轮胎结构及设计(02)
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轮胎结构及设计(02)
佳
通
模型尺寸的确定
2.5 胎肩轮廓R0、R1 • 圆胎肩 由R0、R1两段圆弧组成，R0=（10—30） mm，R1过P1、P2点。 • 平胎肩 由一段圆弧R1组成，R1过P1、P2点。
道
行
千
里
步
步
佳
通
模型尺寸的确定
2.6 上胎侧轮廓R3 • 一段圆弧R3。 • 两段圆弧R2、R3。 • 一段从P2点开始的切线加圆弧R3组成。 （ R3的圆心在断面水平轴上）
设计参数（层级、气压、负荷及 花纹形式等） 充气前后及使用过程中外缘尺寸 的变化情况 室内试验数据 实际使用中的性能及主要优缺点 使用部门的建议和要求
道 行 千 里 步 步 佳 通
外轮廓设计
轮胎充气后外缘尺寸（D’、B’、C’）的确定 模型尺寸的确定 胎面花纹设计
道
道 行 千 里 步 步 佳 通
花纹沟深度的确定
• • 根据轮胎规格、花纹类型、胎体强度、车辆行 驶速度以及要求达到的行时里程综合考虑选值 要考虑与其它花纹设计参数的比例关系（如花 纹沟的宽度，花纹块面积，花纹节距数等的关 系）
道
行
千
里
步
步
佳
通
花纹沟断面形状的确定
4.1 花纹沟宽度 • 花纹沟宽度是花纹设计的基本参数，由胎面的耐 磨性和抓着力两个因素决定 • 花纹沟的分布要均匀，不能使花纹块大小差异过 大（应控制在20～50%以内），同时花纹块的 宽度不得小于花纹深度的2倍
步
步
佳
通
安全倍数计算
4.3 钢圈安全倍数（钢圈安全倍数：①有内胎： 必须大于5；②无内胎：外直径小于1000mm 的必须大于5，外直径大于1000mm的必须大 于10 ） Sc=2×T×m/（P×sinβ×（Rm2-Rc2）） 其中：T： 钢丝破断力，kg m： 钢丝根数 P： 充气压力，kg/cm2 Rm：断面水平轴半径，mm Rc：轮辋点半径，mm
轮胎各部件结构设计
b'
的数据，综合权衡确定
R
R1的数据为165mm.
H L h
Rn
R1
a
13
⑽肩下反弧R的确定 对于全钢载重子午胎，肩下一般不采用切线，而采 用一反弧，反弧R过肩部端点和R1相切，一般b较 大，R较小， b较小，R较大。
以12.00R20 S811 18P.R为例 结合其它方法途径搜集的数据，综合权衡确定R为
DJ DF
DC
a
25
以12.00R20 S811 18P.R为例 冠部总厚=16.5+5.5+7.5+2+2.5=34mm
2.5 7.5 16.5 2 5.522 34
a
26
肩部总厚DJ的确定，一般DJ/DT ≤1.25
DI DT
DJ DF
B4 B1 B3
B2
DC
a
27
以12.00R20 S811 18P.R为例 肩部总厚=42mm，42/34=1.2353
HS HF HB1 Ф HZ HB2
DN DW
DL
a
W
34
以12.00R20 S811 18P.R为例 胎体反包点高度
=65mm 子口包布外端点高度
=50mm 胎体反包点到下胎侧 轮廓线的距离=10mm 胎体反包点到胎体帘 线的距离=13mm 填充胶的高度=140mm 140/150.5=0.9302
条形花纹 以条形为主 以横沟为主 越野花纹 混合花纹 混合花a 纹
M+S花纹
19
⑵花纹形状及尺寸的确定： 根据已确定的花纹类型，来确定其形状及尺寸。 花纹沟走向与带束层钢丝走向至少差5°. 以12.00R20 S811 18P.R为例 轮胎主要用于较好或一般路面
轮胎各部件结构设计课件
轮胎各部件结构设计
学习交流PPT
1
2、外胎技术设计
1) 、外胎断面轮廓曲线的设计； 2) 、 胎面花纹形状的设计；
3) 、外胎材料分布图的绘制.
学习交流PPT
2
L h
b b'
外 胎
技 术 设 计
D
d
H
H1
Hr
R1
B R2
R3 R4
R5
W
学习交流PPT C
Rn
R
3
1、外胎断面轮廓曲线的设计
⑴着合宽度C的确定：
Ｒ2＝〔1/4×(326-252-2×24.5)2 ＋(150.5-46)2〕／(326-2522×24.5) ＝443.06mm.
取R2=353mm.
学习交流PPT
D
d
H
H1
B R2
3.3 C
15
⑿下胎侧弧度半径Ｒ3 的确定：
根据R2和轮辋曲线， 结合其它方法途径搜集 的数据，综合权衡确定 R3的数据。 以12.00R20 S811 18P.R 为例 取R3＝90mm.
R3
取Ｒ4＝21.5mm(轮辋23mm).
180mm. b'
R
H L h
Rn
R1
学习交流PPT
14
⑾下胎侧圆弧半径Ｒ2的确定：
Ｒ2＝〔1/4×(B-C-2a)2
＋(Ｈ1-Ｈc)2〕／(B-C-2a)
式中a为轮辋曲线宽的2/3.Ｈc为 轮辋曲线高.
一般情况下，R2 弧的延长线与 着合位置线的交点距离着合宽 度端点大约0~5mm.
以12.00R20 S811 18P.R为例
3.2
2
5°
Φ508
8.50"X20"Ⅰ型平底轮辋
学习交流PPT
1
2、外胎技术设计
1) 、外胎断面轮廓曲线的设计； 2) 、 胎面花纹形状的设计；
3) 、外胎材料分布图的绘制.
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2
L h
b b'
外 胎
技 术 设 计
D
d
H
H1
Hr
R1
B R2
R3 R4
R5
W
学习交流PPT C
Rn
R
3
1、外胎断面轮廓曲线的设计
⑴着合宽度C的确定：
Ｒ2＝〔1/4×(326-252-2×24.5)2 ＋(150.5-46)2〕／(326-2522×24.5) ＝443.06mm.
取R2=353mm.
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D
d
H
H1
B R2
3.3 C
15
⑿下胎侧弧度半径Ｒ3 的确定：
根据R2和轮辋曲线， 结合其它方法途径搜集 的数据，综合权衡确定 R3的数据。 以12.00R20 S811 18P.R 为例 取R3＝90mm.
R3
取Ｒ4＝21.5mm(轮辋23mm).
180mm. b'
R
H L h
Rn
R1
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14
⑾下胎侧圆弧半径Ｒ2的确定：
Ｒ2＝〔1/4×(B-C-2a)2
＋(Ｈ1-Ｈc)2〕／(B-C-2a)
式中a为轮辋曲线宽的2/3.Ｈc为 轮辋曲线高.
一般情况下，R2 弧的延长线与 着合位置线的交点距离着合宽 度端点大约0~5mm.
