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轮辋设计.pdf

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目 录 ? 车轮 产品 结构 基本 知识 一 、 车 轮 结 构 各 部 位 名 称 二 、 车 轮 的 种 类 三 、 车 轮 的 基 本 装 配 知 识 ? 产品 设计 工作 流程 ? 产品 结构 设计 一 、 确 定 车 轮 的 参 数 二 、 5 度 深 槽 轮 辋 轮 辋 设 计 三 、 气 门 孔 尺 寸 和 位 置 四 、 车 轮 安 装 盘 设 计 五 、 车 轮 轮 辐 结 构 设 计 六 、 轮 辐 掏 料 结 构 设 计 七 、 车 轮 中 心 孔 结 构 设 计 八 、 螺 栓 孔 结 构 设 计 九 、 装 饰 盖 结 构 设 计 十 、 车 轮 机 加 余 量 的 常 规 性 设 计 十 一 、 各 种 规 格 车 轮 的 重 量 设 计 标 准 十二 、常 用 P C D 与中 心孔 对应 表 ? 车轮 飞轮 结构 设计? 车轮 产品 结构 基本 知识 一 、 车 轮 结 构 各 部 位 名 称 1 、 轮 辋 : 与 轮 胎 装 配 配 合 , 支 撑 轮 胎 的 车 轮 部 分 。 2 、 轮 辐 : 与 车 轴 轮 毂 实 施 安 装 连 接 , 支 撑 轮 辋 的 车 轮 部 分 。 3 、 偏 距 : 轮 辋 中 心 面 到 轮 辐 安 装 面 间 的 距 离 。 有 正 偏 距 、 零 偏 距 、 负 偏 距 之 分 。 4 、 轮 缘 : 保 持 并 支 撑 轮 胎 方 向 的 轮 辋 部 分 。 5 、 胎 圈 座 : 与 轮 胎 圈 接 触 , 支 撑 维 持 轮 胎 半 径 方 向 的 轮 辋 部 分 。 6 、 槽 底 : 为 方 便 轮 胎 装 拆 , 在 轮 辋 上 留 有 一 定 深 度 和 宽 度 的 凹 坑 。 7 、 气 门 孔 : 安 装 轮 胎 气 门 嘴 的 孔 。 1 轮 辋 宽 度 1 0 螺 栓 孔 节 圆 直 径 2 轮 辋 名 义 直 径 1 1 螺 栓 孔 直 径 3 轮 缘 1 2 轮 辐 安 装 面 4 胎 圈 座 1 3 安 装 面 直 径 5 凸 峰 1 4 后 距 6 槽 底 1 5 轮 辐 7 气 门 孔 1 6 轮 辋 8 偏 距 1 7 轮 辋 中 心 线 9 中 心 孔 1 8二 、 车 轮 的 种 类 按 轮 辋 和 轮 辐 结 合 形 式 的 不 同 , 车 轮 可 分 为 如 下 结 构 , 其 代 表 型 结 构 用 图 例 来 表 示 : 1 、 整 体 式 : 轮 辐 和 轮 辋 是 由 一 个 整 体 组 成 的 。 2 、 组 合 式 : 由 2 个 以 上 的 零 件 组 合 而 成 的 车 轮 , 其 组 成 的 零 件 可 以 分 开 , 按 其 组 合 形 式 可 分 为 三 类 : ( 1 ) 、 两 片 式 车 轮 : 由 轮 辋 和 轮 辐 结 合 起 来 的 结 构 ; ( 2 ) 、 三 片 式 车 轮 : 由 两 个 轮 辋 零 件 和 一 个 轮 辐 结 合 起 来 的 结 构 。 ( 3 ) 、 辐 条 式 车 轮 : 轮 辋 与 中 央 轮 盘 部 件 , 通 过 很 多 辐 条 实 现 连 结 的 车 轮 结 构 。