Page 105 - 《橡塑技术与装备》2021年5期（3月上半月 橡胶）

产品与设计 李海艳 等·一种越野轮胎的结构设计

格、尺寸、气压与负荷 [1~2] 。285/70R17 123Q MUD 值为 245 mm。
HUNTER 规格的轮胎技术参数最终确认为 ：标准轮 2.4 轮胎外轮廓的断面水平轴位置（H 1 /H 2 ）
辋 RIM 8.5J，轮胎的充气外直径取值（D′）835 mm， 通常来讲，轮胎外轮廓的断面水平轴位于整个轮
轮胎的充气断面宽（B′）292 mm，该规格轮胎的充气 胎断面的最宽点，是该规格轮胎在充气后法向变形最
标准压力为 550±10 kPa，轮胎的标准负荷 1 450 kg， 大的位置，同时也是半钢子午线轮胎胎体薄弱的地方，
轮胎设计的速度级别为 Q。 因此轮胎外轮廓设计的断面水平轴位置对轮胎的使用
性能和使用寿命都有很大的影响，由于越野轮胎胎体
2 行驶面等结构设计方面的要求 帘线整体设计为径向排列，故轮胎在胎圈、钢丝圈这
2.1 外直径（D） 断面宽（B） 一位置的应力比较大，所以我们可以通过上移断面水
在越野轮胎的胎冠部位，为防止胎冠部位胎体的 平轴，来减小轮胎在下胎侧区域的应力和轮胎在胎圈
伸张，使用冠带层周向箍紧胎体，因此轮胎的外直径 部位的应力。综上考虑后本规格轮胎最后的断面水平
膨胀率（D′/ D）设计的非常小，轮胎充气外直径无太 轴位置 H 1 /H 2 的设计值约为 0.842 3。越野轮胎的断面
大的变化，参考经验取值，本规格轮胎的 D′ 设计值为 外轮廓详见图 1。
835 mm，D 设计值为 834 mm， D′/D 计算后的值约为
1.001 2。越野轮胎的胎体生产采用高模低缩的聚酯帘
线，胎侧的胶料柔软且具有较小的膨胀，轮胎充气后 ,
断面整体被 90 低伸长高强度带束层钢丝的束缚，仅

有较小的变化。该规格轮胎的断面膨胀率 ：其中 B′ 设
计值为 292 mm，B 设计值为 293 mm，因此 B′/B 的
比值约为 0.996 58。
2.2 轮胎在行驶面宽度（b）和弧度高（h）
方面的要求 图 1 越野轮胎断面外轮廓示意图
根据越野轮胎产品实际使用的区间路段情况、设 2.5 越野轮胎的胎面花纹设计
计的速度级别、载客情况产生的载荷等方面的使用特 越野轮胎的胎面采用 MUD HUNTER 型轮胎花
点，轮胎的行驶面宽度 b 取值较大时，可以提高轮胎 纹，该规格花纹的整体设计为变节距花纹，花纹设计
成品整体的的驱动性能和承载性能 ；以往的设计经验 包含花纹 M 型 9 节、花纹 L 型 8 节，花纹总计包含
告诉我们，弧度高 h 的设计值与行驶面宽度 b 的设计 17 个花纹节数。越野轮胎的胎面花纹整体为 3 道沟槽
值有关，b 设计值较大时，相应的 h 设计值也较大， 设计，花纹具备驱动性能好、散热性能好、耐磨性能好、
反之当 b 的设计值较小时，相应的 h 设计值也较小。 操控性能好等多种优越性。 越野轮胎的胎肩部位胶料
因此我们可以优化调整 b 与 h 的取值，优化轮胎接地 运用低生热的胶料配方。本规格轮胎胎面花纹的设计
面积形状与大小，用以均衡胎冠接地压力，提高轮胎 深度为 13.3 mm，整体花纹海陆比均衡，饱和度设计
的牵引性与耐磨性能 [1~2] 。在综合考虑上述因素后， 为 66.26%。越野轮胎胎面的花纹样式详图 2。
本规格轮胎的行驶面宽度 b 设计值为 240 mm，弧度
高 h 的设计值为 11.8 mm。
2.3 轮胎的胎圈着合直径 (d) 和着合宽度 (C)
设计时我们需要考虑胎圈与轮辋配合方面的需
求，通常来讲，轮胎的胎圈与轮辋之间的间隙越小对
于整体的运行效果越好 ；但我们在考虑运行效果的同
时也要考虑到 4S 店等客户的装卸难易程度，综合考
虑后，本规格轮胎的胎圈着合直径 d 设计为 430 mm ；
同时考虑到降低胎侧刚性、弹性增大，改善轮胎的乘
图 2 越野轮胎胎面花纹
坐舒适性等方面的影响因素，轮胎的着合宽度 C 设计

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