以12.00R20 S811 18P.R为例
3.2
2
5°
Φ508
8.50"X20"Ⅰ型平底轮辋
第三章 轮胎结构设计(2精品PPT课件
a—轮缘至胎圈中心的距离，cm；
t —胎圈底部倾斜角，度；
r —轮辋底部倾斜角，度。
D．计算实例
以9.00-20轮胎为例，计算钢丝圈所受应力和钢丝 的根数。
• 已知条件:P=657kPa， k Rk=47.9cm,R0=37.25cm， =50.92°
rn=26.67cm，S1=1372kN/根，K=5～7倍
钢圈结构示意图
（a）6层轮胎4－2结构； （b）8层轮胎3－3－2结构 （c）10层轮胎4－4－2结构；（d）12层轮胎4－4－4结构
一般6层以下的轮胎用单钢丝圈，包围方法有2-2结 构和4-2结构;6层以上轮胎用双钢丝圈，包圈方法有33-2,4-4-2,4-4-4,4-4-6,5-5-4,6-6-4等结构;三个钢 丝圈的包圈方法有6-4-4-4结构。
n T K S1
式中 ：n—钢丝根数；
S 1—钢丝强度，用于斜底轮辋，或同时可用平底轮辋 和斜底轮辋
计算胎圈所受应力时，应考虑加上胎圈与轮辋过盈配合时因 过盈力而造成的附加应力，以便增加胎圈的钢丝根数，确保胎 圈必要的强度。
计算钢丝圈所受的总应力应等于钢丝圈在内压作用下所受应 力T与轮胎对轮辋过盈力(箍紧力)Tt之和。
可用加大三角胶条，提高帘布反包高度和 增加胎圈宽度等方法，增大下胎侧补强区域， 提高下胎侧的刚性，防止子口折断。补强区 域是以胎圈底部为起点，约在(0.4～ 0.46)H1的范围内，见图2-19所示。
④内轮廓各部位弧度半径
应参照外轮廓相对应部位的弧度半 径；内轮廓冠部和胎侧部弧度半径的圆 心位置与外轮廓对应弧度半径的圆心位 置一致，均设在中心线和水平轴上。胎 肩部内轮廓弧度半径圆心点可自由确定， 但必须与冠、侧部内轮廓弧度均匀相切， 其半径约为40～8Omm，应视轮胎规格 而定。
t —胎圈底部倾斜角，度；
r —轮辋底部倾斜角，度。
D．计算实例
以9.00-20轮胎为例，计算钢丝圈所受应力和钢丝 的根数。
• 已知条件:P=657kPa， k Rk=47.9cm,R0=37.25cm， =50.92°
rn=26.67cm，S1=1372kN/根，K=5～7倍
钢圈结构示意图
（a）6层轮胎4－2结构； （b）8层轮胎3－3－2结构 （c）10层轮胎4－4－2结构；（d）12层轮胎4－4－4结构
一般6层以下的轮胎用单钢丝圈，包围方法有2-2结 构和4-2结构;6层以上轮胎用双钢丝圈，包圈方法有33-2,4-4-2,4-4-4,4-4-6,5-5-4,6-6-4等结构;三个钢 丝圈的包圈方法有6-4-4-4结构。
n T K S1
式中 ：n—钢丝根数；
S 1—钢丝强度，用于斜底轮辋，或同时可用平底轮辋 和斜底轮辋
计算胎圈所受应力时，应考虑加上胎圈与轮辋过盈配合时因 过盈力而造成的附加应力，以便增加胎圈的钢丝根数，确保胎 圈必要的强度。
计算钢丝圈所受的总应力应等于钢丝圈在内压作用下所受应 力T与轮胎对轮辋过盈力(箍紧力)Tt之和。
可用加大三角胶条，提高帘布反包高度和 增加胎圈宽度等方法，增大下胎侧补强区域， 提高下胎侧的刚性，防止子口折断。补强区 域是以胎圈底部为起点，约在(0.4～ 0.46)H1的范围内，见图2-19所示。
④内轮廓各部位弧度半径
应参照外轮廓相对应部位的弧度半 径；内轮廓冠部和胎侧部弧度半径的圆 心位置与外轮廓对应弧度半径的圆心位 置一致，均设在中心线和水平轴上。胎 肩部内轮廓弧度半径圆心点可自由确定， 但必须与冠、侧部内轮廓弧度均匀相切， 其半径约为40～8Omm，应视轮胎规格 而定。
轮胎结构设计
B 耐磨性较好 周向排列的带束层，加固了胎冠，使轮胎周向不能伸张， 极大的减少了轮胎滚动过程中胎面沿路面的滑移摩擦，显著提 高了胎面的耐磨性和抗机械损伤性能。和普通轮胎比耐磨提高 了30～ 30～70%。 70%。
高分子科学与工程学院
13
§1-2
轮胎的组成及分类
C 抓着性较好 子午线轮胎胎体柔软，下沉量大，胎面与路面接触面积大，接触 压力分布均匀。同时，胎冠刚性大，胎面周向滑移小。所以胎面与路 面抓着性好，比普通胎提高10 ～50%,同时牵引性能和越野性能好，行 面抓着性好，比普通胎提高10～ 50%,同时牵引性能和越野性能好，行 驶安全，通过向好，爬坡性能好。 D 行驶温度低 胎体帘线子午排列，消除了普通结构轮胎交叉排列层间剪切移动。 因此，消耗能量少，生热低。另外，由于胎体帘布层数少，胎测较 薄，也便于散热。所以行驶温度比普通轮胎低30 ～70%。 薄，也便于散热。所以行驶温度比普通轮胎低30～ 70%。 E 使用寿命长 综合寿命比普通轮胎提高50 ～100%，一般路面 10万公里，好路面 万公里，好路面 综合寿命比普通轮胎提高50～ 100%，一般路面10 14万公里，坏路面 7万公里左右。 14万公里，坏路面7 不足：侧向稳定性较差，胎侧易裂口，工艺复杂，造价较高，投资大。 不足：侧向稳定性较差，胎侧易裂口，工艺复杂，造价较高，投资大。
承受车 辆负荷
轮胎的功能及使用性能
功能二.牵引/制动功能：
向路面传递驱动、 制动力
功能三.机动稳定性：
改变 和保 持车 辆行 驶方 向
功能四.行驶舒适性：
吸收来自地 面的震动
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§1-1
轮胎的功能及使用性能
（1）承受汽车负荷。 （2）和汽车悬架共同缓冲来自路面的冲击，保证汽车有良好 的行使平顺性、舒适性。 （3）为传动驱动力和制动力，提供足够的附着力。 （4）为改变或保持行使方向提供足够的操纵与方向的稳定性。 二、轮胎的使用性能
全钢子午线轮胎结构设计(2)
⑷着合直径d确实定： 依据轮胎装配的轮辋尺寸来确定着合直径 d 以12.00R20 S811 18P.R为例，d=511mm
≥24.5 ≤2°
R23
216(8.5") (36)
3.2
R≤8
≥27 ≤2°
14 R27
R≤8 2
5°
216(8.5") 32
46 Φ513.46
44.5 Φ508
8.50"X20"Ⅰ型平底轮辋
Ｒ2＝〔1/4×(326-252-2×24.5)2 ＋(150.5-46)2〕／(326-2522×24.5)
＝443.06mm.
取R2=353mm.
