1、轎車輪胎負(fù)荷計算基本公式為2 2、根據(jù)內(nèi)緣平衡形狀曲線，從內(nèi)往外設(shè)計根據(jù)內(nèi)緣平衡形狀曲線，從內(nèi)往外設(shè)計 有數(shù)學(xué)模型作為計算依據(jù)，是當(dāng)代科學(xué)的方法有數(shù)學(xué)模型作為計算依據(jù)，是當(dāng)代科學(xué)的方法 輪胎結(jié)構(gòu)設(shè)計輪胎結(jié)構(gòu)設(shè)計現(xiàn)在廣泛采用的傳統(tǒng)設(shè)計方法，是以現(xiàn)在廣泛采用的傳統(tǒng)設(shè)計方法，是以靜靜態(tài)平衡輪廓理論為設(shè)計依據(jù)，用薄膜態(tài)平衡輪廓理論為設(shè)計依據(jù)，用薄膜- -網(wǎng)絡(luò)理論為原理網(wǎng)絡(luò)理論為原理指導(dǎo)輪胎設(shè)計，指導(dǎo)輪胎設(shè)計，輪胎在模型內(nèi)的輪廓用幾何作圖法，輪胎在模型內(nèi)的輪廓用幾何作圖法，從外緣輪廓向內(nèi)進(jìn)行設(shè)計。從外緣輪廓向內(nèi)進(jìn)行設(shè)計。輪胎結(jié)構(gòu)設(shè)計分輪胎結(jié)構(gòu)設(shè)計分技術(shù)設(shè)計和施工設(shè)計兩個階段技術(shù)設(shè)計和施工設(shè)計兩個階段進(jìn)行

2、。第一階段第一階段: :技術(shù)設(shè)計技術(shù)設(shè)計 任務(wù)是收集為設(shè)計提供依據(jù)的技術(shù)資料；確定輪任務(wù)是收集為設(shè)計提供依據(jù)的技術(shù)資料；確定輪胎的技術(shù)性能；設(shè)計外胎外輪廓曲線和胎面花紋；設(shè)胎的技術(shù)性能；設(shè)計外胎外輪廓曲線和胎面花紋；設(shè)計內(nèi)胎、墊帶和水胎計內(nèi)胎、墊帶和水胎( (或膠囊或膠囊) )斷面曲線；繪制外胎斷面曲線；繪制外胎, ,內(nèi)胎和墊帶設(shè)計總圖。內(nèi)胎和墊帶設(shè)計總圖。第二階段第二階段: :施工設(shè)計施工設(shè)計。 任務(wù)是根據(jù)技術(shù)設(shè)計確定成型機頭型式、直徑及任務(wù)是根據(jù)技術(shù)設(shè)計確定成型機頭型式、直徑及肩部輪廓；繪制外胎材料分布圖；制定外胎、內(nèi)胎及肩部輪廓；繪制外胎材料分布圖；制定外胎、內(nèi)胎及水胎水胎( (或膠囊或

3、膠囊) )施工標(biāo)準(zhǔn)表；提出外胎，內(nèi)胎及水胎制施工標(biāo)準(zhǔn)表；提出外胎，內(nèi)胎及水胎制造附屬工具的技術(shù)要求。造附屬工具的技術(shù)要求。 在完成設(shè)計后，在完成設(shè)計后，提出技術(shù)設(shè)計和施工設(shè)計說明提出技術(shù)設(shè)計和施工設(shè)計說明書書。設(shè)計任務(wù)設(shè)計任務(wù)輪胎設(shè)計前的準(zhǔn)備工作輪胎設(shè)計前的準(zhǔn)備工作確定技術(shù)要求確定技術(shù)要求確定外胎外輪廓曲線確定外胎外輪廓曲線設(shè)計外胎胎面花紋設(shè)計外胎胎面花紋確定外胎內(nèi)輪廓曲線確定外胎內(nèi)輪廓曲線優(yōu)選方案優(yōu)選方案繪制外繪制外胎總胎總 圖圖確定成型機頭型確定成型機頭型式、直徑、肩部式、直徑、肩部曲線、繪制材料曲線、繪制材料分布圖分布圖確定水胎（膠確定水胎（膠囊）斷面尺寸、囊）斷面尺寸、繪制斷面輪廓繪制

