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外胎轮廓设计优化与结构强度分析首章引言外胎作为交通工具与路面之间的传动器件，受到各种复杂路况和载荷的影响，其耐磨、抗割、轮廓设计等方面都对轮胎性能和寿命有着显著的影响。
外胎轮廓设计是外胎制造工艺中的一个关键环节，外胎轮廓的合理设计能够提高轮胎的滚动阻力、降低燃料消耗、提高行驶安全性能等，同时也影响轮胎与路面之间的接触面积和加速度。
第二章外胎轮廓设计优化2.1 常见的外胎轮廓设计方案目前，轮胎行业常见的外胎轮廓设计方案主要有三种：平滑式、方肩式和波纹式。
平滑式轮廓设计具有阻力小、燃料经济、噪音小的特点，主要适用于公路和高速公路运输，但在湿滑路面易打滑；方肩式轮廓设计具有较高的稳定性和牵引力，适用于一些需要急停或拐弯的应用场景，但在高速行驶时存在噪音大和燃料经济性差的缺陷；波纹式轮廓设计结构紧凑，具有良好的抗磨损性和压力分布均匀的特点，但阻力较大。
2.2 基于优化算法的外胎轮廓设计优化算法是一种高效的方法来探索轮廓优化设计空间，它可以帮助设计师快速而全面地探索和评估多个轮廓选项，从而提高设计效率和质量。
优化算法可以分为传统优化和智能化优化两种，前者常用的有响应面法、遗传算法、神经网络等，后者主要包括粒子群算法、蚁群算法、人工神经网络等。
第三章结构强度分析3.1 外胎的结构组成一个典型的外胎通常由面层、胎帘层、胎体层和胎底层等多个层次组成。
面层是外胎的主要磨损部分，它通常由胶合矩形或梯形橡胶块组成；胎帘层是支撑轮胎侧壁的一层，它由多层钢丝绳和橡胶层交织而成；胎体层位于胎帘层之下，是胎体和胎帘之间的基本支撑结构；胎底层是用于保护胎体和胎帘的橡胶层。
3.2 结构强度分析方法结构强度分析主要是通过应力、变形、位移等物理量的计算和对材料特性的分析，确定轮胎在不同工作条件下的承载能力和破坏形式。
目前，结构强度分析主要有静力学分析、有限元分析、耦合分析三种方法。
第四章结论本文对外胎轮廓设计优化与结构强度分析方法进行了阐述，提出了基于优化算法的轮廓设计和静力学、有限元、耦合分析的结构强度分析方法。
外胎轮廓设计一、设计目的通过查阅资料独立完成橡胶制品课程设计，加强对专业知识的掌握；对10.00—20轮胎的轮廓设计有了一定的了解；通过研究斜交载重轮胎的结构设计程序，掌握技术设计内容：外胎外轮廓设计、胎面花纹设计、内轮廓设计；掌握斜交轮胎的施工设计。
对橡胶工艺、轮胎工艺及橡胶制品工艺等区域的知识有更深一步的了解。
同时在运用计算机软件作图中，增强了对AutoCAD软件的熟悉与应用。
提高了自主学习的能力和自我思考的能力。
二．主要技术参数表1 10.00—20轮胎的技术参数参数充气外直径/mm充气断面宽/mm标准轮辋花纹类型层级单胎最大负荷/Kg相应气压/KPa10.00—2010552787.5（平底）普通花纹16P.R3000810表2 平底轮辋断面各部位尺寸轮辋轮廓规格轮辋宽度轮缘胎圈座圆角半径高度宽度半径A偏差G偏差E≥R2偏差R3≤7.5190+3.0-5.040.5±1.222.020.0±2.58图1 轮辋断面图三．9.00—20斜交载重轮胎主要尺寸选取 1．主要技术参数的确定①充气外直径D ′=1055mm ②充气断面宽B ′=278mm2．负荷能力计算确定外胎充气外缘尺寸D ′和B ′后，必须通过计算，验算其负荷能力是否符合国家标准，再进行外缘轮廓设计及计算，因此验算轮胎负荷能力是进行轮胎结构设计的基础。
负荷能力的计算公式为海尔公式，是一个在轮辋与充气轮胎断面宽之比等于62.5%的标准条件下（理想轮辋）得出的实验式, 若比值超出此范围，必须换算为在标准理想轮辋的充气轮胎断面宽才能使用此公式。
斜交轮胎负荷计算基本公式及负荷系数K 值的选取,载重轮胎和轿车轮胎选取不相同。