D
d
3.3
⑿下胎侧弧度半径
Ｒ3确实定：
依据R2和轮辋曲
线，结合其它方
法途径搜集的数
H
据，综合权衡确
B
定R3的数据。
R2
H1
以12.00R20 S811
与HF至少保证
10mm的差级；
胎体反包点到下
胎侧轮廓线的距
离DW，依据不
DN
同的规格和胎体 反包点的走式，
DW DL
一般6~12mm；
HS HF HB1 Ф HZ HB2
W
胎体反包点到胎体帘线的距离DN，依据不同的规格 和胎体的走式(下胎侧胎体帘线一般较直)，一般 8~14mm；填充胶的高度HS，一般参考平衡轴的高 度H1和实际应用来确定，HS/H1=0.85~1；
2.5 16.5 22
34
42
DI DT
DJ DF
带束层宽度确实定，一般2#带束层宽B2/行驶面宽 b≥ 0.8，依据实际需要来确定，假设对带束层强度要
轮胎性能力学基础及设计理论讲解
hn h nd( A 1)
G——胶料的弹性剪切模量 A——与帘线促度d和帘线节距t有关 i——帘线密度 rm——零点半径（断面最宽点的半径） y——各层帘线至中面的距离 h1——外表面至中面的距离
hn ——胎体折合厚度 Ek ——帘线动态弹性模量 β k ——胎冠角 rk——胎里半径 r1——轮胎断面方向的曲率半径 h2——内表面至中面的距离
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2．子午胎临界速度的计算
Vc 2
T
2
EIKr
式中：μ ---行驶面单位长度的质量 EI----断面内的弯曲刚度 T----张力 Kr----胎体径向弹性常数
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四、临界速度的影响因素
1．充气压力
提高充气压力对提高临界速度有明显的效果，
影响接近直线正比关系。
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一、轮胎滚动阻力产生的方式 1. 轮胎在路面上的滑移 2. 轮胎内部材料的摩擦 轮胎内部摩阻损失随外胎的结构、构造和材料的性质、 制造技术变的。轮胎中气压的降低对轮胎内部摩阻损失起 着很大的影响。气压降低使轮胎变形增大，因而轮胎内部的 摩阻损失就急剧猛增。 二、轮胎滚动阻力表示和影响因素 1.滚动阻力系数 滚动阻力系数等于滚动阻力除以法向载荷。在良好路面上， 轮胎滚动阻力系数f计算公式为: f N Q V
随之轮胎的负荷能力相应增大。而轮胎的断面宽、外直径及轮辋直径、宽度 直接影响轮胎的内腔容积，轮胎负荷能力随其断面宽的增大而提高。从增大 轮胎断面宽、加宽轮辋宽度等角度来提高轮胎的负荷能力。
2.轮胎充气压力对负荷能力的影响 轮胎负荷能力的大小与充气压力存着密切关系，提高轮胎的内压，相
应可增大轮胎的负荷能力，见图1-10轮胎充气压力与负荷量的关系。轮胎 气压增加的同时会导致胎体帘线应力的增大，尤其在动负荷作用下，极易 造成帘线疲劳损坏，影响轮胎的使用寿命，见图1-11所示，
轮胎各部件结构设计PPT
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⑷着合直径d的确定：
根据轮胎装配的轮辋尺寸来确定着合直径 d
以12.00R20 S811 18P.R为例，d=511mm
NordriDesign™中国专业PowerPoint媒体设计与开发
R≥2.5 R≥1
46 Φ513.46
44.5 Φ508
≥24.5
216(8.5")
≥27
216(8.5")
专业交流
模板超市
以12.00R20 S811 18P.R为例
设计服务
断面宽B增加宽度应为 本作品采用知识共享署名-非商业性使用 2.5 中国大陆许可协议进行许可。 本作品的提供是以适用知识共享组织的公共许可（ 简称“CCPL” 或 “许可”） 条款为前提的。本作品受著作权
(9.9213−8.50)/0.5×0.2=0.5685“=14.44mm 法以及其他相关法律的保护。对本作品的使用不得超越本许可授权的范围。 如您行使本许可授予的使用本作品的权利，就表明您接受并同意遵守本许可的条款。在您接受这些条款和规定的 前提下，许可人授予您本许可所包括的权利。
≤8 8 如您行使本许可授予的使用本作品的权利，就表明您接受并同意遵守本许可的条款。在您接受这些条款和规定的 3.2 R 2 R≤ 前提下，许可人授予您本许可所包括的权利。
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5°
查看全部…
L h
b b'
外
R
Rn
胎
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R1
技 术 设 计
专业交流
模板超市
设计服务
H
H1
B
本作品采用知识共享署R名2-非商业性使用 2.5 中国大陆许可协议进行许可。
⑷着合直径d的确定：
根据轮胎装配的轮辋尺寸来确定着合直径 d
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工程机械轮胎产品知识
工程机械轮胎产品知识
CONTENTS 目录
• 工程机械轮胎概述 • 工程机械轮胎的结构与材料 • 工程机械轮胎的性能与参数 • 工程机械轮胎的安装、使用与维护 • 常见问题与解决方案 • 工程机械轮胎品牌与市场分析
CHAPTER 01
工程机械轮胎概述
定义与分类
定义
工程机பைடு நூலகம்轮胎是用于工程车辆（ 如挖掘机、装载机、压路机等） 的轮胎，具有特殊的设计和制造 要求。
分类
根据用途和结构，工程机械轮胎 可分为实心轮胎、充气轮胎和真 空轮胎等类型。
主要用途与特点
主要用途
用于工程车辆，如挖掘机、装载机、 压路机等，要求轮胎具有高承载能力 、耐磨、抗刺扎等特点。
特点
工程机械轮胎具有坚固耐用、承载能 力强、抗磨损性能好、抗刺扎等特点 ，能够在恶劣的工作环境下保持稳定 性能。
CHAPTER 02
工程机械轮胎的结构与材料
轮胎结构
胎面
直接与地面接触的部分， 提供摩擦力和抓地力，通 常由耐磨、耐切割的橡胶 材料制成。
胎体
轮胎的主体结构，支撑整 个轮胎，包括胎圈和钢丝 带束层。
胎侧
轮胎侧壁，保护轮胎免受 损伤，具有一定的弹性以 缓冲冲击。
材料组成
01
02
03
04
橡胶
主要成分，提供弹性和耐磨性 。
轮胎异常磨损的解决方案
• 总结词：轮胎异常磨损可能是由于多种原因造成的，如不正 确的驾驶习惯、不适当的轮胎气压或不良的轮毂轴承等。
轮胎异常磨损的解决方案
不正确的驾驶习惯
如急加速、急刹车或急转弯等行为可 能导致轮胎异常磨损。
不适当的轮胎气压
气压过高或过低都可能导致轮胎异常 磨损。
CONTENTS 目录
• 工程机械轮胎概述 • 工程机械轮胎的结构与材料 • 工程机械轮胎的性能与参数 • 工程机械轮胎的安装、使用与维护 • 常见问题与解决方案 • 工程机械轮胎品牌与市场分析
CHAPTER 01
工程机械轮胎概述
定义与分类
定义
