在分析现有子午线轮胎非自然平衡轮廓设计理论的基础上,以12.00R20和385/55R22.5两种规格载重子午线轮胎为研究对象,利用酒井秀男非自然平衡轮廓理论、Frank非自然平衡轮廓理论及新非自然平衡轮廓理论对胎体轮廓进行设计。利用有限元分析技术,从轮胎磨损、滚动阻力、抓地力等方面,对三种轮廓理论设计的两种规格轮胎的性能进行综合对比分析。结果表明:酒井秀男的设计理论适合于断面高宽比较大的轮胎;Frank的设计理论适合于断面高宽比较小的轮胎;新非自然平衡轮廓理论设计能够减小轮胎磨损,降低滚动阻力等;轮胎胎体轮廓设计对轮胎性能具有重要影响,尤其对滚动阻力具有显著影响,新非自然平衡轮廓设计理论为低滚阻轮胎设计提供了方向参考;新非自然平衡轮廓设计理论可解决轮胎性能间不相容的难题。