Нагруженность и работоспособность деталей колес зависят от геометрических параметров пневматических шин. Основными из них являются габаритные размеры; комплекс размеров, ха­рактеризующих профили боковых стенок и бортов; толщины бо­ковых стенок и боковины; диаметр, ширина крыльев; ширина борта; посадочный диаметр и допуск на него.

Основой построения размерных рядов шин является их гео­метрическое подобие. Все размеры геометрически подобных шин должны быть пропорциональными, т. е. они должны иметь оди­наковые отношения размеров: Н/В, Dm/B, t/Bи т. д. Однако на практике выдержать полностью все условия методов теории подобия не удается в связи с требова­ниями промышленного производст­ва. Так, для массовых грузовых ав­томобилей принят диаметр обода, равный 508 мм, в то время как ши­рина профиля и наружный диаметр шин у разных марок автомобилей могут различаться.

Ширину профиля шины В (рис. 45) для заданных режимов эксплу­атации определяют по формуле В — VPJK, где Рг — нормальная нагрузка, действующая на шину; К — коэффициент грузоподъемно­сти шины. Коэффициент К для шин грузовых и легковых автомобилей равен соответственно 2,3—3 и 1,4— 1,8. С увеличением ширины профиля шины значения коэффици­ента уменьшаются. В основу отечественных и зарубежных стан­дартов на шины положено примерно одинаковое значение К, вследствие этого при одинаковом прогибе шины давление в ней возрастает с увеличением ширины профиля.

Для современных автомобильных шин высота профиля Н = = К\В (где К\ — коэффициент ширины профиля, равный для обычных шин 0,9—1,05, широкопрофильных 0,4—0,9, арочных 0,3—0,4). С целью повысить безопасность движения автомоби­лей были созданы низкопрофильные шины, у которых коэффи­циент ширины профиля равен 0,7—0,78, а у скоростных автомо­билей даже 0,6.

Зная диаметр обода Dи высоту профиля шины Н, можно определить наружный диаметр шины по формуле DmH = D + 2H. В зависимости от внутреннего давления воздуха, действующего на колесо, нагрузки и скорости движения автомобиля размеры шины изменяются. Физические процессы, сопровождающие работу автомобильной шины, подробно рассмотрены в работе [8]. Важным моментом, характеризующим нагруженность коле­са, являются параметры жесткости шины, в частности ее нор­мальная, боковая и крутильная жесткости, которые кроме внут­реннего давления воздуха определяются принятыми конструк­тивными размерами покрышки. Толщина боковых стенок t по­крышки равна сумме толщин боковины и каркаса. Толщина каркаса зависит от типа шины, нагрузочного режима, материа­ла корда, которые определяют число слоев и диаметр нитей кор­да в каркасе. Толщину боковины выбирают в основном опыт­ным путем. С увеличением жесткости боковых стенок нагружен­ность обода возрастает.

Увеличение отношения ширины обода А к ширине профиля шины В  (которое характеризует комплекс геометрических размеров боковых стенок покрышки) от 0,65 до 0,74 повышает срок службы диагональной шины на 10—15% [5, 6, 8].

Рис.  46.  Схемы сопряжения  бортов  шины  с  ободьями:

А,  б —с  коническими  полками;  в —с  тороидальными  полками;  г — для  арочных  шин;

Д — для  бескамерных  шин

 На долговеч­ность радиальных шин это отношение практически не оказывает влияния. Отношение А/В одновременно определяет конструк­цию и размеры бортовых закраин обода.

Практика эксплуатации шин показывает, что чем надежнее закреплены борта шины на ободе, тем они долговечнее и меньше нагружают детали колеса. В противном случае происходит преж­девременное разрушение бортовых лент вследствие трения о по­верхности посадочных полок и бортовых закраин обода, рас­слоение бортов шины, усталостное разрушение обода.

На рис. 46 приведены несколько наиболее характерных со­пряжений бортов шины с ободом. Параметры сопряжения рас­сматривают с точки зрения натягов на бортовой закраине 6i, посадочной полке б и формы посадочных поверхностей обода и основания борта шины. Радиус закругления борта шины R'2 принимают несколько большим, чем соответствующий радиус закругления бортовой закраины обода, а его центр распола­гают ниже на 0,5—1,5 мм, для того чтобы обеспечить натяг бор­та шины, равный 1—2 мм. Расчетный размер посадочного диа­метра шины на 3—6 мм меньше соответствующего диаметра обода. Натяг зависит не только от разности диаметров и разме­ров, определяющих формы основания борта и посадочной полки обода, но и от точности выполнения этих размеров в про­изводстве.

Наибольшее распространение получила коническая форма основания борта шины с углами наклона, равными 0°30'; 2°; 5°; 10°; 15°, и с различными парными сочетаниями их. Наклон ко­нических полок обода составляет обычно 5, 10 и 15°. В настоя­щее время имеются колеса с тороидальными полками. На ус­тойчивое положение борта и надежность крепления шины на ободе оказывают значительное влияние число крыльев (борто­вых колец), их размеры, схема борта, масса элементов деталей, размещенных под крылом, его уплотнение, положение крыла относительно бортовой закраины обода и другие параметры, которые обычно указывают в спецификации покрышки.