工程机பைடு நூலகம்轮胎是用于工程车辆（ 如挖掘机、装载机、压路机等） 的轮胎，具有特殊的设计和制造 要求。
分类
根据用途和结构，工程机械轮胎 可分为实心轮胎、充气轮胎和真 空轮胎等类型。
主要用途与特点
主要用途
用于工程车辆，如挖掘机、装载机、 压路机等，要求轮胎具有高承载能力 、耐磨、抗刺扎等特点。
特点
工程机械轮胎具有坚固耐用、承载能 力强、抗磨损性能好、抗刺扎等特点 ，能够在恶劣的工作环境下保持稳定 性能。
CHAPTER 02
工程机械轮胎的结构与材料
轮胎结构
胎面
直接与地面接触的部分， 提供摩擦力和抓地力，通 常由耐磨、耐切割的橡胶 材料制成。
胎体
轮胎的主体结构，支撑整 个轮胎，包括胎圈和钢丝 带束层。
胎侧
轮胎侧壁，保护轮胎免受 损伤，具有一定的弹性以 缓冲冲击。
材料组成
01
02
03
04
橡胶
主要成分，提供弹性和耐磨性 。
轮胎异常磨损的解决方案
• 总结词：轮胎异常磨损可能是由于多种原因造成的，如不正 确的驾驶习惯、不适当的轮胎气压或不良的轮毂轴承等。
轮胎异常磨损的解决方案
不正确的驾驶习惯
如急加速、急刹车或急转弯等行为可 能导致轮胎异常磨损。
不适当的轮胎气压
气压过高或过低都可能导致轮胎异常 磨损。
子午线轮胎的结构设计与制造工艺
子午线轮胎的结构设计与制造工艺学习目的与要求通过学习掌握子午线轮胎的技术设计及施工设计方法；熟练了解子午线轮胎的构造和结构特点；掌握子午线轮胎的成型工艺；了解半成品部件准备及硫化工艺。
第一节子午线轮胎的分类及组成一子午线轮胎的分类（一）按用途不同分类目前子午线轮胎按轮胎用途来分，多数为轿车子午线轮胎、轻载子午线轮胎、载重子午线轮胎等；另外许多力车胎、工程胎、农业胎、工业胎也部分进行了子午化。
（二）按所用骨架材料不同分类（1）全钢丝子午线轮胎：子午线轮胎的带束层和帘布层均为钢丝材料制作。
（2）半钢丝子午线轮胎：子午线轮胎的带束层由钢丝材料制作，帘布层为纤维材料制作。
（3）全纤维子午线轮胎：子午线轮胎的带束层和帘布层均为纤维材料制作。
一般载重胎多数为全钢丝子午线轮胎，而轿车胎和轻卡胎多为半钢丝子午线轮胎或全纤维子午线轮胎。
二子午线轮胎的组成目前子午线轮胎的种类很多，下面主要以轿车子午线轮胎、轻载子午线轮胎、载重子午线轮胎为例进行介绍子午线轮胎的组成。
（一）轿车子午线轮胎的组成轿车子午线轮胎由胎面、冠带层、带束层、胎体帘布层、气密层和胎圈等部分组成。
轿车子午线轮胎的断面图见图4-1。
1.胎面胎面由胎冠胶和胎侧胶组成。
胎冠胶为一个整体胶件，可不分基部胶和冠部胶。
胎侧胶主要用于保护胎体帘布层，一般子午胎的胎体层数少，所以胎侧胶厚度需要厚一些。
由于子午胎胎体柔软弯曲变形大，故要求胎侧胶的耐屈挠疲劳性能和耐光老化性能好。
2.冠带层冠带层附加在带束层上面，一般用1~2层尼龙帘布制成，帘线角度为90︒(即帘线与胎冠中心线平行)，用于提高轿车子午线轮胎的高速性能。
图4-1 轿车子午线轮胎的断面图3.带束层是轿车子午线轮胎主要受力部件，一般由两层钢丝帘布组成，但也可选用多层模量高、变形小的纤维帘布，如芳纶纤维。
帘线角度约为65-72︒。
可根据轮胎的速度和扁平率来选择带束层的帘线角度。
4.胎体帘布层胎体一般由1~2层纤维帘布组成，帘线角度为0︒（即帘线与胎冠中心线垂直）排列。
《轮胎结构设计》课件
气密层
保持轮胎内气压，防止 空气泄漏。
轮胎的主要材料
01
02
03
04
橡胶
提供弹性和耐磨性，是轮胎的 主要材料。
帘布层
增强轮胎的结构强度，防止轮 胎变形。
钢丝圈
提高轮胎的刚性和稳定性。
其他添加剂
如炭黑、硫磺等，提高轮胎性 能。
轮胎的基本类型
轿车轮胎
适用于轿车，分为夏季胎、冬 季胎和四季胎。
轻型载重轮胎
减震设计
通过改进轮胎的结构和材料，降低车辆行驶中的振动和噪音，提高乘坐舒适性 。
静音花纹
采用特殊花纹设计，减少轮胎与地面接触时的噪音，提供更加安静的驾驶环境 。
03
轮胎的设计流程
设计前的准备工作
市场调研
了解市场需求、竞争对手情况以及轮胎技术 发展趋势。
确定设计目标
根据市场调研和技术资料，明确设计目标， 如性能、成本、安全性等。
性能预测
利用仿真软件对设计方案进行性能预 测，评估其是否满足设计目标。
优化设计
根据性能预测结果，对设计方案进行 优化，以提高性能或降低成本。
设计方案的评审与优化
01
评审
组织专家或团队对设计方案进行评 审，从多角度评估其优缺点。
再次评审
对修改后的设计方案进行再次评审 ，确保满足要求。
03
02
反馈与修改
技术资料收集
收集相关法律法规、标准、技术文献等，为 设计提供依据。
确定设计限制条件
明确设计过程中需要考虑的限制条件，如轮 胎尺寸、材料、工艺等。
设计方案的制定
概念设计
根据设计目标，提出多种可能的方案 ，并评估其可行性。
详细设计
第三章 轮胎结构设计方法
Bm = 25.9 ×
180o − sin −1 ( 141.3o
17.78 ) 25.9
= 25.9 × 0.96 = 25.047(cm)
WD = 0.231 × 1.1 × 0.425 × 9.8 × 10 −3 × (1.02 × 10 −2 × 588) 0.585 × 25.0471.39 (50.8 + 25.047)
胎断面图的基本框架尺寸，他们包括断面宽（B） 、外 直径 （D） 、 断面高 （H） 、 下胎侧高 （H1） 、 上胎侧高 （H2） 、 着合直径（d） 、着合宽度（C） 、行驶面宽（b） 、行驶 面高（h）等组成。 1）轮胎断面宽 B 确定 轮胎断面宽是指胎体断
面的最宽位置，位于水平轴上，对于常规轮胎来说是 胎侧变形最大的位置。其值的确定直接影响技术指标 要求的充气断面宽 B′，是决定轮胎外形合格与否的 重要参数。 断面宽 B 值的确定按照式（3-1-1）即：
3
轿车轮胎负荷计算基本公式(3-1-3)（3-1-4）为:
1.39 W = 0.231K × 0.425 × 9.8 × 10 −3 × (1.02 × 10 −2 P ) 0.585 × Bd ( D R + Bd )
（3-1-3）
Bd = B0.70 − 0.637d
180o − sin −1 135.6o W1 B′
=20（KN）
WS = 20 × 1.14 = 22.8( KN ) ，（增加气压70kPa）
4
三、外胎外轮廓尺寸的确定方法 所谓轮胎的外轮廓设计，实质是对能够生产出相应技术指标要求的充气外轮廓尺寸的成品轮 胎的模具内轮廓形状尺寸的确定过程，这里定义的轮胎尺寸，实际上是指硫化模具的内缘轮廓尺 寸。在结构设计过程中，一类主要的设计方法如前所述，先对轮胎外轮廓尺寸进行确定，轮胎外 轮廓的主要尺寸组成及代号见图 3-1-2。 1.外胎轮廓尺寸的确定 轮胎的轮廓尺寸是外
轮胎结构技术
Inner LTire的空气压维持
Inner Liner 主要要求特性 - 使用耐空气渗透性良
好的Butyle Rubber
Lateral Groove
Sipe
Tread Pattern的功能