三 、 车 轮 的 基 本 装 配 知 识 车 轮 的 有 关 装 配 主 要 有 以 下 的 几 种 装 配 情 况 : 1 车 轮 轮 辋 与 轮 胎 之 间 的 装 配 2 车 轮 与 装 饰 钉 之 间 的 装 配 3 车 轮 与 刹 车 钳 之 间 的 装 配 4 车 轮 安 装 面 与 车 轴 之 间 的 装 配 5 车 轮 螺 栓 孔 与 螺 母 之 间 的 装 配 6 车 轮 螺 栓 孔 与 车 轴 之 间 的 装 配 7 车 轮 与 装 饰 盖 之 间 的 装 配 8 车 轮 中 心 孔 与 车 轴 之 间 的 装 配 9 车 轮 气 门 孔 与 气 门 嘴 之 间 的 装 配 1 0 车 轮 与 平 衡 块 之 间 的 装 配? 产 品 设 计 工 作 流 程 ? 产品 结构 设计 车 轮 的 结 构 设 计 的 基 本 步 骤 : ( 1 ) 、 根 据 车 轮 的 装 车 情 况 对 设 计 的 车 轮 进 行 归 类 , 并 初 定 出 车 轮 的 各 种 装 配 参 数 。 ( 2 ) 、 车 轮 装 配 参 数 确 定 后 , 根 据 车 轮 的 外 观 形 状 和 偏 距 、 装 配 情 况 等 要 素 来 确 定 车 轮 选 用 正 向 轮 辋 还 是 反 向 轮 辋 及 其 形 状 。 ( 3 ) 轮 辋 确 定 后 就 可 以 根 据 装 车 的 要 求 、 车 轮 形 状 和 载 荷 等 确 定 出 车 轮 安 装 盘 和 轮 辐 的 初 步 设 计 。 ( 4 ) 、 根 据 轮 辐 形 状 、 轮 辋 形 状 和 车 轮 的 规 格 定 义 出 机 加 余 量 和 掏 料 结 构 的 设 计 。 ( 6 ) 、 对 做 出 的 车 轮 进 行 重 量 计 算 和 有 限 元 分 析 , 确 定 是 否 需 要 进 一 步 优 化 车 轮 的 产 品 结 构 。 ( 7 ) 、 如 果 重 量 计 算 和 有 限 元 分 析 合 理 , 即 可 完 成 车 轮 的 结 构 设 计 并 输 出 工 程 图 纸 , 如 果 不 合 理 则 重 复 上 面 步 骤 进 行 更 改 。一 、 确 定 车 轮 的 参 数 1 、 一 般 在 设 计 的 初 期 , 客 户 会 提 供 设 计 新 开 发 车 轮 的 一 些 装 车 要 求 , 如 车 轮 的 P C D 、 偏 距 、 规 格 、 装 车 情 况 等 信 息 。 如 果 客 户 输 入 不 清 晰 , 根 据 设 计 的 车 轮 是 用 于 轿 车 还 是 卡 车 ( 或 S U V ) 我 们 可 以 大 概 设 定 出 这 个 车 轮 的 装 配 参 数 , 见 下 表 : 车 型 常 用 规 格 常 用 P C D 范 围 常 用 偏 距 范 围 安 装 盘 直 径 轿 车 2 0 X 8 . 5 4 / 5 X 1 0 0 ~ 1 2 0 . 6 5 3 0 ~ 5 0 m m 1 5 0 ~ 1 5 5 m m ( 按 上 面 定 义 的 安 装 盘 直 径 设 计 ) 1 8 X 7 . 5 1 7 X 7 . 0 S U V / 卡 车 2 0 X 9 . 0 5 / 6 X 1 2 7 ~ 1 3 9 . 7 0 ~ 3 0 m m 1 7 0 ~ 1 7 5 m m ( 按 上 面 定 义 的 安 装 盘 直 径 设 计 ) 2 2 X 9 . 5 2 4 X 1 0 比 如 我 们 要 设 计 一 个 用 于 轿 车 的 车 轮 , 根 据 上 面 的 表 我 们 选 用 这 个 车 轮 的 装 配 参 数 如 下 : 规 格 : 2 0 X 8 . 