基于三维点阵材料的免充气轮胎设计*

张甲瑞，苏洪明，谭千雄，张知华

基于三维点阵材料的免充气轮胎设计*

张甲瑞，苏洪明，谭千雄，张知华

（重庆工商职业学院智能制造与汽车学院，重庆 401520）

根据当前国内外典型免充气轮胎的结构性能和优缺点，结合三维点阵材料设计了一款新型免充气轮胎，为解决目前免充气轮胎在汽车上实用性低提供一种全新思路，为新能源汽车发展及未来智能汽车发展在汽车零部件选用上提供更多的可能。

免充气轮胎；三维点阵材料；立体菱形

引言

免充气轮胎的出现最早是为了某些特殊行业（比如军用和采矿行业）应用的汽车轮胎因为无法承受反复撞击出现爆胎而丧失性能的问题，但是在民用轿车运用较少，但是随着车速的提升及车辆使用环境的扩展，家用车对轮胎性能的要求也在不断提高。

1 免充气轮胎国内外发展现状

由于充气性的特点和橡胶材料固有的特性，提升充气轮胎安全性能的空间毕竟有限，轮胎一旦失去气压，性能就会急剧下降[1]；而免充气轮胎设计的结构免维护、安全性好；与现有的缺气轮胎相比，容易更换、重量轻、成本低[2]。因此，国内外对免充气轮胎的研究和开发一直都在进行。最具代表性的免充气轮胎是法国米其林公司的TWEEL[3]和美国固铂公司研发的蜂巢结构轮胎。

1.1 免充气Tweel轮胎

2005年法国米其林公司生产的免充气Tweel轮胎在奥迪A4上的测试使用获得巨大成功，一时间免充气轮胎获得极大的关注。米其林公司提出TWEEL辐条状轮胎（如图1），在奥迪A4上进行了装配测试，TWEEL与当时的汽车配套充气轮胎在承载能力、减震性能、行驶平顺性、滚动阻力、燃油消耗水平和质量等方面接近，但操控性能更佳[1]。……