随形象及Groove深度的变化，显示出制•驱动性能 及 R&H, NVH性能差异 * Tire 外观也重要
Tread Pattern 设计要素 - Main Groove个数,宽, 深度,位置 ☞ 接地率, 排水性, Wandering - Lateral Groove形象,个数,深度, 方向性
Carcass主要要求特性 - 冲击吸收性, 冲击抵抗性 - 尺寸稳定性 - Flat Spotting Resistance
主要Carcass Cord 材质 - Rayon - Polyester
6） Bead
Height
Bead Filler
Bead Wire
Bead Wire的功能 固定Tire和 Rim,且支持 负荷，驱动/制动、 Torque等传达给轮面的 作用
补强Belt Capply Type 随Tire Speed Grade 及规格多样化使用数量及 Type。 ☞ 1 Edge, 2 Edge, 1 Full Cap 1Full + 1 Edge, 2 Full Cap ☞ Cord 强度
Belt Cushion的功能
减少Belt Edge层间剪切应力，为了防止Separation 插入耐热Rubber Sheet。
Tread
Carcass
Nylon Cap ply
Belt Belt Cushion
Inner Liner
Side Wall
Inner Liner 主要要求特性 - 使用耐空气渗透性良
好的Butyle Rubber
Lateral Groove
Sipe
Tread Pattern的功能
随形象及Groove深度的变化，显示出制•驱动性能 及 R&H, NVH性能差异 * Tire 外观也重要
Tread Pattern 设计要素 - Main Groove个数,宽, 深度,位置 ☞ 接地率, 排水性, Wandering - Lateral Groove形象,个数,深度, 方向性
Carcass主要要求特性 - 冲击吸收性, 冲击抵抗性 - 尺寸稳定性 - Flat Spotting Resistance
主要Carcass Cord 材质 - Rayon - Polyester
6） Bead
Height
Bead Filler
Bead Wire
Bead Wire的功能 固定Tire和 Rim,且支持 负荷，驱动/制动、 Torque等传达给轮面的 作用
补强Belt Capply Type 随Tire Speed Grade 及规格多样化使用数量及 Type。 ☞ 1 Edge, 2 Edge, 1 Full Cap 1Full + 1 Edge, 2 Full Cap ☞ Cord 强度
Belt Cushion的功能
减少Belt Edge层间剪切应力，为了防止Separation 插入耐热Rubber Sheet。
Tread
Carcass
Nylon Cap ply
Belt Belt Cushion
Inner Liner
Side Wall
第四章子午线轮胎结构设计
由于轮胎规格品种繁多，因此出现一系列不 同的计算理想轮辋上充气断面宽的配套公式，这 里仅以轻型载重汽车轮胎和轿车轮胎为例做一简 单介绍。
轻型载重汽车轮胎负荷计算公式为:
W 0.231K 0.425 P0.585 Sd1.39 (DR Sd )
S
S1
1800
sin 1 (W 141.3
钢丝帘线主要用于子午线轮胎的胎体 及带束层，其主要特点是耐热性极好，强 度高，同时伸长率极小，对保持轮胎尺寸 稳定性极为有利。
例如:全纤维子午线轮胎主要为轻型轿 车轮胎和拖拉机轮胎，半钢丝子午线轮胎 主要为高速轿车轮胎和轻型载重轮胎， 9.00R20以下的中型载重轮胎。全钢丝子午 线轮胎主要适用于重型载重轮胎和工程轮 胎，9.00R20可用全钢丝，亦可用半钢丝。
自80年代起呈现出许多新的轮胎设计方法，如：
普利斯通公司的RCOT (最佳滚动轮廓)理论，适用于轿车子 午线轮胎的设计；TCOT(最佳张力控制)理论，适用于载 重子午线轮胎的设计；
日本横滨公司的STEM(应变能量最小化)理论。 日本东洋公司的DSOC(动态模拟最佳化轮胎形状)理论，适用
于载重子午线轮胎的设计； 前苏联的CSSOT(应力－应变周期优化) 理论，它除考虑轮胎
子午线轮胎断面最宽点半径的位置要比斜交 轮胎的高，能使其变形落在水平轴以上带束层端 点以下的上胎侧高(H2)区域之内，并减小下胎侧 高(H1)区域的应力和胎圈的应力。由于子午线轮 胎胎体帘线呈径向排列，其钢丝圈承受力要比斜 交轮胎的大，故断面最宽点半径要取得高一些来 减轻承受力。
一般轿车子午胎的H1/ H2取值为1.0～1.2， 载重子午线胎最高可达1.4。
W
0.231K
0.425
轻型载重汽车轮胎负荷计算公式为:
W 0.231K 0.425 P0.585 Sd1.39 (DR Sd )
S
S1
1800
sin 1 (W 141.3
钢丝帘线主要用于子午线轮胎的胎体 及带束层，其主要特点是耐热性极好，强 度高，同时伸长率极小，对保持轮胎尺寸 稳定性极为有利。
例如:全纤维子午线轮胎主要为轻型轿 车轮胎和拖拉机轮胎，半钢丝子午线轮胎 主要为高速轿车轮胎和轻型载重轮胎， 9.00R20以下的中型载重轮胎。全钢丝子午 线轮胎主要适用于重型载重轮胎和工程轮 胎，9.00R20可用全钢丝，亦可用半钢丝。
自80年代起呈现出许多新的轮胎设计方法，如：
普利斯通公司的RCOT (最佳滚动轮廓)理论，适用于轿车子 午线轮胎的设计；TCOT(最佳张力控制)理论，适用于载 重子午线轮胎的设计；
日本横滨公司的STEM(应变能量最小化)理论。 日本东洋公司的DSOC(动态模拟最佳化轮胎形状)理论，适用
于载重子午线轮胎的设计； 前苏联的CSSOT(应力－应变周期优化) 理论，它除考虑轮胎
子午线轮胎断面最宽点半径的位置要比斜交 轮胎的高，能使其变形落在水平轴以上带束层端 点以下的上胎侧高(H2)区域之内，并减小下胎侧 高(H1)区域的应力和胎圈的应力。由于子午线轮 胎胎体帘线呈径向排列，其钢丝圈承受力要比斜 交轮胎的大，故断面最宽点半径要取得高一些来 减轻承受力。
一般轿车子午胎的H1/ H2取值为1.0～1.2， 载重子午线胎最高可达1.4。
W
0.231K
0.425
子午线轮胎结构设计方法PPT课件
27
所以有 对于S，成立 经过简单的积分计算得到： 对(14)式微分并将(11)式代入整理得：
28
其中： 形心半径R通过下式计算： 经过计算得到： 对(16)式微分并将(11)、(15)式代入整理得：
29
其中： 现在将(13)式对m求导，并将(15)、(17)式代入 整理得到： 将(18)式代入(12)式就得到最终的计算公式：
2
有限元分析虽然是一种比较有效的工具，但作 为一种数值计算方法只能作为分析的辅助工具。
在计算子午线轮胎内压应力时最好能有一套比 较适用的解析或半解析的分析方法来刻画出轮 胎的力学本质。
3
要计算带束层的内压应力，首先要知道带束层 的接触压力。
F. 波姆引入的内压分担率函数g(s)的概念，并 以g(s)为函数变量导出了子午线充气平衡轮廓 的解析表达式。