4、斷面輪廓圖圖確定內(nèi)胎確定內(nèi)胎斷面尺寸、斷面尺寸、繪制內(nèi)胎繪制內(nèi)胎總圖總圖確定墊帶確定墊帶斷面尺寸、斷面尺寸、繪制內(nèi)胎繪制內(nèi)胎總圖總圖制定內(nèi)胎施制定內(nèi)胎施工標(biāo)準(zhǔn)表工標(biāo)準(zhǔn)表制定墊帶施制定墊帶施工標(biāo)準(zhǔn)表工標(biāo)準(zhǔn)表制定水胎（膠囊）制定水胎（膠囊）施工標(biāo)準(zhǔn)表施工標(biāo)準(zhǔn)表制定外胎施制定外胎施工標(biāo)準(zhǔn)表工標(biāo)準(zhǔn)表提出外胎、內(nèi)胎、墊帶及水胎（膠提出外胎、內(nèi)胎、墊帶及水胎（膠囊）制造附屬工具的技術(shù)要求囊）制造附屬工具的技術(shù)要求提出結(jié)構(gòu)設(shè)計文件提出結(jié)構(gòu)設(shè)計文件輪輪胎胎結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)設(shè)計計程程序序圖圖第一部分第一部分 輪胎技術(shù)設(shè)計輪胎技術(shù)設(shè)計 第一節(jié)、第一節(jié)、輪胎設(shè)計前的準(zhǔn)備工作輪胎設(shè)計前的準(zhǔn)備工作 第二節(jié)、第二節(jié)、輪胎技術(shù)要

5、求的確定輪胎技術(shù)要求的確定 第三節(jié)、第三節(jié)、外胎外輪廓設(shè)計外胎外輪廓設(shè)計 第四節(jié)、第四節(jié)、外胎胎面花紋設(shè)計外胎胎面花紋設(shè)計 第五節(jié)、第五節(jié)、外胎內(nèi)輪廓設(shè)計外胎內(nèi)輪廓設(shè)計第二部分第二部分 輪胎施工設(shè)計輪胎施工設(shè)計 第一節(jié)、第一節(jié)、成型機頭類型成型機頭類型 第二節(jié)、第二節(jié)、成型機頭直徑的確定成型機頭直徑的確定 第三節(jié)、第三節(jié)、成型機頭肩部輪廓曲線設(shè)計成型機頭肩部輪廓曲線設(shè)計 第四節(jié)、第四節(jié)、成型機頭寬度計算成型機頭寬度計算 第五節(jié)、第五節(jié)、繪制外胎材料分布圖繪制外胎材料分布圖 第六節(jié)、第六節(jié)、外胎施工標(biāo)準(zhǔn)表的制定外胎施工標(biāo)準(zhǔn)表的制定第一部分第一部分 輪胎技術(shù)設(shè)計輪胎技術(shù)設(shè)計 第一節(jié)、輪胎設(shè)計前的準(zhǔn)

6、備工作第一節(jié)、輪胎設(shè)計前的準(zhǔn)備工作 輪胎是車輛驅(qū)動機構(gòu)的主要配件，設(shè)計時應(yīng)依據(jù)車輛的技術(shù)性能及車輛的使用條件，適應(yīng)車輛發(fā)展的需要，并應(yīng)考慮輪胎結(jié)構(gòu)的合理性、經(jīng)濟性及發(fā)展前景，收集有關(guān)技術(shù)資料，選用先進(jìn)技術(shù)，全面分析進(jìn)行設(shè)計。一般包括車輛的技術(shù)性能、行駛道路情況、國內(nèi)外同規(guī)格或類似規(guī)格輪胎的結(jié)構(gòu)與使用情況等。1 1車輛的技術(shù)性能車輛的技術(shù)性能（1 1）車輛類別、廠牌、型號、用途和外形尺寸。）車輛類別、廠牌、型號、用途和外形尺寸。（2 2）車輛自重、載重量、整車重量在各軸上的分布和車）車輛自重、載重量、整車重量在各軸上的分布和車 軸所需承擔(dān)的牽引負(fù)荷。軸所需承擔(dān)的牽引負(fù)荷。（3 3）車輛驅(qū)動形式、

7、軸數(shù)、軸距、輪數(shù)和輪距。）車輛驅(qū)動形式、軸數(shù)、軸距、輪數(shù)和輪距。（4 4）輪輞類型、代號及輪輞斷面曲線。）輪輞類型、代號及輪輞斷面曲線。（5 5）輪胎最大外緣尺寸及雙輪間距離。）輪胎最大外緣尺寸及雙輪間距離。 （6 6）車輛平均速度和最高速度。）車輛平均速度和最高速度。（7 7）最小離地間隙、最小轉(zhuǎn)彎半徑和最大爬坡度。）最小離地間隙、最小轉(zhuǎn)彎半徑和最大爬坡度。（8 8）對輪胎的特殊要求。）對輪胎的特殊要求。 （9 9）該車輛發(fā)展前景。）該車輛發(fā)展前景。2.2.道路情況道路情況（1 1）路面性質(zhì)，包括硬基路面）路面性質(zhì)，包括硬基路面( (水泥、柏油和碎水泥、柏油和碎 石石) )、混合路面、混合路

