轮胎包络与布置
基于ADAMS的轮胎运动包络半自动化分析方法
２ ． ２ ． ２ 轮胎 ３ Ｄ模型
Ａ Ｄ Ａ Ｍ Ｓ 软件考虑 了弹性变形和衬套变形 ， 精度有 明显提高 。该方法为 目 前在汽车企业 中使用较普
轮胎截面尺寸如图 ３ 所示 ： 实 线 为 新 胎 尺 寸 轮胎 截 面 ， 点 线 为 不 考 虑 防 滑链 时 制作 轮 胎 包 络
（ ａ ） 前悬架模型
的轮胎模型 ， 点划线为考虑防滑链时制作轮胎包
络 的轮 胎模 型 。
～ 一 一 一 一 ～ ～ ～
（ ｂ ） 后 悬 架模 型
图 ２ 轮胎运动包￣
涉 隋况 ， 同时影响子 系统的设计更改 ， 如横 向稳定
杆、 车架等 ； 在设计初期 ， 轮胎运动包络也影响整
车架构开发 的轮距 、 整车最小转 弯直径等参数 。 故 在 整车 项 目前 期 开 发 阶段 ， 准 确计 算 分 析 轮 胎 运 动包络 具有 一定 的作 用 和意 义 。
关键 词 ： 轮胎包络 ； 半 自动化 ； 计算分析 中图分类号 ： Ｕ ４ ６ ２ ． ２ 文献标 识码 ： Ａ 文章编号 ： １ ６ ７ ２ — ４ ８ ０ ｌ （ ２ ０ １ ７ ） ０ １ — ０ ２ ６ — ０ ３
Ｄ Ｏ Ｅ １ ０ ． １ ９ ５ ０ ８ ／ ｊ ． ｃ ｎ ｋ ｉ ． １ ６ ７ ２ － ４ ８ ０ １ ． ２ ０ １ ７ ． Ｏ １ ． ０ ０ ８
为避 免人 工 多次 干预 导致 的错 误 以及 为提 高
计算精度和速度 ， 基于以上两种方法 ， 本文提出了
CATIA悬架DMU及轮胎包络面
五、麦弗逊悬架运动学仿真及轮胎包络面生成
3. 点击“Reset”，之后可以对“Edit Simulation”模块进行操作，如下左图，各按键定义如 下右图：
乘用车院总布置部
五、麦弗逊悬架运动学仿真及轮胎包络面生成
4. 记录运动仿真过程有两种方式： ⑴手动记录方式： ①拖到“Kinematics Simulation”模块中滑块到某一位置； ②点击“Edit Simulation”模块中“Insert”，把当前的数模状态作为一桢插入“录像”中； ③再拖到“Kinematics Simulation”模块中滑块到某一位置，再插入一桢，依此类推； ④全部完成后点OK即可完成仿真记录过程； ⑵自动记录方式： ①选中“Edit Simulation”模块中“Automatic insert”，点击“Insert”； ②直接根据设想的运动方式拖动“Kinematics Simulation”模块中滑块不停，直至完成全
乘用车院总布置部
四、麦弗逊悬架运动学仿真构建流程
1. 定副车架为参考系fixed part ，所有部件的运动以此作为参考； 2. 建立车轮与转向节刚性运动副rigid joint ，固定相对位置； 3. 建立转向节与减振器工作缸刚性运动副rigid joint ，固定相对位置； 4. 建立方向盘与一级转向管柱刚性运动副rigid joint ，固定相对位置； 5. 建立 6. 建立摆臂与转向节为球铰运动副spherical joint ； 7. 建立转向节与转向横拉杆为球铰运动副spherical joint ； 8. 建立转向横拉杆与转向机行程（即转向机轴线）为十字轴万向节运动副universal
乘用车院总布置部
六、轮胎包络面校核
实际轮胎包络面间隙校核时，需要考虑防滑链。 一般要求，轮胎包络面增加了15mm的防滑链厚度后，与周边部件间隙5mm以上，能够满 足设计要求。
基于ADAMS和UG的轮胎包络面分析方法和要求(1)
基于ADAMS和UG的轮胎包络面分析方法和要求上汽通用五菱汽车股份有限公司发布前 言本标准由上汽通用五菱汽车股份有限公司技术中心提出。
本标准由上汽通用五菱汽车股份有限公司技术中心归口。
本标准起草单位：上汽通用五菱汽车股份有限公司技术中心本标准主要起草人：黄元毅、李志强、何丹丹。
本标准为首次发布。
引 言轮胎包络面是指车轮上下跳动并转向至极限位置时所占用的空间，其决定了轮罩和翼子板的开孔形状。