--=⨯⨯⨯⨯⨯⨯+320.585 1.390.2310.4259.810(1.0210)()R W K P B D B111180arcsin141.3W B B B -=⨯式中：W －负荷能力，kNK －负荷系数【K ＝1.1（双胎），K ＝1.14（单胎）】 P －内压，kPaD R －设计轮辋直径，cmW 1－轮辋名义宽度，cmB － 为62.5%的理想轮辋上的轮胎充气断面宽,cmB 1－安装在设计轮辋上的新胎充气断面宽，cm0.231-采用公制计算的换算系数，若用英制计算，此公式不必乘0.231。
轮胎胎面和轮毂UG设计汽车轮毂设计一、轮毂外形的设计1、新建文件在开始菜单中打开UG NX4然后点新建，输入文件名，单位选择毫米，点击开始——建模2、用基本体素法做轮毂外行曲线单击基本曲线命令，在弹出的对话筐中选取点方式为点构造器在弹出的对话框中输入坐标点1（80，150，0）按确定后继续输入坐标点2（80，200，0）按确定后继续输入坐标点3（90，198，0）……按照这个方法继续输入坐标点4（X90，Y178），坐标点5（X100，Y175），坐标点6（X110，Y110），坐标点7（X175，Y100），坐标点8（X190，Y168），坐标点9（X200，Y165），坐标点10（X200，Y170），关闭对话框退出。
得到下图图2-1 连续曲线继续选择命令基本曲线，与以上同样的方式画连续线，坐标分别为1（X565，YO），2（X565，Y100），3（X550，Y100），4（X550，Y90），5（X490，Y95），6（X485，Y70）关闭对话框确定，得到下图：图2-2 第二条连续曲线画圆弧，点击基本曲线，选择圆弧命令，并选择圆弧，生成方式为起点，终点，半径。
在下面的跟踪栏里面半径输入得到下图图2-3 得到圆弧3、构建底部曲面的线框单击基本曲线，选择点方式为点构造器输入坐标点（240，100，0）单击后退，在跟踪栏上输入角度-12.5度，长度300，按下回车后退出得到下图图3-1画圆弧，单击圆弧命令，在对话框中选取参数，开始点选择切线，输入半径值，输入坐标值（470，30，0）得到圆弧如下图图3-2 得到圆弧选择基本曲线，修剪。
选择要修剪的线，选择修剪边界确定后得到图3-3 最后修剪结果4、旋转曲线产生轮毂外形曲面单击命令回转，选择要旋转的几何如下：图4-1 旋转几何区选择旋转轴为YC轴，以原点为确定矢量点。
旋转45度后得到曲面如图：图4-2 旋转成曲面同样的方法旋转底部曲线。
5、构建凹槽曲面投影轮廓线移动坐标原点，单击，出现对话框为一个点构造器，设置移动坐标Y400，旋转坐标，绕X轴选择90度。
汽车车轮制作1. 创建轮胎（主要用到（1）新建零件文件，子类型设为solid。
单击旋转工具按钮，选择草绘平面，绘制一个矩形，如下图，单击做中心线，单击按钮确认。
将生成一个圆柱体。
（2）单击拉伸工具按钮，选择圆平面作为草绘平面，草绘出一个直径为430的圆，如图。
完成。
生成一个圆柱壳。
如下图中的移除材料按钮，并穿透圆柱体。
单击（3）单击旋转按钮，选择过轴线的平面做草绘平面，绘制如图曲线，选定旋转中心线，单击确定键。
生成如图1-3（4）单击按钮，设置成厚度为15的壳，并选择圆柱内表面为移除表面。
生成下图。
（5）单击按钮，选择过轴线片面，草绘一个封闭图形，单击确定，选择拉伸长度10 。
单击选择生成的实体，单击选择以轴为基准，个数为72，间隔角度为5。
做基准平面，选圆平面为参考，距离为140平面，然后选择阵列生成体，点击按钮，选择创建的基准面，单击确定（6）创建一个基准面，选择过轴线的与圆面垂直的面为参考，距离为300。
然后单击按钮，选择创建的基准面为草绘平面，绘制如图曲线，单击确定拉伸距离使与轮胎表面完全接触。
确定在单击，选择圆平面为草绘平面。
绘制如图，，单击选择两个拉伸，点击选择以轴为方向，个数为24 个，角度为15.单击轮胎2的制作前5步骤一样，第六步，绘制另一种截面。
单击选择这个拉伸，点击选择以轴为方向，个数为45个，角度为8.单击在绘制另花纹，选择圆平面，画一个圆环，如图再单击阵列，选择方向，分别选择两侧的平面作为参考，各输入3的个数。
单击生成实体。
再添加一种花纹，单击选择这个拉伸，点击选择以轴为方向，个数为45个，角度为8.单击最中形成实体。
2 创建钢圈（主要用到旋转，中心线，拉伸，阵列）（1）新建一零件，将其子类型设为solid。