8、面( (石土或城鄉(xiāng)間的水泥路石土或城鄉(xiāng)間的水泥路) )、 軟基路面軟基路面( (雪、砂及土路雪、砂及土路) )，還有特殊的作，還有特殊的作 業(yè)環(huán)境，如礦山、林場、水田、沼澤等業(yè)環(huán)境，如礦山、林場、水田、沼澤等（2 2）路面拱度、坡度和彎路。）路面拱度、坡度和彎路。（3 3）使用地區(qū)的年平均氣溫和降雨量。）使用地區(qū)的年平均氣溫和降雨量。3 3、國內(nèi)外同規(guī)格或類似規(guī)格輪胎的結(jié)構(gòu)和使用情況、國內(nèi)外同規(guī)格或類似規(guī)格輪胎的結(jié)構(gòu)和使用情況（1 1）技術(shù)參數(shù)，例如輪胎的層數(shù)、內(nèi)壓、負(fù)荷）技術(shù)參數(shù)，例如輪胎的層數(shù)、內(nèi)壓、負(fù)荷 及花紋形式等。及花紋形式等。（2 2）輪胎充氣前后及使用過程中外緣尺寸的變化。）輪胎

9、充氣前后及使用過程中外緣尺寸的變化。（3 3）室內(nèi)試驗數(shù)據(jù)。）室內(nèi)試驗數(shù)據(jù)。（4 4）實際使用中的性能及主要優(yōu)缺點。）實際使用中的性能及主要優(yōu)缺點。（5 5）使用部門的要求。）使用部門的要求。第二節(jié)、輪胎技術(shù)要求的確定第二節(jié)、輪胎技術(shù)要求的確定1.1.輪胎類型輪胎類型 包括輪胎規(guī)格、結(jié)構(gòu)、層級、胎面花紋、胎體骨架包括輪胎規(guī)格、結(jié)構(gòu)、層級、胎面花紋、胎體骨架材料品種、規(guī)格和基本技術(shù)性能。材料品種、規(guī)格和基本技術(shù)性能。2.2.輪輞的選擇輪輞的選擇 應(yīng)根據(jù)輪胎類型和規(guī)格，按國家標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)根據(jù)輪胎類型和規(guī)格，按國家標(biāo)準(zhǔn)( (或部頒標(biāo)準(zhǔn)或部頒標(biāo)準(zhǔn)) )及車輛技術(shù)狀況和發(fā)展趨勢選定。及車輛技術(shù)狀況和發(fā)展趨勢選

10、定。例如轎車采用深槽例如轎車采用深槽式輪輞和深槽式寬輪輞，輕型載重汽車采用半深槽式式輪輞和深槽式寬輪輞，輕型載重汽車采用半深槽式輪輞，中型和重型載重汽車一般采用平底式輪輞和平輪輞，中型和重型載重汽車一般采用平底式輪輞和平底式寬輪輞底式寬輪輞( (即即5 5斜底輪輞斜底輪輞) )。不同類型車輛有其相對。不同類型車輛有其相對應(yīng)的輪輞類型、規(guī)格及輪廓曲線。應(yīng)的輪輞類型、規(guī)格及輪廓曲線。3. 3. 外胎充氣外緣尺寸外胎充氣外緣尺寸 包括包括充氣外直徑充氣外直徑DD和充氣斷面寬和充氣斷面寬BB，按國家標(biāo)，按國家標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)( (或部頒標(biāo)準(zhǔn)或部頒標(biāo)準(zhǔn)) )所規(guī)定的尺寸執(zhí)行。暫無國家標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的尺寸執(zhí)行。暫無國家

11、標(biāo)準(zhǔn)( (或部頒標(biāo)準(zhǔn)或部頒標(biāo)準(zhǔn)) )的輪胎，可以按設(shè)計任務(wù)書所規(guī)定的充的輪胎，可以按設(shè)計任務(wù)書所規(guī)定的充氣輪胎外緣尺寸或參考國外輪胎輪輞標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的尺氣輪胎外緣尺寸或參考國外輪胎輪輞標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的尺寸進(jìn)行設(shè)計。寸進(jìn)行設(shè)計。4.4.負(fù)荷能力計算負(fù)荷能力計算（1 1）標(biāo)準(zhǔn)負(fù)荷和理論負(fù)荷）標(biāo)準(zhǔn)負(fù)荷和理論負(fù)荷 輪胎的負(fù)荷能力是衡量輪胎質(zhì)量重要指標(biāo)之一，輪胎的負(fù)荷能力是衡量輪胎質(zhì)量重要指標(biāo)之一，其其最大負(fù)荷能力與速度、內(nèi)壓、充氣斷面寬、輪輞直最大負(fù)荷能力與速度、內(nèi)壓、充氣斷面寬、輪輞直徑和寬度有關(guān)徑和寬度有關(guān)。 確定確定外胎充氣外緣尺寸外胎充氣外緣尺寸DD和和BB后，必須通過計后，必須通過計算，驗算其負(fù)荷

