轮胎动平衡测试装置是用于定量检测轮胎等效不平衡质量大小和位置的设备,检测结果一般用于后期对轮胎产品的打标和分级,帮助轮胎制造商发现轮胎生产过程中出现的问题。目前国内外生产轮胎动平衡测试装置的厂家有很多,但产品质量参差不齐,不同装置对同一条轮胎的检测结果不一致。为探索提高测试装置稳定性、灵敏度和测量结果精准度的方法,本文基于工程应用,深入研究了轮胎动平衡测试装置的力学性能,改进了测试装置的支承结构、传感器类型及其安装方式,建立了改进后测试装置的动力学模型。本文主要完成了以下工作：(1)基于车轮动不平衡校正原理分析了轮胎等效不平衡质量,介绍了轮胎动平衡测试装置系统组成,在此基础上,建立了测试装置的动力学模型,即轮胎校正面上等效不平衡质量与支反力的数学关系,最后分析了测量结果的误差来源；(2)分析了测试装置的重力和皮带压轴力,利用SolidWorks建立了轮胎动平衡测试装置的结构模型,并利用ANSYS软件对其进行静力学分析和振动特性分析,通过分析结果发现装置重力和皮带压轴力对测量结果有很大干扰。基于以上工作提出了采用吊杆和平衡杆平衡装置重力和皮带压轴力,分析了轮胎动平衡测试装置中吊杆和压轴力平衡杆的性能要求,研究了吊杆和压轴力平衡杆的结构尺寸参数设计标准,并利用有限元分析法论证了设计合理性。结果表明：采用合理的吊杆和平衡杆后,测试装置总位移减小了88.92%,轴向端跳减小了93.6%,最大应力减少了90.67%,第一阶固有频率提高了15.58%,而第二阶固有频率仅提高了1.34%。所建立吊杆和平衡杆不仅有利于提高测量结果精准度且对装置有效振动的灵敏度的影响可忽略不计；(3)改进了轮胎动平衡测试装置的支承结构、传感器类型及其安装方式,建立了轮胎等效不平衡质量和测量点位移信号间的动力学模型。在此基础上,进一步分析了基频位移信号的提取方法,并研究了动力学模型系数标定方法；(4)分析了新型轮胎动平衡测试装置中支承结构的力学性能要求及尺寸参数的设计标准。建立了转速在600rpm的测试装置支承结构模型,采用ANSYS软件对整套装置进行静力学分析和振动特性分型。结果表明：测试装置端跳在0.013mm,小于0.02mm,满足要求,测试频率是一阶共振频率的0.481倍,而在测力式轮胎动平衡测试装置中,测试频率仅是一阶共振频率的0.081倍,因此采用非接触的测振原理能大大提高测试装置的灵敏度,有利于提高测量结果的精准度。