（2）单击旋转按钮，选择一个草绘平面，绘制如图截面，做对称线，，得到上图，做中心线单击生成一个实体特征。
如下图：（3）钢圈成型单击拉伸工具按钮，打开操作板，单击使它为负拉伸，单击草绘按钮，选择上一步骤中生成的实体表面为草绘表面，绘制一个扇形截面，设置大圆弧直径380，小圆直径140，弧度为54度，拐点位置用倒圆角连接，使大径处倒圆半径相等，小圆处倒圆相等。
车辆轮胎的轮廓优化设计随着社会的发展和科技的进步，人们对交通工具的需求越来越大。
作为交通工具中不可或缺的部分，轮胎的性能和质量直接关系着交通工具的安全和效率。
为了提升轮胎的使用寿命和性能，越来越多的厂商开始进行轮胎的轮廓优化设计。
本文将从轮胎轮廓的设计目的、优化设计的方法及其影响进行详细的分析。
一、设计目的轮胎轮廓的设计目的在于提升轮胎的性能，主要包括以下方面：1.降低轮胎的燃油消耗由于轮胎在车辆行驶过程中的滚动阻力会消耗大量的燃油，因此降低轮胎的滚动阻力是轮廓设计的重要目标之一。
通过合理的轮廓设计，可以减小轮胎与地面间的接触面积，从而减小滚动阻力。
2.提升轮胎的抓地力和稳定性轮胎的抓地力和稳定性对车辆的驾驶安全有着至关重要的影响。
通过优化轮廓设计，可以增加轮胎与地面之间的摩擦力，提升轮胎的抓地力和稳定性，从而保证车辆行驶时的安全性。
3.减小轮胎的磨损轮胎的磨损会对轮胎的使用寿命产生不利的影响。
通过优化轮廓设计，可以减小轮胎与地面的接触面积和轮胎的变形量，从而减小轮胎的磨损，提高轮胎的使用寿命。
二、优化设计方法轮廓优化设计的方法主要包括根据仿生学原理设计、利用数值计算模拟、通过试验验证等方法。
1.根据仿生学原理设计仿生学是一种以生物为蓝本，应用现代工程学、计算机科学、材料科学等多学科知识模拟人造装置、系统和方法的学科，其重要性和应用前景在车辆轮胎的轮廓设计领域得到了广泛关注。
在车辆轮胎的轮廓优化设计中，仿生学的应用主要是通过模拟动物的足部结构和运动方式，设计出能够在特定道路状态下具有优良性能的轮胎轮廓。
例如，以猫科动物的爪子为蓝本，设计出了能够在露天泥泞路面行驶的轮胎轮廓。
2.利用数值计算模拟轮胎轮廓优化设计普遍采用数值计算模拟方法，通过数值计算模拟，可以预测轮胎在车辆行驶过程中的动态性能和静态性能及其受外界影响的响应。
数值计算模拟体现了优化设计的科学性和精确性，并且适用范围广泛。
3.通过试验验证设计出的轮胎轮廓需要经过试验验证来确定其实际性能。
子午线轮胎结构设计摘要：随着汽车工业的高速发展，我国汽车拥有量越来越多，高速公路里程越来越长，汽车速度越来越高，在这种形势下，对汽车轮胎的各项性能也提高了要求，以便使汽车的行驶舒适性、安全性得到人们的认同，同时也令轮胎的经济性更容易让人接受。
本文介绍了子午线轮胎在我国的发展历程和发展方向，并对子午线轮胎的结构组成和其优越性进行了研究分析，并完成了对轿车子午线轮胎的设计。
关键词：子午线轮胎；扁平化；带束层；帘布线；轮胎花纹Radial tire structure design ABSTRACT：Along with automobile industry's high speed development, our country automobile capacity are getting more and more, the highway course is getting more and more long, the automobile speed is getting higher and higher, under this kind of new situation, also enhanced the request to automobile tire's each performance, with the aim of enabling automobile's travel comfortableness, the security to obtain people's approval, simultaneously