12、能力是否符合國家標(biāo)準(zhǔn)，再進(jìn)行外緣算，驗算其負(fù)荷能力是否符合國家標(biāo)準(zhǔn)，再進(jìn)行外緣輪廓設(shè)計及計算，因此輪廓設(shè)計及計算，因此驗算輪胎負(fù)荷能力是進(jìn)行輪胎驗算輪胎負(fù)荷能力是進(jìn)行輪胎結(jié)構(gòu)設(shè)計的基礎(chǔ)。結(jié)構(gòu)設(shè)計的基礎(chǔ)。標(biāo)準(zhǔn)負(fù)荷：標(biāo)準(zhǔn)負(fù)荷：國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的負(fù)荷簡稱為標(biāo)準(zhǔn)負(fù)荷，是國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的負(fù)荷簡稱為標(biāo)準(zhǔn)負(fù)荷，是指在保證輪胎耐久性前提下要求輪胎承受的負(fù)荷。指在保證輪胎耐久性前提下要求輪胎承受的負(fù)荷。理論負(fù)荷：理論負(fù)荷：通過計算得到的輪胎的負(fù)荷可稱為理論負(fù)通過計算得到的輪胎的負(fù)荷可稱為理論負(fù)荷，它必須大于標(biāo)準(zhǔn)負(fù)荷，但也不能過大，以大荷，它必須大于標(biāo)準(zhǔn)負(fù)荷，但也不能過大，以大2 25%5%為宜。為宜。輪胎負(fù)荷標(biāo)準(zhǔn)分為

13、輪胎負(fù)荷標(biāo)準(zhǔn)分為單胎負(fù)荷和雙胎負(fù)荷單胎負(fù)荷和雙胎負(fù)荷兩種。兩種。 一般具有雙胎并裝的載重汽車應(yīng)計算雙胎負(fù)荷，一般具有雙胎并裝的載重汽車應(yīng)計算雙胎負(fù)荷，雙胎負(fù)荷能力較單胎負(fù)荷能力小。轎車輪胎只計算單雙胎負(fù)荷能力較單胎負(fù)荷能力小。轎車輪胎只計算單胎負(fù)荷。胎負(fù)荷。理想輪輞理想輪輞：輪輞寬輪輞寬W W與充氣輪胎斷面寬與充氣輪胎斷面寬B B 之比等之比等62.5% 62.5% 的輪輞稱之為理想輪輞。的輪輞稱之為理想輪輞。海爾公式海爾公式：負(fù)荷能力的計算公式為海爾公式，是一個負(fù)荷能力的計算公式為海爾公式，是一個在在輪輞與充氣輪胎斷面寬之比等于輪輞與充氣輪胎斷面寬之比等于62.5%62.5%的標(biāo)準(zhǔn)條件下的標(biāo)

14、準(zhǔn)條件下（理想輪輞理想輪輞）得出的實驗式）得出的實驗式, , 若比值超出此范圍，必若比值超出此范圍，必須換算為在標(biāo)準(zhǔn)理想輪輞的充氣輪胎斷面寬才能使用須換算為在標(biāo)準(zhǔn)理想輪輞的充氣輪胎斷面寬才能使用此公式。此公式。 斜交輪胎負(fù)荷計算基本公式及斜交輪胎負(fù)荷計算基本公式及負(fù)荷系數(shù)負(fù)荷系數(shù)K K值的選取值的選取, ,斜交載重輪胎和轎車輪胎負(fù)荷計算公式與負(fù)荷系數(shù)斜交載重輪胎和轎車輪胎負(fù)荷計算公式與負(fù)荷系數(shù)K K的的選取不相同。選取不相同。 載重輪胎負(fù)荷計算基本公式為載重輪胎負(fù)荷計算基本公式為: : Q=0.231K0.424P0.585Bm1.39(Bm+dr)oo3 .141sin18011BWBBm-