5 ; 偏 距 : 4 5 m m ; P C D 范 围 : 5 X 1 1 4 . 3 ~ 5 X 1 2 0 . 6 5 ; 安 装 盘 直 径 : 1 5 5 m m 。 2 、 装 车 载 荷 的 确 定 由 于 国 家 地 域 的 差 异 , 为 不 同 地 区 设 计 的 车 轮 载 荷 也 不 一 样 , 一 般 设 计 时 按 客 户 提 供 的 参 数 来 决 定 。 比 如 为 北 美 设 计 的 车 轮 , 设 计 的 载 荷 可 按 照 下 表 来 大 致 确 定 : P C D 范 围 设 计 载 荷 ( L B S ) P C D 6 X 1 3 9 . 7 2 1 0 0 ~ 2 2 0 0 P C D > 8 X 1 6 5 . 1 3 1 0 0 ~ 3 2 0 0二 、 5 度 深 槽 轮 辋 轮 辋 设 计 ( 参 考 各 国 的 轮 辋 标 准 ) 1 、 轮 辋 直 径 ( J 型 轮 辋 ) A 、 1 6 英 寸 及 其 以 下 : 名 义 直 径 减 去 0 . 8 m m ( 0 . 0 3 2 I n ) ; B 、 1 7 英 寸 及 其 以 上 : 名 义 直 径 加 上 4 . 8 m m ( 0 . 1 8 8 I n ) 。 轮辋轮廓种类 轮辋名称(in) 名义直径(mm) 5 度深槽轮辋 10 253.2 12 304 13 329.4 14 354.8 15 380.2 16 405.6 17 436.6 18 462 19 487.4 20 512.8 21 538.2 22 563.6 23 589 24 614.4 26 665.2 28 716 2 、 轮 辋 宽 度 ( J 型 轮 辋 ) 轮辋轮廓种类 轮辋名称(in) 轮辋直径(mm) 5 度深槽轮辋 4.5 114.3 5 127 5.5 139.7 6 152.4 6.5 165.1 7 178 7.5 190.5 8 203 8.5 216 9 228.5 9.5 241.3 10 254 10.5 266.7 11 279.5 12 305 13 3303 、 轮 辋 厚 度 规 定 ( 只 适 用 于 压 铸 轮 辋 ) 尺寸(in) 载荷(LBS) 轮辋厚度(mm) <15 ≤1600 4.2 15~17 4.5 18~19 4.8 20~22 5.0 ≥23 5.5 <15 2100~2500 4.5 15~17 4.8 18~19 5.0 20~22 5.2 ≥23 5.8 <15 ≥3100 5.0 15~17 5.2 18~19 5.5 20~22 5.8 ≥23 6.0 4 、 车 轮 胎 圈 座 组 合 胎 圈 座 组 合 表 组 合 状 态 内 侧 外 侧 标 准 ( 适 用 正 向 轮 辋 ) 圆 峰 平 峰 选 用 ( 适 用 反 向 轮 辋 ) 平 峰 圆 峰 选 用 圆 峰 圆 峰 ( 凸 峰 圆 角 R 4 取 3 ~ 6 m m ) 5 、 轮 辋 扁 平 凸 峰 轮 廓 尺 寸 和 形 状 ( m m )单 位 : m m 轮 辋 标 准 轮 缘 高 度 H 1 凸 峰 高 度 H 2 胎 座 宽 度 P 1 平 峰 宽 度 P 2 轮 缘 圆 角 R 2 胎 座 圆 角 R 3 胎 座 侧 圆 角 R 4 轮 缘 厚 度 P 3 T R A 标 准 1 7 . 5 m i n 0 . 2 ~ 0 . 5 1 9 . 