造充气轮胎的厂家。

 

二、充气轮胎的发展

 

  充气轮胎出现后,对骨架材料的要求越来越高。1910年美国人用棉帘布代替帆布投入轮胎生产,增强了轮胎胎体强度,克服了成型工艺上的困难,同时提高了行驶里程,发展了轮胎的品种,使轮胎具备模制的可能性。轮胎采用棉帘布后,碳黑也大规模用于胎面胶做补强剂,使轮胎的行驶里程增加3—5倍。瓦斯碳黑出现后改善了胎面的耐磨性能和拉伸强度,轮胎结构才获得定型——早期称之为高压轮胎。

 

  1919年普遍采用有机促进剂、防老剂及各种活性剂大大的缩短了硫化时间,使轮胎的生产技术更趋完善。

 

  1923年开始,使用在内胎中充低压的轮胎,称为低压轮胎。由于其空气容量较高压轮胎大,因此能够较好地吸收冲击和震动,改善轮胎的缓冲性能,并增大胎面与地面的接着面积,提高胎面耐磨性和行驶稳定性及安全性,扩大了轮胎的应用范围。伴随丁苯橡胶等合成橡胶的扩大使用,炉法碳黑取代槽法碳黑,助剂品种不断改进,轮胎品种有了较迅速的发展。出现了无内胎轮胎、高行驶性轮胎和超低压轮胎等品种。

 

  骨架材料对轮胎的演变和质量的提高起着重要的作用。1937年至1947年期间,轮胎胎体的骨架材料突破了传统的棉帘线结构,出现了尼龙帘线,增大了轮胎的胎体强度,推动了轮胎结构的重大变革。1942年尼龙帘线用于制造军用轮胎,1947年用于制造民用轮胎。早于1933年首创出钢丝斜胶轮胎的法国米西林公司于1948年生产出钢丝子午线轮胎,轰动了全世界。钢丝子帘线的高强度的特性,使子午胎代替斜交轮胎的趋势十分明显。

 

三、轮胎结构的变化

 

  充气轮胎的发明至今已有百余年的历史了,在前五十年发展较慢,子午胎在1913年已获得专利,但直到1948年才试制和生产。

 

  轮胎最明显的变化是:轮胎与轮辋直径越来越小;断面宽越来越大;充气压力越来越低。

 

  无内胎轮胎在1928年已获得专利,到1948年才开始推广,首先以斜交结构的无内胎轮胎在市场上出售。无内胎轮胎的出现对提高交通运输业的经济效益是十分有利的。

 

  1913年英国人已获得子午胎的专利,1948年由米西林公司首先出售全钢丝子午轿车胎。子午胎有三种类型:全钢丝、半钢丝、全纤维。总的来说,子午线是今后发展的方向。

 

  在七十年代末,发展了低断面子午胎,其是子午胎结构及发展的方向。

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