根据虚功原理有：
进一步引入简化假设，即：
12
以F表示胎冠断面周长单位长度所对应带束末端 之总接触压力，即
则有:
求出带束周向总应力为：
根据F. 富朗克的结论，内压分担率g(s)的分布 曲线比抛物线更接近梯形，所以这里近似假设： g(s)是常数，
13
则接触压力：
内压分担率为：
2. 胎体帘线的受力分析
34
35
36
二、 子午胎箍紧系数的计算原
理和方法
第一节. 概 论
帘线冠角是影响斜交轮胎形状和各种力学性 能的最重要参数；带束层则是决定子午线轮胎几 何形状和轮胎构件中内压初始应力分布以及轮胎 的各种力学特性的最重要的部件。带束层对子午 线轮胎的这种影响一般采用所谓箍紧系数来描述。
箍紧系数定义如下，
8
bd：支撑带束层的胎体轴向半宽 m：m= rk- rc n：椭圆底部到轮辋点的距离 p：充气内压 g(s)：带束层内压分担率 N：胎体帘线总根数 Tb：带束层周向内压总应力 TB：钢丝圈周向内压总应力 TC：胎体单根帘线张力
所以有 对于S，成立 经过简单的积分计算得到： 对(14)式微分并将(11)式代入整理得：
28
其中： 形心半径R通过下式计算： 经过计算得到： 对(16)式微分并将(11)、(15)式代入整理得：
29
其中： 现在将(13)式对m求导，并将(15)、(17)式代入 整理得到： 将(18)式代入(12)式就得到最终的计算公式：
2
有限元分析虽然是一种比较有效的工具，但作 为一种数值计算方法只能作为分析的辅助工具。
在计算子午线轮胎内压应力时最好能有一套比 较适用的解析或半解析的分析方法来刻画出轮 胎的力学本质。
3
要计算带束层的内压应力，首先要知道带束层 的接触压力。
F. 波姆引入的内压分担率函数g(s)的概念，并 以g(s)为函数变量导出了子午线充气平衡轮廓 的解析表达式。
根据虚功原理有：
进一步引入简化假设，即：
12
以F表示胎冠断面周长单位长度所对应带束末端 之总接触压力，即
则有:
求出带束周向总应力为：
根据F. 富朗克的结论，内压分担率g(s)的分布 曲线比抛物线更接近梯形，所以这里近似假设： g(s)是常数，
13
则接触压力：
内压分担率为：
2. 胎体帘线的受力分析
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35
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二、 子午胎箍紧系数的计算原
理和方法
第一节. 概 论
帘线冠角是影响斜交轮胎形状和各种力学性 能的最重要参数；带束层则是决定子午线轮胎几 何形状和轮胎构件中内压初始应力分布以及轮胎 的各种力学特性的最重要的部件。带束层对子午 线轮胎的这种影响一般采用所谓箍紧系数来描述。
箍紧系数定义如下，
8
bd：支撑带束层的胎体轴向半宽 m：m= rk- rc n：椭圆底部到轮辋点的距离 p：充气内压 g(s)：带束层内压分担率 N：胎体帘线总根数 Tb：带束层周向内压总应力 TB：钢丝圈周向内压总应力 TC：胎体单根帘线张力
轮胎的结构图解
汽车行驶系统——轮胎的结构全面图解汽车行驶系统——轮胎的结构全面图解汽车传动系统结构图解。
充气轮胎的构造图1-胎冠 2-胎肩 3-胎侧 4-胎圈 5-胎面 6-缓冲层（带束层） 7-帘布层充气轮胎一般由外胎、内胎和垫带组成，而外胎则主要由胎冠、胎肩，胎侧和胎圈等部分组成。
有内胎的充气轮胎1-外胎2-内胎3-垫带这种轮胎主要由外胎、内胎和垫带组成。
内胎中充满压缩空气，外胎用来保护内胎不受损伤且具有一定弹性；垫带放在内胎下面，防止内胎与轮辋硬性接触受损伤。
无内胎的充气轮胎1－橡胶密封层2－自粘层3－槽纹4－轮辋5－气门嘴这种轮胎外观上与普通轮胎相似，但胎圈外侧上有若干道同心环形槽纹，在轮胎内空气压力作用下，槽纹能使胎圈紧贴在轮辋边缘上，使之与轮辋保证良好气密性。
普通斜交轮胎普通斜交轮胎的特点是帘布层和缓冲层各相邻层帘线交叉排列，各层帘线与胎冠中心线成350"400的交角，因而叫斜交轮胎。
在帘布层与胎面之间为缓冲层。
子午线轮胎此种轮胎的帘线与胎面中心线呈90°或接近90°角排列，帘线分布如地球的子午线，因而称为子午线轮胎。
在帘布层与胎面之间为带束层。
带束层内各层帘线与胎面中心线夹角为10°-20° 轮胎花纹图轮胎花纹主要分为普通花纹、越野花纹和混合花纹。
普通花纹（见图A和B）细而浅，适用于比较好的硬路面。
越野花纹（见图D和E）凹部深而且粗，在软路面上与地面附着性好，越野能力强，适用于矿山、建筑工地等地面情况。
混合花纹如图（C）介于普通花纹和越野花纹之间，中部为菱形、纵向锯齿形或烟斗形花纹，两边为横向越野花纹，适于城市、乡村之间的路面行驶的汽车。
轮胎结构讲解
轮胎结构讲解
轮胎啊，看着就是一圈黑乎乎的东西，但里面构造可丰富了，就像个复杂的汉堡包一样层层叠加。
最外面那层皮（胎面）：这就是轮胎和路面对面battle的部分，上面有各种花纹，像是给轮胎穿的鞋子底，既能抓地防滑，还能排水，走起路来声音小，不吵人。
两边的肉夹馍（胎肩）：胎面两侧鼓出来的部分，转弯时它俩上场，帮着稳住车身，别让车漂了，同时也能帮着快速排水。
侧面的花衣裳（胎侧）：轮胎的侧面，印着各种信息，像是身份证一样，告诉你是啥牌子，多大号。
这层软软的，能吸收路上的小颠簸，让你坐车舒服些。
轮胎里的钢筋铁骨（帘布层）：轮胎里面的骨架，一层层纤维布交叉织在一起，让轮胎既有弹性又结实，不怕撑破。
加固层（带束层）：紧挨着胎面那一层，用钢丝或者特强尼龙做的，就像是给轮胎穿上护甲，让它在高速跑时更稳当，不容易变形。
密封圈（气密层）：就像轮胎里的保鲜膜，保证气不漏，通常用橡胶做，有时候还会加点高科技材料，密封效果杠杠的。
轮胎的戒指（胎圈）：轮胎和轮毂之间的连接环，得够硬够牢固，保证轮胎不乱跑。
内层保护膜（内衬层）：贴在轮胎里面，和气密层一起工作，双重保险防漏气。
现在的轮胎技术，那是越来越高级，尺寸越来越大，设计也越来越炫酷，不光是为了好看，更是为了让车开起来更爽、更安全。
就像顶级赛车那样，连悬挂系统都要跟着轮胎的进化升级，一切都是为了让车手开得更快，轮胎用得更久。
所以说，轮胎虽然不起眼，但每一块、每一层都是精心设计的，为了让你的车跑得稳、跑得快、还跑得舒服。
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道 行 千 里 步 步 佳 通
花纹沟深度的确定
• • 根据轮胎规格、花纹类型、胎体强度、车辆行 驶速度以及要求达到的行时里程综合考虑选值 要考虑与其它花纹设计参数的比例关系（如花 纹沟的宽度，花纹块面积，花纹节距数等的关 系）
佳
通
模型尺寸的确定
2.5 胎肩轮廓R0、R1 • 圆胎肩 由R0、R1两段圆弧组成，R0=（10—30） mm，R1过P1、P2点。 • 平胎肩 由一段圆弧R1组成，R1过P1、P2点。
道
行
千
里
步
步
佳
通
模型尺寸的确定
2.6 上胎侧轮廓R3 • 一段圆弧R3。 • 两段圆弧R2、R3。 • 一段从P2点开始的切线加圆弧R3组成。 （ R3的圆心在断面水平轴上）