8 m i n 4 m i n 9 . 5 m i n 6 . 5 m a x 4 m a x 1 1 m i n 注 : A 、 上 面 附 图 为 5 度 深 槽 J 型 轮 辋 扁 平 峰 设 计 的 常 规 尺 寸 ( 适 用 于 T R A 标 准 , 适 用 的 规 格 范 围 为 1 4 英 寸 到 2 8 英 寸 ) ; B 、 其 中 min 为 最 小 值 的 意 思 ;max 为 最 大 值 的 意 思 。 6 、 轮 辋 圆 周 凸 峰 轮 廓 尺 寸 和 形 状 ( m m ) 单 位 : m m 轮 辋 标 准 轮 缘 高 度 H 1 胎 座 宽 度 P 1 轮 缘 厚 度 P 3 轮 缘 圆 角 R 2 胎 座 圆 角 R 3 凸 峰 圆 角 R 5 凸 峰 侧 圆 角 R 4 凸 峰 侧 圆 角 R 6 T R A 标 准 1 7 . 5 m i n 2 1 m i n 1 1 m i n 9 . 5 m i n 6 . 5 m a x 8 m i n 3 m i n 3 m i n 注 : A 、 上 面 附 图 为 5 度 深 槽 J 型 轮 辋 圆 凸 峰 设 计 的 常 规 尺 寸 ( 适 用 于 T R A 标 准 , 适 用 的 规 格 范 围 为 1 4 英 寸 到 2 8 英 寸 ) ; B 、 其 中 min 为 最 小 值 的 意 思 ;max 为 最 大 值 的 意 思 。 7 、 轮 辋 正 面 轮 缘 结 构 设 计 轮 辋 正 面 的 轮 缘 设 计 主 要 涉 及 到 铸 造 , 轻 量 化 和 冲 击 试 验 等 方 面的 因 素 。 在 符 合 轮 辋 标 准 的 同 时 , 下 面 为 轮 辋 正 面 轮 缘 的 常 用 设 计 结 构 。 单 位 : m m 轮 辋 标 准 轮 缘 厚 度 P 1 胎 圈 座 宽 度 P 2 轮 缘 圆 角 R 1 轮 缘 圆 角 R 2 T R A 标 准 1 2 5 . 0 ~ 5 . 5 2 6 0 8 、 轮 辋 反 面 轮 缘 结 构 设 计 单 位 : m m 轮 辋 标 准 轮 缘 宽 度 P 1 轮 缘 宽 度 P 2 轮 缘 厚 度 H 轮 缘 圆 角 R 1 轮 缘 圆 角 R 2 轮 缘 圆 角 R 3 T R A 标 准 1 2 6 . 5 5 . 5 1 . 5 3 9 . 5 9 、 正 面 包 不 锈 钢 圈 时 的 正 面 轮 缘 设 计 不 休 钢 圈 是 车 轮 的 一 种 装 饰 物 , 通 过 把 不 锈 钢 圈 包 扎 在 正 面 轮 辋 的 外 围 , 可 使 车 轮 呈 现 出 一 种 轮 缘 车 亮 面 的 效 果 , 见 下 图 。下 面 为 包 不 锈 钢 圈 时 , 正 面 轮 缘 部 位 的 凹 槽 结 构 图 : 轮 辋 是 车 轮 结 构 里 面 标 准 化 的 一 部 分 , 由 于 轮 辋 和 轮 胎 装 胎 时 要 保 证 两 者 的 配 合 处 有 良 好 的 气 密 性 , 所 以 轮 辋 胎 圈 座 的 两 侧 要 严 格 按 照 标 准 执 行 。 按 照 轮 辋 的 使 用 情 况 , 轮 辋 可 分 成 正 向 轮 辋 和 反 向 轮 辋 , 但 两 种 结 构 的 胎 圈 座 结 构 都 用 上 面 的 结 构 设 计 。 下 面 为 应 用 正 向 轮 辋 和 反 向 轮 辋 的 示 意 图 :正 向 轮 辋 : 装 胎 端 在 轮 辋 正 面 , 轮 胎 从 车 轮 的 正 面 开 始 往 里 安 装 。 