is been also easier tire's efficiency to let the human accept. this article introduced the meridian tire in our country's development process and the development direction, and the antitheticalcouplet noon-mark tire's structure composition and its superiority has carried on the research analysis, and has completed independently to passenger vehicle meridian tire's design.KEY WORDS: radial ply tyre；the flattening；belted layer；the curtain wiring；the tire tread目录1. 子午线轮胎概述 (6)1.1子午线轮胎的历史发展现状 (6)1.2选题的目的和意义 (7)2. 原理容及其优缺点 (10)2.1子午线轮胎设计原理容 (10)2.1.1带束层的设计对子午线转向性能的影响 (11)2.1.2带束层的帘线材料 (12)2.1.3帘线结构 (12)2.1.4带束层的帘线密度 (12)2.1.5帘布角度 (13)2.1.6带束层宽度 (13)2.2子午线轮胎的特点 (15)2.2.1子午线轮胎的优越性 (15)2.2.2子午线轮胎胎冠刚性大 (16)2.2.3子午线轮胎有“柔性”胎侧 (16)2.2.4六个主要变形特性 (16)2.2.5子午线轮胎的 (17)2.2.6子午线轮胎表现特点 (19)2.3设计目的与方向 (20)2.3.1SEE的研发 (20)2.3.2生产工艺改进 (20)2.3.3全面的产品检测与深入的试验研究 (21)2.3.4扁平化 (22)2.3.5无胎化 (23)3. 结构设计及计算 (27)3.1子午线轮胎负荷能力的计算 (27)3.2外轮廓断面形状设计 (28)3.2.1外直径D和断面宽B (28)3.2.2胎圈着合直径的确定 (29)3.2.3外胎断面高 (29)3.2.4断面水平轴位置的确定 (29)3.2.5胎圈着合宽度C的设计 (30)3.2.6行驶面宽 (30)3.3外轮廓弧度计算 (31)3.3.1胎冠弧度 (31)3.3.2上胎侧弧半径 (32)3.3.3胎圈曲线弧度设计 (32)3.3.4胎冠弧长的计算 (33)3.3.5胎面饱和度 (33)3.4施工设计 (33)3.4.1胎体帘线拉伸应力及安全倍数的计算 (34)3.4.2钢丝圈应力和安全倍数的计算 (36)3.4.3带束层强度计算 (36)3.5花纹设计 (37)3.5.1轮胎花纹的作用 (37)3.5.2子午线轮胎胎面花纹 (38)3.6胎圈结构特点 (41)4. 爆炸图及工程图的设计 (43)4.1子午线轮胎爆炸图的设计 (43)4.2子午线轮胎工程图的设计 (44)5. 总结 (45)6. 参考文献 (46)致 (47)外文摘要 (48)1.子午线轮胎概述1.1子午线轮胎的历史发展现状子午线轮胎是轮胎工业的更新换代产品,从问世至今已经经历了半个多世纪的发展历程。
基于CATIA的轮胎轮廓参数化模板设计李 华，张 敏，吴东霞，程丽娜（中策橡胶集团有限公司，浙江杭州310018）摘要：基于CATIA软件平台，对轮胎轮廓图进行参数化设计，并结合了CAA技术实现其快速系列化。
在CATIA平台创成式曲面设计模块中，通过创建关键参数、制定规则和编写检查驱动几何元素的生成，实现轮廓图模板的制作，结合CAA编程，提高了系列化扩展的自动化程度。
该设计方法可缩短轮胎开发设计周期，降低开发成本，提高设计自动化水平。