行
千
里
步
步
佳
通
轮胎充气后外缘尺寸 （D’、B’、C’）的确定
依据GB、ETRTO、TRA、JATMA，取 符合各个标准的公共值，如果上述标准 之间存在较大差异，以目标市场所在区 域的标准为准。 如果客户因特殊需要或其它情况而提出 的要求，在设计时应考虑他们的要求。
道
行
千
里
步
步
佳
通
h
h1
b b1
道
行
千
里
步
步
佳
通
模型尺寸的确定
2.7 下胎侧轮廓R4、R5 • R4的圆心在断面水平轴上，并与轮辋在轮 缘宽度80%处相交 • R5与R4、R6相切，并与轮辋在轮缘宽度 2/3处相交
道
行
千
里
步
步
佳
通
模型尺寸的确定
2.7 胎圈部位轮廓R6、R7、α 2.7.1 有内胎 • R6较轮辋相应部位半径大0.5—1.0mm • h3较轮辋相应部位尺寸小1.0—1.5mm • R7较轮辋相应部位半径小0.5—1.0mm
全轮位（A）
道 行 千 里 步 步 佳 通
各花纹特点
车型 轮位 特点 花纹采用纵横两个方向设计，将导向和驱动性能紧密结 全轮位 合，轮胎的操纵性和制动力得到极大的发挥， 保证了轮胎在各个轮位上都能发挥其优越的性能。 导向轮 卡车 驱动轮 拖车轮 客运 客车 公交 以纵向花纹为主，保证了轮胎的操纵性和舒适性，走行抵 抗力小，噪音低。 以横向花纹为主，花纹沟较深，花纹块大，为车辆提供了 极强的驱动力。 以纵向花纹为主，花纹沟浅，磨耗低，走行抵抗力小，噪 音小，舒适性强。 花纹胎面采用特殊配方，耐磨耐高温，花纹块较小， 保证了轮胎行驶的舒适性和较长的使用寿命。 花纹胎面采用耐磨配方，加强胎侧保护，花纹设计新颖、 美观，轮胎有很强的操纵性和舒适性，使用寿命较长。
设计参数（层级、气压、负荷及 花纹形式等） 充气前后及使用过程中外缘尺寸 的变化情况 室内试验数据 实际使用中的性能及主要优缺点 使用部门的建议和要求
道 行 千 里 步 步 佳 通
外轮廓设计
轮胎充气后外缘尺寸（D’、B’、C’）的确定 模型尺寸的确定 胎面花纹设计
道
步
佳
通
模型尺寸的确定
2.3 b、h b=B′*K6 (K6=0.72—0.83) 建议导向轮 K6=0.72—0.78 驱动轮、通用轮 K6=0.74—0.83 h=H*K7 (K7=0.024—0.036) 建议导向轮 K7=0.024—0.03 驱动轮、通用轮 K7=0.028—0.036
• α =2.5°
道
行
千
里
步
步
佳
通
模型尺寸的确定
2.7.2 无内胎 • R6=12—14mm • R7=8mm • α=20° • β=25 °
道
行
千
里
步
步
佳
通
胎面花纹设计
• • • • • 胎面花纹设计基本要求 花纹类型 花纹沟深度的确定 花纹沟断面形状的确定 其它
道
行
千
里
步
步
佳
通
胎面花纹设计基本要求
道
行
千
里
步
步
佳
通
模型尺寸的确定
2.4 胎冠轮廓Rn • 胎冠基本上是由一段圆弧Rn加一段直线 组成， Rn圆心在断面垂直轴上，其值由 b1和h1决定。 Rn= b12／8 h1+ h1 ／2 • b1=b*K8 （K8=05—0.66） • h1=h*K9 （K9=0.33—0.56）
道
行
千
里
步
步
主要内容
设计前的资料收集 外轮廓设计 胎面花纹设计 内轮廓设计
道
行
千
里
步
步
佳
通
设计前的资料收集
车辆的技术性能 路况 国内外同类轮胎的标准 国内外同类规格轮胎的结构 和使用情况
道
行
千
里
步
步
佳
通
车辆的技术性能
车辆类别、厂牌、型号、用途和外形尺寸 车辆自重、载重、整车重量在各轴上的分布和车辆所 需承担的牵引负荷 车辆驱动形式、轴数、轴距、轮数和轮距 轮辋类型、代号和双轮间距 车辆的平均速度和最高速度 最小离地间隙、最小转弯半径和最大爬坡度 轮胎最大外缘尺寸 对轮胎的特殊要求 其它
• • • • • 要与路面纵向和侧向有良好的接着性能 尽可能耐磨，且滚动损失小 使用中生热小、散热快、自洁性能好 使用中耐刺扎、不裂口、不掉块 在保证以上性能的基础上，还应做到低噪 声和美观
道
行
千
里
步
步
佳
通
花纹的类型
• • • • 导向花纹 驱动花纹 拖车花纹 全轮位花纹
拖车轮（T） R0
R1
外轮廓设计
b2
Rn
R2
H2
R3
H
B
R4
H1
R
5
R6
R7
R8 C1 C
h3
α
D
d
道
行
千
里
步
步
佳
通
模型尺寸的确定
2.1 D、C、B D=D’/K1 (K1=1.0028—1.0072) C=C’+1/2” (TT）； C=C’+1” （TL） B=B′/K3-(C-C’)*K4 (K3=1.0002— 1.0184) (K4=0.48—0.55)
道
行
千
里
步
步
佳
通
路况
路面的性质： 1. 硬基路面（水泥、柏油和碎石） 2. 混合路面（城乡间水泥或石土路） 3. 软基路面（雪、砂或土路）
使用地区的年平均气温和降雨量
道
行
千
里
步
步
佳
通
国内外同类轮胎的标准
GB TRA ETRTO JATMA
道
行
千
里
步
步
佳
通
国内外同类规格轮胎的 结构和使用情况
道
行
千
里
步
步
佳
通
模型尺寸的确定
2.2 d 、H、H1D dd
名义直 径 d 17.5″ 19.5″ 20″ 22″ 22.5″ 24″ 613 24.5″ 670.5
442.5 493.5 511
562 569.5
H=（D-d）/2 H1=H*K5
(K5=0.45—0.52)
道
行
千
里
步
花纹沟深度的确定
• • 根据轮胎规格、花纹类型、胎体强度、车辆行 驶速度以及要求达到的行时里程综合考虑选值 要考虑与其它花纹设计参数的比例关系（如花 纹沟的宽度，花纹块面积，花纹节距数等的关 系）
佳
通
模型尺寸的确定
2.5 胎肩轮廓R0、R1 • 圆胎肩 由R0、R1两段圆弧组成，R0=（10—30） mm，R1过P1、P2点。 • 平胎肩 由一段圆弧R1组成，R1过P1、P2点。
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千
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佳
通
模型尺寸的确定
2.6 上胎侧轮廓R3 • 一段圆弧R3。 • 两段圆弧R2、R3。 • 一段从P2点开始的切线加圆弧R3组成。 （ R3的圆心在断面水平轴上）
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步
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通
轮胎充气后外缘尺寸 （D’、B’、C’）的确定
依据GB、ETRTO、TRA、JATMA，取 符合各个标准的公共值，如果上述标准 之间存在较大差异，以目标市场所在区 域的标准为准。 如果客户因特殊需要或其它情况而提出 的要求，在设计时应考虑他们的要求。