反 向 轮 辋 : 装 胎 端 在 轮 辋 背 面 , 轮 胎 从 车 轮 的 背 面 开 始 往 里 安 装 。 轮 辋 的 选 用 主 要 根 据 车 轮 的 形 状 、 轮 缘 深 度 ( L I P ) 、 装 车 情 况 等 参 数 来 确 定 。 1 、 车 轮 需 要 深 轮 缘 效 果 时 , 可 采 用 反 向 轮 辋 结 构 , 否 则 选 用 正 向 轮 辋 结 构 。 2 、 对 用 于 轿 车 车 轮 , 规 格 小 于 1 7 英 寸 时 , 尽 量 采 用 正 向 轮 辋 , 3 、 对 用 于 S U V 或 卡 车 车 轮 , 规 格 小 于 1 8 英 寸 时 , 尽 量 采 用 正 向 轮 辋 。三 、 气 门 孔 尺 寸 和 位 置 1 、 气 门 孔 位 置 尺 寸 说 明 H 1 最 小 值 为 8 . 1 m m H 2 最 小 值 为 6 . 8 m m H 3 对 于 如 上 图 所 示 的 正 向 轮 辋 , 在 结 构 允 许 下 , 槽 底 深 度 最 小 值 可 设 计 为 2 1 m m 2 、 气 门 孔 结 构 尺 寸 气 门孔类型 气门孔尺寸: 备注 A 19.1x11.5x3.5 常用型 B 17.5x11.5x3.5 X 常用型 C 20.6x11.5x3.5 少用型 D 16x11.5x3.5 少用型 注:A 、对 于小孔 厚度 H,常 规情况 下用 3.5mm,而 对于公 司的 AR 客户 则要求 小 孔厚度 H 值为 3.68mm。 B、 根据 JIS 中的 TR 413 标准, 采用无内胎场合时, 气门嘴部位的壁厚, 理 想情况为 3.0~4.5mm。 C、对 于小孔 直径 d ,常 规情况 下用 11.5mm ,而 对于公 司的 德国客 户则要 求 小孔直径为 11.3mm。四 、 车 轮 安 装 盘 设 计 1 、 安 装 盘 直 径 设 计 ( 1 ) 、 使 用 裸 露 螺 栓 孔 的 装 饰 盖 时 的 安 装 盘 直 径 : ( 2 ) 、 使 用 覆 盖 螺 栓 孔 的 装 饰 盖 和 螺 孔 有 沉 孔 结 构 的 安 装 盘 直 径 :2 、 安 装 盘 的 装 配 设 计 安 装 盘 为 车 轮 与 车 轴 之 间 的 连 接 面 , 安 装 盘 直 径 的 设 计 要 考 虑 两 个 连 接 面 之 间 的 配 合 问 题 。 ( 1 ) 、 设 计 时 应 使 车 轮 的 安 装 盘 直 径 比 车 轴 上 的 连 接 面 小 一 点 。 ( 2 ) 、 根 据 装 配 的 需 要 , 一 般 要 求 车 轮 安 装 面 的 平 面 度 在 0 . 1 m m 以 下 。 为 了 更 好 的 减 少 安 装 面 平 面 度 对 车 轮 与 车 辆 之 间 配 合 的 影 响 , 设 计 时 可 让 车 轮 安 装 面 向 内 倾 斜 , 即 成 锥 面 结 构 ( 见 下 图 ) 。 斜 面 与 轮 辋 中 心 平 面 的 夹 角 为 0 . 2 度 。 ( 3 ) 、 车 轮 安 装 面 不 须 涂 装 或 电 镀 处 理 , 原 因 是 车 轮 安 装 面 要 与 车 轴 连 接 面 相 配 合 、 车 轮 的 装 拆 易 使 涂 层 脱 落 , 难 于 确 保 安 装 面 的 平 面 度 , 使 车 辆 行 驶 时 性 能 ( 车 身 振 动 、 松 动 等 ) 受 其 影 响 。