包络面的外形还可用于检查车轮与周边零件是否发生运动干涉。
现代轿车及微型车向布置紧凑型发展，为了便于发动机舱的布置、加大驾驶员的搁脚空间、乘客或者货物的空间，使轮罩占据的空间尽可能小是至关重要的。
然而对于一个复杂的悬架—车轮系统的空间问题，如何描述它的运动并正确计算车轮运动轨迹的最小包络面是轮罩设计的关键。
为了提高轮胎包络面分析效率，使整个方法、流程规范化，本标准规定了轮胎包络面分析规范及流程。
基于ADAMS和UG的轮胎包络面分析方法和要求1 范围本标准规定了基于ADAMS和UG的轮胎包络面分析方法。
本标准规定了轮胎包络面与车身、底盘零部件的最小间隙要求。
本标准适用于麦弗逊、双横臂、扭转梁、整体桥钢板弹簧、整体桥半独立悬架等多种悬架轮胎包络面的分析校核。
2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。
GB/T 2977-2008 载重汽车轮胎规格、尺寸、气压与负荷GB/T 2978-2008 轿车轮胎规格、尺寸、气压与负荷3 术语和定义3.1 ADAMSADAMS为美国MSC公司开发的运动分析软件。
其能分析系统的运动，解释其子系统或整个系统的设计特性，比较多个设计方案之间的工作性能，预测精确的载荷变化过程，计算其运动路径、速度和加速度分布图等。
轮胎包络设计作业指导书
轮胎包络设计作业指导书（讨论稿）编制：海贵春日期：20070909 审核：日期：批准：日期：发布日期：年月日实施日期：年月日前言为使本公司汽车结构设计规范化，参考国内外汽车轮胎包络设计的技术要求，结合本公司已经开发车型的经验，编制本轮胎包络设计指导书。
旨在对本公司设计人员在轮胎包络设计的过程中起到一定的指导作用，帮助新进员工了解结构设计开发流程和相关的设计经验，在设计的过程中少走些弯路，提高设计开发的能力和提高开发效率。
本作业指导书将在本公司所有车型相关结构开发设计中贯彻，并在实践中不断提高和完善。
本标准由海贵春提出。
本标准由标准管理科负责归口管理。
本标准主要起草人：海贵春（一）目的为规范轮胎包络做法，保证轮胎包络的合理性、有效性和统一性，对轮胎包络的做法进行了规定，为轮胎包络的设计提供必要的依据。
（二）适用范围本标准适用于所有乘用车轮胎包络设计。
适用于所有国家和地区。
（三）轮胎包络设计工作流程（三）轮胎包络设计基准1.轮胎尺寸要求轮胎尺寸取最大尺寸，包括最大直径和最大宽度。
此值可参照国标GB／T 2978—1997确定。
若有多个可选轮胎，则取多个轮胎中的最大直径及最大宽度。
2.防滑链选择是否加装防滑链，根据整车配置及总布置要求确定。
一般情况下，所有驱动轮应考虑加装防滑链，非驱动轮不加装。
跑车、轿跑车等运动型轿车，应同时参考造型对轮口的要求，确定是否加装防滑链。
3.防滑链尺寸防滑链尺寸应根据配置要求，参考防滑链尺寸标准或者由防滑链供应商提供①。
一般取径向防滑链空间为20mm，宽度方向为15m m②。
4.车轮跳动量与转向取值车轮上跳极限值为bound，下跳极限值为rebound上跳行程：车轮跳动量0～50％×（bound），全转向；车轮跳动量50％～80％×（bound），半转向；车轮跳动量80％～100％×（bound），无转向。
下跳行程：车轮跳动量0～50％×（rebound），全转向；车轮跳动量50％～80％×（rebound），半转向；车轮跳动量80％～100％×（rebound），无转向。
一种车辆轮胎包络的制作方法及系统[发明专利]
![一种车辆轮胎包络的制作方法及系统[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/191d6a0f9b89680202d82569.png)
专利名称：一种车辆轮胎包络的制作方法及系统专利类型：发明专利
发明人：饶汉军,周航,程伟
申请号：CN202011148822.6
申请日：20201023
公开号：CN112257267A
公开日：
20210122