关键词：轮胎；轮廓；CATIA软件；参数设计；模板设计；CAA二次开发中图分类号：TQ336.1＋1；TP391.7 文章编号：1006-8171（2021）04-0218-04文献标志码：A DOI：10.12135/j.issn.1006-8171.2021.04.0218轮胎设计形式选择多样，同花纹系列的轮胎规格数量常达几十个，经常需要耗费大量的设计时间。
随着轮胎行业的迅速发展，轮胎产品不论在产品规格线还是在花纹设计上的更新速度都越来越快，如何有效提高产品质量、缩短开发周期、降低开发成本、提高企业的市场快速响应能力，从而提高企业的盈利能力，已成为轮胎企业关注的重点。
在全球制造业为争夺数字化创新领导者地位展开如火如荼的竞争大环境下，全球三分之二的工业企业表示，生产价值链的数字化是其首要任务之一[1]。
现阶段的轮胎设计，众多轮胎企业已从以往的AutoCAD平台上的2D图形设计，转到Computer Aided Three-Dimensional Interface Application（CATIA），UG，Pro/Engineer，SolidWorks等三维设计平台上来。
CATIA软件采用全新的、基于组件的开放式体系结构，利用其参数化驱动模板设计配合Component Application Architecture（CAA）二次开发，能够有效缩短轮胎开发周期，将系列化产品快速投入市场，提高企业竞争力并提升企业形象[2-4]。
外胎轮廓设计一、 设计目的通过查阅资料独立完成橡胶制品课程设计，加强对专业知识的掌握；对10.00—20轮胎的轮廓设计有了一定的了解；通过研究斜交载重轮胎的结构设计程序，掌握技术设计内容：外胎外轮廓设计、胎面花纹设计、内轮廓设计；掌握斜交轮胎的施工设计。
对橡胶工艺、轮胎工艺及橡胶制品工艺等区域的知识有更深一步的了解。
同时在运用计算机软件作图中，增强了对AutoCAD 软件的熟悉与应用。
提高了自主学习的能力和自我思考的能力。
二．主要技术参数表1 10.00—20轮胎的技术参数参数充气外直 径/mm 充气断面 宽/mm 标准轮辋花纹类型层级 单胎最大负 荷/Kg 相应气压/KPa10.00—20 10552787.5（平底） 普通花纹 16P.R 3000 810表2 平底轮辋断面各部位尺寸图1 轮辋断面图轮辋轮廓规格轮辋宽度 轮缘胎圈座圆角半径高度宽度 半径 A偏差 G偏差E ≥R 2偏差R 3≤ 7.5190+3.0 -5.040.5 ±1.2 22.0 20.0 ±2.58三．9.00—20斜交载重轮胎主要尺寸选取 1．主要技术参数的确定①充气外直径D ′=1055mm ②充气断面宽B ′=278mm2．负荷能力计算确定外胎充气外缘尺寸D ′和B ′后，必须通过计算，验算其负荷能力是否符合国家标准，再进行外缘轮廓设计及计算，因此验算轮胎负荷能力是进行轮胎结构设计的基础。
负荷能力的计算公式为海尔公式，是一个在轮辋与充气轮胎断面宽之比等于62.5%的标准条件下（理想轮辋）得出的实验式, 若比值超出此范围，必须换算为在标准理想轮辋的充气轮胎断面宽才能使用此公式。
斜交轮胎负荷计算基本公式及负荷系数K 值的选取,载重轮胎和轿车轮胎选取不相同。
--=⨯⨯⨯⨯⨯⨯+320.585 1.390.2310.4259.810(1.0210)()R W K P B D B111180arcsin141.3W B B B -=⨯o o式中：W －负荷能力，kNK －负荷系数【K ＝1.1（双胎），K ＝1.14（单胎）】 P －内压，kPaD R －设计轮辋直径，cmW 1－轮辋名义宽度，cmB － 为62.5%的理想轮辋上的轮胎充气断面宽,cmB 1－安装在设计轮辋上的新胎充气断面宽，cm0.231-采用公制计算的换算系数，若用英制计算，此公式不必乘0.231。
外胎轮廓设计
一、 设计目的
通过查阅资料独立完成橡胶制品课程设计，加强对专业知识的掌握；对10.00—20轮胎的轮廓设计有了一定的了解；通过研究斜交载重轮胎的结构设计程序，掌握技术设计内容：外胎外轮廓设计、胎面花纹设计、内轮廓设计；掌握斜交轮胎的施工设计。
对橡胶工艺、轮胎工艺及橡胶制品工艺等区域的知识有更深一步的了解。
同时在运用计算机软件作图中，增强了
对AutoCAD 软件的熟悉与应用。