五 、 车 轮 轮 辐 结 构 设 计 一 般 轮 辐 设 计 的 顺 序 是 先 根 据 车 轮 的 外 观 设 计 出 轮 辐 正 面 的 轮 廓 线 , 再 设 计 轮 辐 背 面 的 轮 廓 线 , 然 后 根 据 装 车 空 间 的 需 要 进 行 调 整 两 条 线 的 位 置 , 确 定 车 轮 剖 截 面 的 设 计 。 下 图 为 设 计 好 的 一 个 轮 辐 示 意 图 。 从 上 图 的 结 构 可 以 看 出 , 轮 辐 的 设 计 特 点 是 靠 近 轮 辋 位 置 的 轮 辐 截 面 积 最 小 , 然 后 越 靠 近 安 装 盘 轮 辐 的 截 面 积 就 越 大 。 这 是 因 为 考 虑 到 轮 辐 的 受 力 分 布 ( 越 靠 近 安 装 盘 , 轮 辐 受 到 的 应 力 就 越 大 ) 、 铝 液 顺 序 凝 固 和 补 缩 通 道 的 需 要 。 根 据 载 荷 和 轮 辐 宽 度 的 差 异 , 对 于 靠 近 轮 辋 部 位 的 轮 辐 厚 度 , 设 计 时 可 先 考 虑 在 2 0 m m 到 2 6 m m 之 间 波 动 。 而 靠 近 安 装 盘 部 位 的 轮 辐 厚 度 , 设 计 时 可 先 考 虑 在 2 5 m m 到 3 2 m m 之 间 波 动 。 而 应 用 覆 盖 螺 栓 孔 的 装 饰 盖 设 计 时 , 可 把 安 装 盘 的 厚 度 控 制 在 2 0 ~ 2 5 m m 之 间 , 而 安 装 盘 和 轮 辐 之 间 的 “ 脖 子 ” 厚 度 控 制 在 2 5 ~ 2 7 m m 之 间 。六 、 轮 辐 掏 料 结 构 设 计 轮 辐 掏 料 的 设 计 主 要 考 虑 到 轻 量 化 , 平 衡 轮 辐 应 力 和 铸 造 等 方 面 的 因 素 。 下 面 为 轮 辐 的 一 个 掏 料 设 计 示 意 图 : 掏 料 设 计 主 要 根 据 车 轮 冲 击 和 弯 曲 的 有 限 元 分 析 来 进 行 。 做 初 步 的 掏 料 设 计 时 , 可 参 考 下 面 的 参 数 ( 如 上 图 A - A’ 截 面 ) 进 行 : ( 1 ) 轮 辐 厚 度 H 2 : 厚 度 范 围 在 2 0 ~ 2 6 m m 之 间 ( 根 据 轮 辐 的 宽 度 来 设 计 具 体 的 数 值 ) 然 后 以 3 ~ 6 度 的 梯 度 递 增 。 ( 2 ) 掏 料 底 部 到 轮 辐 正 面 的 距 离 H 1 : 厚 度 范 围 在 8 ~ 1 2 之 间 。 ( 3 ) 掏 料 斜 面 和 窗 口 面 之 间 的 夹 角 : 夹 角 范 围 在 3 ~ 5 度 之 间 ( 比 如 窗 口 的 拔 模 角 度 为 7 度 时 , 掏 料 的 拔 模 角 度 为 1 0 ~ 1 2 度 之 间 ) 。 ( 4 ) 、 掏 料 底 部 圆 角 : 对 此 处 的 R 角 可 尽 量 设 大 一 点 , 一 般 R 角 的 范 围 在 R 5 ~ R 9 之 间 。 ( 5 ) 、 掏 料 侧 边 厚 度 P : 厚 度 范 围 在 6 ~ 8 m m 之 间 , 然 后 以 2 ~ 4 度 的 梯 度 递 增 。七 、 车 轮 中 心 孔 结 构 设 计 中 心 孔 结 构 的 设 计 主 要 是 需 要 更 多 的 考 虑 装 配 的 关 系 , 即 中 心 孔 与 车 轴 之 间 、 中 心 孔 与 卡 口 盖 之 间 、 中 心 孔 与 杯 盖 之 间 的 配 合 。 