轮胎设计手册
部门：底盘部件工程室
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版本：第一版
发布时间：2014.10.25
前言
本手册包含了轮胎的定义、分类、设计原则、试验内容、失效模式、常见问题等内容，适用于车用轮胎。
1.轮胎的基本定义
汽车轮胎是一个旋转部件，但并不是由均质材料制成的，而是由多种不同的物质、不同的橡胶组合物和各种连接物通过帘布或钢丝使轮胎紧密地结合在一起而制成的，这种结构将使轮胎变得更加牢固耐用。轮胎必须有一定的承载能力，以便能支撑起汽车本身的重量；能承受侧向力，以便汽车能够转弯；能把发动机输出的动力转变成驱动力来克服行驶阻力，以确保汽车能够行驶。轮胎必须有一定的弹性和缓冲性能，能通过合适的转向传动机构反映出路面的实际情况。轮胎必须有很好的滚动性能，有很小的滚动阻力和很小的噪声。在寿命周期中轮胎必须能保持很好的尺寸稳定性、安全性和耐用性，也就是说有很好的结构稳定性。轮胎能够紧紧地附着在轮辋上，不允许有跳动，以防止漏气。并不是所有
的轮胎特性之间都不存在冲突，减弱某些特性是为了轮胎的发展，其决策权由汽车生产商来决定，轮胎生产商必须满足汽车生产商在技术上提出的要求。
1.1胎面部
    轮胎与地面直接接触的部位；因道路狀況的不同以及不同需求 选定不同形狀的花纹；它具有保护胎体的作用，也是轮胎被使用最多損耗最大的部位；它可以提供驱动、牵引、制动、排水防滑、減振、转向等功能。胎面包含了中央部位及胎肩部位。
1.2内衬层
轮胎的内衬层是由人造纤维和碘．异丁烯橡胶组成的，内衬层的功能是代替传统的内胎来密封内部空气，防止泄漏。子午线轮胎
1.3胎圈
胎圈必须保证轮胎牢固地安装在轮辋上，胎圈一般是由外包橡胶的钢丝组成的。
1.4缓冲层
由合成橡胶制成的缓冲层使轮胎更具有弹性和舒适性，另外，缓冲层还应考虑到转向性能和行驶稳定性，为此加强型的轮胎加入了尼龙的成分。
1.5侧壁
轮胎侧壁是由天然橡胶或合成橡胶组成的，起到保护帘布层、防止其受到伤害的作用，并能防止轮胎受到大气环境的影响。
1.6帘布层
由聚酯纤维或人造丝组成的帘布层的主要作用是将轮胎紧紧地结合在一起，以便能承受轮胎内部的压力。
1.7钢丝帘布
钢丝帘布是由钢丝和橡胶粘接而成的，能提高汽车行驶的稳定性，减小运行阻力，提高行驶性能。由尼龙制成的帘布能提高汽车的最高行驶速度。
钢丝帘布由20多种不同的橡胶混合物粘接制造而成。除了弯曲成型和粘-弹特性外，橡胶还
要有足够的支撑强度，这与炭黑、炭与增塑剂的混合比以及硫化措施有关。
帘布也叫钢丝帘布层，至少有两层相铰的钢丝以增加其强度，它们的表面都镀有一层黄铜。在胎面的下边也有钢丝，它们被尼龙丝所包裹。帘布钢丝的方向和行驶方向并不一致，而是有一个夹角，旁边的帘布层不是折叠在一起就是被切割开，以形成完整的轮胎。
1.8轮胎帘线
  轮胎的骨架(轮胎帘线)是一层或多层径向的人造纤维或人造丝。轮胎的胎侧用于保护骨架，防止骨架受到损伤(例如当轮胎碾过路边的碎石时)。同时它还影响到汽车的行驶性和舒适性，它的性能取决于材料性质和几何尺寸。轮胎基部位于轮胎中部的上方，它对转向性能和舒适性有着决定性的作用。