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明涉及汽车技术领域，尤其涉及一种车辆轮胎包络的制作方法及系统。
其中，一种车辆轮胎包络的制作方法，包括：步骤S1，定义车辆运行时的多个不同的工况，并根据工况对车辆的车轮进行运动分析，获取对应于每个工况的运动修正系数(包括轮心力系数，悬架行程系数和转向行程系数)，根据运动修正系数确定车轮的轮胎运动参数；步骤S2，根据所有轮胎运动参数获取所有工况的轮心运动轨迹，并根据所有轮心运动轨迹生成车轮的轮胎包络。
本发明的技术方案有益效果在于：本申请提供一种车辆轮胎包络的制作方法及系统，通过获取每个工况对应的运动修正系数确定对应的轮心运动轨迹生成更加准确的轮胎包络。
申请人：华人运通(江苏)技术有限公司
地址：224000 江苏省盐城市经济技术开发区东环南路69号1幢208室
国籍：CN
代理机构：上海申新律师事务所
代理人：吴轶淳
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最新轮胎包络设计作业指导书.pdf
文件编号：SC02001轮胎包络设计作业指导书（讨论稿）编制：海贵春日期：20070909审核：日期：批准：日期：文件编号：SC02001发布日期：年月日实施日期：年月日前言为使本公司汽车结构设计规范化，参考国内外汽车轮胎包络设计的技术要求，结合本公司已经开发车型的经验，编制本轮胎包络设计指导书。
旨在对本公司设计人员在轮胎包络设计的过程中起到一定的指导作用，帮助新进员工了解结构设计开发流程和相关的设计经验，在设计的过程中少走些弯路，提高设计开发的能力和提高开发效率。
本作业指导书将在本公司所有车型相关结构开发设计中贯彻，并在实践中不断提高和完善。
本标准由海贵春提出。
本标准由标准管理科负责归口管理。
本标准主要起草人：海贵春文件编号：SC02001（一）目的为规范轮胎包络做法，保证轮胎包络的合理性、有效性和统一性，对轮胎包络的做法进行了规定，为轮胎包络的设计提供必要的依据。
（二）适用范围本标准适用于所有乘用车轮胎包络设计。
适用于所有国家和地区。
（三）轮胎包络设计工作流程确定轮胎型号根据国标GB／T 2978—1997查出轮胎宽度及直径尺寸建立轮胎3D模型建立悬架运动模型做运动分析输出轮胎包络文件（三）轮胎包络设计基准1.轮胎尺寸要求轮胎尺寸取最大尺寸，包括最大直径和最大宽度。
此值可参照国标GB／T 2978—1997确定。
若有多个可选轮胎，则取多个轮胎中的最大直径及最大宽度。
2.防滑链选择文件编号：SC02001 是否加装防滑链，根据整车配置及总布置要求确定。
一般情况下，所有驱动轮应考虑加装防滑链，非驱动轮不加装。
跑车、轿跑车等运动型轿车，应同时参考造型对轮口的要求，确定是否加装防滑链。
3.防滑链尺寸防滑链尺寸应根据配置要求，参考防滑链尺寸标准或者由防滑链供应商提供①。
一般取径向防滑链空间为20mm，宽度方向为15m m②。
4.车轮跳动量与转向取值车轮上跳极限值为bound，下跳极限值为rebound上跳行程：车轮跳动量0～50％×（bound），全转向；车轮跳动量50％～80％×（bound），半转向；车轮跳动量80％～100％×（bound），无转向。
汽车总布置设计指南(轮胎布置校核)
版本：01
6、轮胎型号及尺寸的确认 6.1、确定车型所选用的轮胎型号 6.2、进行轮胎运动校核时，所选用的轮胎数模必须是厂家提供的该型号轮胎的 标准尺寸数模。 6.3、若某个车型配置有多个可选轮胎型号，需对每个轮胎的断面宽度和外直径 进行对比分析，选择最大尺寸的轮胎进行轮胎包络校核。 7、校核中对防滑链的要求 7.1、驱动轮必须配备防滑链，非驱动轮可不配备防滑链 7.2、防滑链的厚度H按12mm计算，若车型明确选定了某厂家提供的防滑链，则按 该厂家提供的尺寸进行校核。 8、轮胎运动范围 8.1、转向轮：转向轮运动时，配备防滑链与不配备防滑链的运动条件设置不同， 需分别进行校核。
图1
图2
第 1页 共4页
版本：01