由 于 每 个 汽 车 厂 商 的 车 轴 直 径 、 车 轴 长 度 及 其 形 状 设 计 不 一 样 , 所 以 对 中 心 孔 设 计 的 统 一 比 较 困 难 。 一 般 中 心 孔 的 设 计 需 要 根 据 客 户 提 供 的 中 心 孔 直 径 参 数 和 该 车 型 的 装 车 曲 线 来 确 定 。 1 、 中 心 孔 安 装 面 倒 角 的 设 计 : 由 于 有 些 汽 车 车 轴 与 车 轴 连 接 面 之 间 可 能 存 在 着 倒 角 关 系 , 所 以 一 般 在 中 心 孔 安 装 面 处 设 计 一 个 倒 角 过 渡 ( 倒 角 结 构 见 下 图 ) , 以 适 应 上 面 的 需 要 。 2 、 中 心 孔 直 径 设 计 : 车 轮 中 心 孔 与 车 轴 之 间 的 配 合 为 间 隙 配 合 , 假 使 车 轴 直 径 为 D 1 , 中 心 孔 直 径 为 D , 则 两 者 正 常 的 装 配 关 系 可 用 下 面 的 公 式 表 示 : D = D 1 + 0 . 3 ~ 0 . 5 m m3 、 车 轮 中 心 孔 有 效 高 度 设 计 当 车 轴 与 中 心 孔 之 间 进 行 配 合 时 , 除 了 保 证 车 轮 中 心 孔 与 车 轴 之 间 的 配 合 为 间 隙 配 合 外 , 还 要 求 中 心 孔 有 足 够 的 高 度 , 以 保 证 中 心 孔 或 装 饰 盖 和 车 轴 顶 部 不 会 干 涉 。 常 见 的 车 轴 结 构 如 下 图 : 根 据 上 图 车 轴 的 结 构 , 我 们 常 用 的 中 心 孔 结 构 主 要 有 以 下 的 几 种 结 构 。 ( 1 ) 、 使 用 覆 盖 螺 栓 孔 的 装 饰 盖 设 计 时 , 中 心 孔 结 构 设 计 : 此 时 中 心 孔 设 计 可 采 用 简 单 的 通 孔 型 设 计 , 安 装 面 处 设 计 一 个 3 . 5 X 4 5 度 的 倒 角 即 可 。 安 装 盘 厚 度 H 1 一 般 设 计 为 2 0 ~ 2 5 m m 。 考 虑 到 零 售 市 场 装 车 要 求 的 多 样 性 : 当 车 轮 应 用 于 轿 车 时 , 中 心 孔 安 装 面 到 装 饰 盖 底 部 的 距 离 设 计 H 2 最 好 为 4 5 m m 以 上 ; 当 车 轮 应 用 于 卡 车 或 S U V 时 , H 2 为 最 好 为 6 5 m m 以 上 , 所 以 从 产 品 结 构 、 成 本 和 铸 造 合 理 性 考 虑 , 应 尽 量 使 用 覆 盖 螺 栓 孔 的 装 饰 盖 设 计 , 以 减 少 材 料 成 本 和 铸 造 难 度 。( 2 ) 、 使 用 裸 露 螺 栓 孔 的 装 饰 盖 设 计 时 的 中 心 孔 结 构 设 计 : 此 时 的 中 心 孔 设 计 由 于 考 虑 到 装 饰 盖 的 安 装 , 一 般 可 分 成 以 下 的 几 种 结 构 。 当 使 用 裸 露 螺 栓 孔 的 装 饰 盖 时 , 应 尽 量 应 用 中 心 孔 结 构 ( A ) 、 ( B ) 这 两 种 常 用 性 设 计 , 因 为 这 两 种 结 构 设 计 能 够 提 供 更 大 的 空 间 以 避 免 与 车 轴 的 干 涉 , 同 样 的 : 当 车 轮 应 用 于 轿 车 时 , 中 心 孔 安 装 面 到 装 饰 盖 底 部 的 距 离 设 计 H 2 最 好 为 4 5 m m 以 上 ; 当 车 轮 应 用 于 卡 车 或 S U V 时 , H 2 为 最 好 为 6 5 m m 以 上 。