15、=其中幾個主要技術(shù)參數(shù)有：其中幾個主要技術(shù)參數(shù)有：1 1、輪輞（寬度，直徑，形式）、輪輞（寬度，直徑，形式）2 2、負(fù)荷、負(fù)荷 Q Q3 3、氣壓、氣壓 P P4 4、充氣斷面寬、充氣斷面寬 3%3%B5 5、輪胎充氣外直徑、輪胎充氣外直徑 1%1%D式中：式中：W W負(fù)荷能力，負(fù)荷能力，kNkN K K負(fù)荷系數(shù)負(fù)荷系數(shù) （K K1.11.1（雙胎），（雙胎），K K1.141.14（單胎）（單胎） P P內(nèi)壓，內(nèi)壓，kPakPa dr dr設(shè)計輪輞直徑，設(shè)計輪輞直徑，cmcm W W1 1輪輞名義寬度，輪輞名義寬度，cmcm B Bm m 為為62.5%62.5%的理想輪輞上的輪胎充氣斷面寬

16、的理想輪輞上的輪胎充氣斷面寬,cm,cm B B安裝在設(shè)計輪輛上的新胎充氣斷面寬，安裝在設(shè)計輪輛上的新胎充氣斷面寬，cmcm 0.231- 0.231-采用公制計算的換算系數(shù)，若用英制計算，此公采用公制計算的換算系數(shù)，若用英制計算，此公式不必乘式不必乘0.231 0.231 。 單胎負(fù)荷應(yīng)為雙胎負(fù)荷的單胎負(fù)荷應(yīng)為雙胎負(fù)荷的1.141.14倍，氣壓應(yīng)相應(yīng)增加倍，氣壓應(yīng)相應(yīng)增加7OkPa7OkPa。11WB轎車輪胎負(fù)荷計算基本公式為轎車輪胎負(fù)荷計算基本公式為: :30.2310.4259.810WK-=dBBd637. 070. 0-=oo6 .135sin180111170. 0BWBB-=HB

17、d-=70. 096. 020.5851.39(1.0210)()dRdPBDB-式中：式中： K K負(fù)荷系數(shù)負(fù)荷系數(shù)( (此值與輪胎的結(jié)構(gòu)和高寬比有關(guān)，此值與輪胎的結(jié)構(gòu)和高寬比有關(guān)，5050系列、系列、6060系系列和列和7070系列的斜交輪胎和子午線輪胎系列的斜交輪胎和子午線輪胎K=1.655K=1.655， 7878系列斜交輪胎系列斜交輪胎K=1.70K=1.70， 7878系列子午線輪胎和系列子午線輪胎和8282系列套用系列套用=1.743=1.743）B Bm m扁平輪胎在理想輪輞上的斷面寬度，扁平輪胎在理想輪輞上的斷面寬度，cmcmd d圓形輪胎設(shè)計斷面高與扁平輪胎最大斷面高之差，

18、圓形輪胎設(shè)計斷面高與扁平輪胎最大斷面高之差，cmcmH H最大斷面高最大斷面高 ( (普通斷面輪胎最大斷面高普通斷面輪胎最大斷面高H = 1.01H = 1.01設(shè)計斷面高，設(shè)計斷面高， 扁平輪胎最大斷面高扁平輪胎最大斷面高H=l.O2H=l.O2設(shè)計斷面高設(shè)計斷面高) )，cmcm(3)(3)負(fù)荷能力計算實例負(fù)荷能力計算實例以以9.00-209.00-20載重輪胎負(fù)荷能力計算為例。載重輪胎負(fù)荷能力計算為例。已知條件：已知條件：D=l018.5mmD=l018.5mm，B B1 1=259mm, W=259mm, W1 1=177.8mm,=177.8mm, P=588kPa P=588kPa

19、，D DR R= 508mm= 508mm，K KD D ( (雙胎雙胎)= 1.l)= 1.l， K KS S ( (單胎單胎)= 1.l4)= 1.l4負(fù)荷計算公式為：負(fù)荷計算公式為：320.5851.390.2310.425 9.8 10( 1.02 10)()RWKPBDB-=oo3 .141sin1801111BWBB-= 將已知數(shù)值代入上列公式中，首先求取將已知數(shù)值代入上列公式中，首先求取B值，再求值，再求W雙胎負(fù)雙胎負(fù)荷，最后計算單胎負(fù)荷荷，最后計算單胎負(fù)荷WS。 117.78180sin ()25.9B25.9141.3-=oo)(047.2596. 09 .25cm=20（KN） )(8 .2214. 120KNWS=（增加氣壓（增加氣壓70KPa） 320.5851.390.2311.10.4259.810(1.0210588)25