3.10、径向间隙：胎冠与周边零部件间隙。 3.11、侧面间隙：胎肩及胎侧与周边零部件间隙。 3,12、面接触：面接触指可能存在的干涉是周边零部件的面型结构（如轮罩表面、 纵梁侧面等）与轮胎产生干涉，这种干涉不会对轮胎造成致命损坏，不会对行驶 安全性造成严重影响。 3.13、边接触：边接触指可能存在的干涉是周边零部件的边型结构（如纵梁翻边、 侧围翻边等）与轮胎产生干涉，这种干涉会导致轮胎被划破、割裂或刺穿等，会 对轮胎造成致命损坏，会对行驶安全性造成严重影响。 3.14、标准尺寸数模：与GB/T2978中提及的新胎尺寸一致的轮胎数模。 4、轮胎与周边零部件的关系：车辆行驶过程中，轮胎存在前后旋转、转向及遇 到路面不平而产生的跳动等多种运动状态，轮胎在运动过程中，周边存在两种状 态零部件，在校核时需要区别对待。 4.1、轮胎运动时，随轮胎一起运动的零部件：这些零部件通常是随着轮胎一起 运动的零部件，包括摆臂、减振器、转向横拉杆等。由于这些件无法通过运动包络 校核间隙关系，因此需要动态地分析与车轮的间隙。 4.2、轮胎运动时，不随轮胎一起运动的零部件：这些零部件通常不随轮胎运动 而运动，主要是车身件或安装固定在车身上的零部件，包括副车架、纵梁、保 险杠、轮罩装饰件等。这些件与轮胎的运动间隙关系可以通过测量与轮胎运动包 络的间隙获得。 5、校核过程
全钢子午线轮胎结构设计
全钢子午线轮胎结构设计首先，材料选择是全钢子午线轮胎结构设计的关键。
全钢帘子采用尼龙帘子增强帆布，强度高、耐磨损，可以有效延长轮胎使用寿命。
胎体和胎冠采用优质橡胶，具有良好的弹性和抓地力，能够提供良好的操控性能。
胎肩和胎侧采用硬质橡胶，能够增加轮胎的刚性和稳定性。
其次，全钢子午线轮胎的结构设计分为胎体、胎冠、胎肩和胎侧四个部分。
胎体是轮胎的主体结构，它由多层钢帘子和橡胶胎面组成。
钢帘子采用交叉排列的方式，能够增加轮胎的强度和稳定性。
橡胶胎面采用帮助消耗冲击力的花纹设计，能够提供更好的舒适性和降低驾驶噪音。
胎冠是轮胎的中心部分，设计有不同的花纹，用于提供抓地力。
胎肩和胎侧负责提供额外的支撑和保护轮胎侧面，能够提高轮胎的稳定性和耐用性。
最后，全钢子午线轮胎的制造工艺主要包括胎体胶块的制作、钢丝帘子的制作和轮胎的成型。
首先，胎体胶块由橡胶和增强剂经过混炼、压片和硫化等工艺制作而成。
然后，钢丝帘子由钢丝经过拉伸、编织和卷绕等工艺制作而成。
最后，胎体胶块和钢丝帘子通过机械操作和胶粘剂粘合在一起，形成全钢帘子。
之后，胎体胶块和钢帘子经过成型机械的加工和硫化，形成最终的轮胎。
总的来说，全钢子午线轮胎的结构设计需要选用优质材料，并采用合理的结构设计和制造工艺，以确保轮胎具有耐磨损、强韧耐用、抓地力强和操控稳定等优良性能。
这些设计和工艺都需要经过长期的研究和实践，以不断提高轮胎的性能和质量，满足用户不同的需求。
全钢子午线轮胎的结构设计工作在轮胎生产企业中具有重要的意义，为提高轮胎的竞争力和市场份额提供了坚实的基础。
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Fuel filler protector
Chassis parts Exhaust system (with heat protector)
15 mm
15 mm 35 mm
6
TIRE ENVELOPMENT
ㅁ Wheel arch concerns ;
ㅇ The wheel guard( fender, side outer, bumper, ….) must cover the tire width forward 30 degree and reward 50 degree at the
Chain
W/ Chain W/ Chain W/O Chain W/ Chain W/O Chain W/ Chain W/ Chain W/ Chain
Remark
P-car, suv suv p-car
100% Bumping 80% Bumping 70% Bumping Rebound Cvw Gvw