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通
h
h1
b b1
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步
佳
通
模型尺寸的确定
2.7 下胎侧轮廓R4、R5 • R4的圆心在断面水平轴上，并与轮辋在轮 缘宽度80%处相交 • R5与R4、R6相切，并与轮辋在轮缘宽度 2/3处相交
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通
模型尺寸的确定
2.7 胎圈部位轮廓R6、R7、α 2.7.1 有内胎 • R6较轮辋相应部位半径大0.5—1.0mm • h3较轮辋相应部位尺寸小1.0—1.5mm • R7较轮辋相应部位半径小0.5—1.0mm
全轮位（A）
道 行 千 里 步 步 佳 通
各花纹特点
车型 轮位 特点 花纹采用纵横两个方向设计，将导向和驱动性能紧密结 全轮位 合，轮胎的操纵性和制动力得到极大的发挥， 保证了轮胎在各个轮位上都能发挥其优越的性能。 导向轮 卡车 驱动轮 拖车轮 客运 客车 公交 以纵向花纹为主，保证了轮胎的操纵性和舒适性，走行抵 抗力小，噪音低。 以横向花纹为主，花纹沟较深，花纹块大，为车辆提供了 极强的驱动力。 以纵向花纹为主，花纹沟浅，磨耗低，走行抵抗力小，噪 音小，舒适性强。 花纹胎面采用特殊配方，耐磨耐高温，花纹块较小， 保证了轮胎行驶的舒适性和较长的使用寿命。 花纹胎面采用耐磨配方，加强胎侧保护，花纹设计新颖、 美观，轮胎有很强的操纵性和舒适性，使用寿命较长。
设计参数（层级、气压、负荷及 花纹形式等） 充气前后及使用过程中外缘尺寸 的变化情况 室内试验数据 实际使用中的性能及主要优缺点 使用部门的建议和要求
道 行 千 里 步 步 佳 通
外轮廓设计
轮胎充气后外缘尺寸（D’、B’、C’）的确定 模型尺寸的确定 胎面花纹设计
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佳
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模型尺寸的确定
2.3 b、h b=B′*K6 (K6=0.72—0.83) 建议导向轮 K6=0.72—0.78 驱动轮、通用轮 K6=0.74—0.83 h=H*K7 (K7=0.024—0.036) 建议导向轮 K7=0.024—0.03 驱动轮、通用轮 K7=0.028—0.036
• α =2.5°
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模型尺寸的确定
2.7.2 无内胎 • R6=12—14mm • R7=8mm • α=20° • β=25 °
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佳
通
胎面花纹设计
• • • • • 胎面花纹设计基本要求 花纹类型 花纹沟深度的确定 花纹沟断面形状的确定 其它
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胎面花纹设计基本要求
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佳
通
模型尺寸的确定
2.4 胎冠轮廓Rn • 胎冠基本上是由一段圆弧Rn加一段直线 组成， Rn圆心在断面垂直轴上，其值由 b1和h1决定。 Rn= b12／8 h1+ h1 ／2 • b1=b*K8 （K8=05—0.66） • h1=h*K9 （K9=0.33—0.56）
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步
主要内容
设计前的资料收集 外轮廓设计 胎面花纹设计 内轮廓设计
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设计前的资料收集
车辆的技术性能 路况 国内外同类轮胎的标准 国内外同类规格轮胎的结构 和使用情况
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步
佳
通
车辆的技术性能
车辆类别、厂牌、型号、用途和外形尺寸 车辆自重、载重、整车重量在各轴上的分布和车辆所 需承担的牵引负荷 车辆驱动形式、轴数、轴距、轮数和轮距 轮辋类型、代号和双轮间距 车辆的平均速度和最高速度 最小离地间隙、最小转弯半径和最大爬坡度 轮胎最大外缘尺寸 对轮胎的特殊要求 其它
• • • • • 要与路面纵向和侧向有良好的接着性能 尽可能耐磨，且滚动损失小 使用中生热小、散热快、自洁性能好 使用中耐刺扎、不裂口、不掉块 在保证以上性能的基础上，还应做到低噪 声和美观
道
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佳
通
花纹的类型
• • • • 导向花纹 驱动花纹 拖车花纹 全轮位花纹
拖车轮（T） R0
R1
外轮廓设计
b2
Rn
R2
H2
R3
H
B
R4
H1
R
5
R6
R7
R8 C1 C
h3
α
D
d
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模型尺寸的确定
2.1 D、C、B D=D’/K1 (K1=1.0028—1.0072) C=C’+1/2” (TT）； C=C’+1” （TL） B=B′/K3-(C-C’)*K4 (K3=1.0002— 1.0184) (K4=0.48—0.55)
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通
路况
路面的性质： 1. 硬基路面（水泥、柏油和碎石） 2. 混合路面（城乡间水泥或石土路） 3. 软基路面（雪、砂或土路）
使用地区的年平均气温和降雨量
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佳
通
国内外同类轮胎的标准
GB TRA ETRTO JATMA
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佳
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国内外同类规格轮胎的 结构和使用情况
道
行
千
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佳
通
模型尺寸的确定
2.2 d 、H、H1D dd
名义直 径 d 17.5″ 19.5″ 20″ 22″ 22.5″ 24″ 613 24.5″ 670.5
442.5 493.5 511
562 569.5
H=（D-d）/2 H1=H*K5
(K5=0.45—0.52)
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