轮胎结构
2.轮胎的种类及技术特点
2.1按汽车种类：
PC——轿车轮胎     
LT——轻型载货汽车轮胎
TB——载货汽车及大客车胎
MC——摩托车轮胎
AG——农用车轮胎 
OTR——工程车轮胎
ID——工业用车轮胎 
AC——飞机轮胎
2.2按轮胎用途：
载重轮胎、客车用轮胎及矿山用轮胎等
2.3按轮胎大小：
外胎的断面宽度在17in以上的轮胎为巨型轮胎
  外胎断面宽度在17in以下、10in以上的轮胎属于大型轮胎
  外胎断面宽度在10in以下的轮胎属于中小型轮胎
2.4按轮胎花纹：
纵沟花纹、横沟花纹、纵横沟花纹、泥雪地花纹、越野花纹。
2.5按轮胎结构：
斜交轮胎和子午线轮胎
    子午线轮胎的特点：
带束层角度小,几乎是周向排列, 剪刀效应小,周向变形小；带束层帘线与胎体帘线交叉排列,形成三角形,限制了变形；带束层帘线(钢丝等)伸长小,刚性大,强度高，使轮胎有刚性的胎冠。胎体帘线子午线一个方向排列，不是多层交叉排列；胎体帘线层数少，胎侧薄，充气和负荷下的侧向和法向变形大，胎体柔软，使轮胎具有柔性胎侧。
刚性胎冠和柔性胎侧在子午线轮胎整体上协同作用的结果，使子午线轮胎在内压、负荷和外力作用下的变形与斜交胎相比，具有二大、四小的特点。
二大：轮胎侧向变形大，即在轮胎断面宽方向上的变形大； 轮胎法向变形大，即轮胎垂直于地面方向上的变形大，胎体下沉量大。
四小： 胎冠周向变形小，即轮胎胎冠圆周方向上的变形小，也叫纵向变形小； 胎冠周向滚动变形小，即轮胎在地面每滚动一周所产生的胎冠周期变形小； 高速旋转下的轮胎变形小； 轮胎材料剪切变形小。
斜交轮胎的特点：
侧向稳定性较差、 胎侧易裂口、制造工艺复杂，生产效率较低、成本较高等。由于制造难
度大，成本高，有被子午线轮胎取代的趋势。
①根据整车要求，设定轮胎的规格（尺寸、速度级别、负荷指数）
②轮胎包络面跟周围件的最小间隙为5mm
1车轮动平衡小于45g
2台架试验满足技术规范
3基本性能试验满足OTS路试要求
4磨损及耐久与目标轮胎相比在可接受范围内
①确保装配的便利性
4 试验标准
4.1轮胎外观要求
轮胎不得有龟裂、气泡、表面颜、胎体厚度不均一、表面存在污斑、橡胶硫化不良、  物混入等影响外观和使用的不良现象；
轮胎任何部位不得有锐器刺破、划伤等现象；
轮胎两侧胎面文字按双方会签的图纸要求应清晰、齐全。
应满足GB/T 9743轿车轮胎（外观质量）中所规定的准则。
4.2外缘尺寸
轮调的外缘尺寸以图纸中所规定的尺寸为准。
轿车轮胎的外缘尺寸参考GB/T 2978-2008标准。
载重汽车轮胎的外缘尺寸参考GB/T 2977-2008标准。
4.3轮胎强度要求
试验方法：轿车轮胎强度性能试验方法与要求按GB/T 4502-2009的规定进行。
4.4轮胎耐久性要求
轿车轮胎在完成耐久性能试验后，轮胎气压不应低于规定的初始气压的95%；外观检查没有明显可见的（胎面、胎侧、帘布层、带束层、缓冲层、胎圈、气密层）脱层、崩花、接头裂开、龟裂或帘布层裂缝、帘线剥离、帘线断裂等现象，则为“通过试验”否则为“未通过试验”。