ㅁ Tire profile make a 3D modeling ㅁ Tire motion in the development car check
ㅇ Front tire need the clearance 15 mm for snow chain ㅇ Rear tire need the clearance 10 mm to avoid contact
* The probability of A, B condition is very rare ,and the fender damage is difficult to occur and possible to contact due to repairing cost is low.
5
TIRE ENVELOPMENT
2
TIRE ENVELOPMENT
ㅁ Front tire envelope condition (CES) ; A. W/snow chain + Full turn + 80% Bumping ~ Full Rebound B. W/snow chain + 20 degree turn + Full Bumping C. W/O snow chain + Full turn + Full Bumping
wheel center. ( EEC 71 / 549 )
7
TIRE ENVELOPMENT
■
T21 Tire Envelopment Condition of tire envelopment
Tire Bumping Steering
0 % ~ 50 % Steering 0 % Steering 100 % Steering 0% Steering 100% Steering 0 % Steering 0% ~ 100% Steering 0% ~ 100% Steering
Reference of Chassis Design
(Tire Envelopment)
2009. 9. 18
Chassis system
1
TIRE ENVELOPMENT
ㅁ Tire Selection ; Standard and Optional Tire
ㅁ Tire width and diameter check ㅇ Design width and design diameter check ㅇ Actual width and actual diameter check ㅇ Tire service data check
ㅁRear tire envelope conditions.
ㅇ The rear tire envelope consider the full bumping and rollover 6 degree.Biblioteka Part and system
Body panel Fuel filler tube
Allowable clearance
3
TIRE ENVELOPMENT
* Full Bumping is effective metal to metal conditions. Parts or system Fender panel Front longitudinal member Allowable clearance > 0 mm 10 mm Consideration condition A, B A, C
* chery design guide
1
8
Wheelhouse panel
Fender liner Deflector water Chassis parts
10 mm
10 mm 10 mm 15 mm
ALL
ALL A, C ALL
4
TIRE ENVELOPMENT
* The clearance between tire and fender is better being small for styling theme.