[发明专利]一种轮廓下断面设计方法及轮胎

说明书

本发明提出一种轮廓下断面设计方法，属于轮胎轮廓设计领域，能够解决普通轮廓适用防爆胎翻转力矩增大、轮胎稳态性能差的技术问题。该技术方案包括以下步骤：步骤1、根据选定轮胎型号建立初始轮胎轮廓模型；步骤2、根据轮胎外直径D、轮辋着和直径d，得到断面高度SH＝1/2(D‑d)，调整轮廓下断面高度LSH和上断面高度USH的参数，使LSH＞USH；步骤3、根据标准轮辋宽度Rm调整轮廓着合宽度RW；步骤4、根据轮廓着合宽度RW和轮廓断面宽度SW的关系，调整轮廓断面宽度SW；步骤5、根据步骤2至4中的试验数据构建轮廓参数的函数关系，通过公式进行验证，直至获得符合要求的轮廓模型。本发明能够应用于乘用车全系车型的自体支撑轮胎的轮廓。

技术领域

本发明属于轮胎轮廓设计领域，尤其涉及一种轮廓下断面设计方法及轮胎。

背景技术

随着科学技术的飞速发展，高速道路建设的提升以及生活水平的提高，人们对汽车在高速行驶下的安全性能及舒适性能提出了更高的要求。轮胎作为汽车在行驶中与路面接触的唯一关键部件，其基本职能是支撑车辆重量，传递驱动和制动力矩，保证转向稳定性，其安全性能对汽车的安全性能起着至关重要的作用。

现有的自体支撑式缺气保用轮胎，通常在胎侧部位增加一种强而硬的支撑胶，来保证其零气压耐久性能，可以在轮胎缺气甚至零胎压的情况下，依靠坚硬的轮胎侧壁支撑车辆继续行驶，但是在零气压行驶时，轮胎胎肩位置和轮胎下断面的子口位置受到的冲击最大，尤其轮胎下断面的子口位置，随着径向压力增加，子口位置变形增大，如果刚性不足或者应力集中，存在侧翻风险，威胁驾乘人员的生命安全。

由于汽车的运动依赖于轮胎所受的力，因此轮廓设计对轮胎的性能也产生非常重大的影响，直接影响到轮胎的受力、操控性能和滚动阻力等。在缺气保用轮胎轮廓设计时，需要优先考虑在零气压行驶时，如何分散胎肩和子口位置的压力分布，如何设计减小翻滚力矩，增加侧翻的极限值，提高行驶的稳定性。采用普通轮胎轮廓的设计思路不能完全满足缺气保用安全轮胎的性能和安全要求，因此，提供一种新的轮廓下断面设计方法是本领域亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述问题，提出一种适用于乘用车全系车型的自体支撑轮胎的轮廓下断面设计方法。

为了达到上述目的，一方面本发明采用的技术方案为：一种轮廓下断面设计方法，包括以下步骤：

步骤1、根据选定轮胎型号建立初始轮胎轮廓模型；

步骤2、根据轮胎外直径D、轮辋着和直径d，得到断面高度SH＝1/2(D-d)，调整轮廓下断面高度LSH和上断面高度USH的参数，使LSH＞USH；

步骤3、根据标准轮辋宽度Rm调整轮廓着合宽度RW；

步骤4、根据轮廓着合宽度RW和轮廓断面宽度SW的关系，调整轮廓断面宽度SW；

步骤5、根据步骤2至4中的试验数据构建轮廓参数的函数关系，并通过公式进行验证，直至获得符合要求的轮廓模型。

进一步，步骤2中调整轮廓下断面高度LSH与轮廓上断面高度USH满足LSH/USH＝1.0～1.3：1。

进一步，步骤3中增大轮廓着合宽度RW，使其大于标准轮辋宽度Rm。

进一步，步骤4中根据SW＝SW’+a×(RW－Rm×25.4)，调整轮廓断面宽度SW，其中SW’为目标断面宽，a为系数，其取值范围0.05～0.97。

进一步，步骤4中还采用一定的曲率半径，使胎肩部圆滑过渡。

进一步，步骤5中根据tanα＝2LSH/(SW-RW)，计算得到α的值进行判断，当α取值小于65°或大于75°，重复步骤2至5，当α取值在65°～75°时，即完成轮廓下断面设计，获得符合要求的轮廓模型。