提高了自主学习的能力和自我思考的能力。
二．主要技术参数
表1 10.00—20轮胎的技术参数
参数
充气外直 径/mm 充气断面 宽/mm 标准轮辋
花纹类型
层级 单胎
最大负 荷/Kg 相应气
压/KPa
10.00—20 1055
278
7.5（平底） 普通花纹 16P.R 3000 810
表2 平底轮辋断面各部位尺寸
图1 轮辋断面图
轮辋轮廓规格
轮辋宽度 轮缘
胎圈座圆角半径
高度
宽度 半径 A
偏差 G
偏差
E ≥
R 2
偏差
R 3≤ 7.5
190
+3.0 -5.0
40.5 ±1.2 22.0 20.0 ±2.5
8
三．9.00—20斜交载重轮胎主要尺寸选取 1．主要技术参数的确定
①充气外直径D ′=1055mm ②充气断面宽B ′=278mm
2．负荷能力计算
确定外胎充气外缘尺寸D ′和B ′后，必须通过计算，验算其负荷能力是否符合国家标准，再进行外缘轮廓设计及计算，因此验算轮胎负荷能力是进行轮胎结构设计的基础。
负荷能力的计算公式为海尔公式，是一个在轮辋与充气轮胎断面宽之比等于62.5%的标准条件下（理想轮辋）得出的实验式, 若比值超出此范围，必须换算为在标准理想轮辋的充气轮胎断面宽才能使用此公式。
斜交轮胎负荷计算基本公式及负荷系数K 值的选取,载重轮胎和轿车轮胎选取不相同。
--=⨯⨯⨯⨯⨯⨯+320.585 1.390.2310.4259.810(1.0210)()R W K P B D B
1
1
1180arcsin
141.3
W B B B -=⨯
式中：W －负荷能力，kN
K －负荷系数【K ＝1.1（双胎），K ＝1.14（单胎）】 P －内压，kPa
D R －设计轮辋直径，cm
W 1－轮辋名义宽度，cm
B － 为62.5%的理想轮辋上的轮胎充气断面宽,cm
B 1－安装在设计轮辋上的新胎充气断面宽，cm
0.231-采用公制计算的换算系数，若用英制计算，此公式不必乘0.231。
已知条件：D=l055mm ，B 1=278mm, W 1=190mm ，P=810kPa ，D R = 508mm ，K D (双胎)= 1.l ， K S (单胎)= 1.l4
将已知数值代入公式中，首先求取B 值，再求W D 双胎负荷，最后计算单胎负荷W S 。
B=B 1×[1800－arc sin (W 1/B 1)]/141.30 =278×[1800－arc sin (190/278)] /141.30=269.3(mm)
--=⨯⨯⨯⨯⨯⨯+320.585 1.390.2310.4259.810(1.0210)()D R W K P B D B
=0.231×1.1×0.425×9.8×10-3×(1.02×10-2×810)0.585×26.931.39(50.8+26.93) =27.5（KN ）
W S =27.5╳1.14=31.38(KN ) (增加气压70kPa )
11
W
B
四．外胎外轮廓断面曲线设计 1.外胎各部位尺寸的确定 ①轮胎断面宽B 的确定
B B=
B /B
'
' B －胎模型断面宽，mm ；B ′-轮胎充气断面宽，mm ；B ′/B －断面膨胀率
轿车轮胎断面向扁平化发展，断面高宽比已成系列化，H/B 值分别为0.95、0.88、0.82等。
低于0.82的超低断面轮胎，大部分属子午结构，分别为78,70,65和50系列(即H/B 值为0.78,0.70,0.65,0.50)。
一般斜交轮胎H/B ＞1， B'/B 值在0.9～1.17之间；H/B<l ， B'/B 在1.00～1.07之间。
取H/B=0.990 B'/B=1.130 又已知B ′=278mm 则B=246mm
②轮胎外直径D 和断面高H 的确定
/D D D D
'
=
' 一般H/B>l 的人造丝斜交轮胎，D ′/D<l ，约为0.990～0,999；尼龙斜交轮胎则不同，其H/B 值无论是大于或小于1，充气外直径均增大，一般约增加0.1～2.5%。
设骨架材料为尼龙帘线，取 D ′/D=1.009，又已知D ′=1055mm ，则D=1045mm
2.胎圈部位尺寸的确定
①胎圈着合宽度C
此宽度根据设计轮辋宽度W 1而定，一般胎圈着合宽度等于设计轮辋宽度W 1，有时C 可略小于W 1，以改善轮胎的耐磨性能和增大胎侧刚性，但减少的数值不宜过大，以15～25mm 为宜。
设定C=173mm 。
②胎圈着合直经d
装于平底式轮辋的载重轮胎，为便于装卸，胎圈着合直径d 比轮辋直径应大0.5～1.5mm 。
设定d=508.8mm. ③胎圈部位倾斜角度
平底式轮辋的载重轮胎，胎圈部位角度为0°～1°.设定胎圈部位倾斜角度为0.6°. ④ 胎圈轮廊曲线
胎圈轮廓根据轮辋轮缘曲线确定，由胎圈弧度半径R4和胎踵弧度半径R5组成 a.胎踵弧度半径R5比轮辋相应部位弧度半径大0.5～1.0mm 。
b.胎圈弧度半径R4比轮辋轮缘相应部位弧度半径小0.5～1.0mm ，其半径圆心点较轮辋轮缘半径圆心点位置略低1～1.5mm ，使轮胎紧贴于轮辋上。
3.断面高及水平轴位置的确定
断面水平轴位于轮胎断面最宽处,是轮胎在负荷下法向变形最大的位置,用H1/H2值表示。
H1/H2取值过小即断面水平线位置偏低，接近下胎侧，使用过程中，应力、应变较集中于胎圈部位，易造成胎侧子口折断； H1/H2值过大则断面水平轴位置较高，应力和应变集中于胎肩部位，容易造成肩空或肩裂。
模型断面高： =1/2 ×（1045-508.8）=268.1mm.
21
2
1(
)
H
H H H =
+， 计算得知： H 1=H-H 2
一般上断面高均大于下断面高，因此设定H 2=138mm ，H 1=130.1mm 。
4.胎冠部位尺寸的确定
①行驶面宽度b 和弧度高h 的确定
由表查得载重轮胎普通花纹：b/B=0.75～0.80；h/H=0.035～0.055，不妨设定该载重轮胎的b/B=0.76，h/H=0.040，又已得知轮胎断面宽B=246mm ，H=268.1mm ，则b=186.96mm ，h=10.724mm.
②胎冠弧度半径的确定
设定胎冠断面形状为正弧形，则弧度半径Rn 根据行驶面宽度b 和弧度高h 计算， 计算公式为：
282
n b h R h =+
α'=0.01745a n L R
1
22(sin )n
b R α-= 式中：α—行驶面弧度的夹角；0.01745—常数，即为π/180； Rn —胎冠弧度半径，mm ；La ′—行驶面弧长，mm 。
对普通花纹的载重轮胎，采用一个弧度半径Rn ，又得知b=186.96mm ，h=10.724mm 则计算得知：Rn=412.8mm ，α=26.20，La ′=188.56mm.
4.胎侧部位尺寸的确定
胎侧孤度半径R 1、R 2、R 3的确定
一般下胎侧弧度半径R2应大于上胎侧弧度半径R 1，而R 1和R 2的圆心均设在断面水平轴上。
a. 上胎侧弧度半径计算公式为:
式中： 222
211
()()4H h B b L R B b
-+--=- L －胎肩切线长度(L 在轮胎断面中心轴的投影长度约为H2的50%)，mm 。
)(2
1
d D H -=
已知H 2=138mm ，h=10.724mm ，B=246mm ，b=186.96mm ，将L=½H2=69mm 代入上式即可
计算出R1=208.5mm
b ．下胎侧弧度半径的确定
22
11211
(2)()42R B W a H H R B W a
--+-=--
式中：H R — 轮辋轮缘高度，mm ；
a —下胎侧弧度曲线与轮缘曲线交点至轮辋轮缘垂线间距离( ~ ）,mm ；
A — 轮辋轮缘宽度，mm ；W1—轮辋宽度，mm ；
B —轮胎断面宽度，mm ；H1—轮胎下断面高，mm ；
已知A=22.0mm ，a=33/48A=15.125mm ，B=246mm ，W 1=190mm ，H 1=130.1mm ，H R =40.5带入上式计算得出R 2=318.2 mm
c.下胎侧自由半径 R3的确定
一般R3约为R2的25～40%，设定R3为R 2×30%=95.5mm
③ 胎肩轮廓的确定
胎肩部采用切线形的设计方法。
5.外轮廓最终尺寸（单位：mm ）
五.外轮廓断面图
3
2=a A 43。