而 对 于 中 心 孔 结 构 ( C ) , 根 据 上 面 车 轴 结 构 来 看 , 其 中 心 孔 有 效 高 度 有 两 个 , 即 为 H 1 和 H 2 。 若 非 特 别 需 要 , 或 装 车 的 情 况 不 清 楚 , 这 种 结 构 应 该 尽 量 免 用 , 同 样 的 : 车 轮 应 用 于 轿 车 时 , 中 心 孔 安 装 面 到 装 饰 盖 底 部 的 距 离 设 计 H 2 最 好 为 4 5 m m 以 上 ; 而 H 1 最 好 为 1 4 m m 以 上 。 当 车 轮 应 用 于 卡 车 或 S U V 时 , H 2 为 最 好 为 6 5 m m 以 上 , 而 H 1 最 好 为 1 8 m m 以 上 。 注: 以上提 供的中 心孔有 效高 度为装 车情况 不清楚 时的一 般性数 据,当 有 足够关于车轴的数据时, 应根据其数据来设计有具体数据的中心孔结构, 以进一 步的优化中心孔结构。八 、 螺 栓 孔 结 构 设 计 1 、 螺 栓 孔 结 构 根 据 车 辆 与 车 轮 之 间 的 安 装 方 式 , 一 般 螺 栓 孔 结 构 有 以 下 三 种 : ( 1 ) 、 根 据 车 辆 与 车 轮 的 装 配 关 系 , 螺 栓 孔 结 构 上 的 锥 面 座 和 球 面 座 是 主 要 的 支 撑 部 位 , 该 部 位 的 高 度 设 计 不 应 过 小 。 对 于 锥 面 座 , 高 度 尺 寸 H 不 应 小 于 3 m m , 锥 面 角 度 为 6 0 度 。 对 于 球 面 座 , 高 度 尺 寸 H 不 应 小 于 5 m m , 球 面 R 角 为 1 2 ~ 1 5 m m 。 ( 2 ) 、 对 于 螺 栓 孔 通 孔 的 直 径 尺 寸 d , 根 据 现 有 生 产 车 辆 的 统 计 , 绝 大 部 分 汽 车 车 轴 上 的 螺 栓 规 格 设 计 有 两 种 : A : 1 2 m m X 1 . 5 i n B : 1 4 m m X 1 . 5 i n 根 据 上 面 车 轴 螺 栓 的 设 计 , 螺 栓 通 孔 直 径 尺 寸 d 一 般 不 应 小 于 1 4 . 5 m m 。 对 于 要 求 尺 寸 d 小 于 1 4 m m 的 螺 栓 孔 设 计 , 可 让 客 户 提 供 车 轴 螺 栓 的 规 格 , 以 确 定 具 体 尺 寸 d 。 ( 3 ) 、 对 于 螺 栓 孔 沉 孔 直 径 D , 一 般 设 计 直 径 在 2 8 m m 以 上 , 以 适 应 可 用 多 种 螺 母 的 需 要 。 ( 4 ) 、 为 适 应 一 些 车 轴 螺 栓 底 部 存 在 倒 角 或 凸 台 的 需 要 , 要 在 螺 栓 孔 的 底 部 增 加 浅 沉 孔 结 构 , 保 证 螺 栓 和 螺 栓 孔 的 准 确 配 合 。一 般 沉 孔 直 径 设 计 为 2 7 m m ; 深 度 为 2 . 5 m m ( 见 下 图 ) 。 2 、 在 一 些 常 用 的 P C D 当 中 , 螺 栓 孔 沉 孔 结 构 是 需 要 考 虑 的 , 这 些 P C D 的 具 体 参 数 如 下 : P C D 中 心 孔 直 径 备 注 6 x 1 3 9 . 7 7 8 . 1 需 要 增 加 浅 沉 孔 结 构 5 x 1 3 5 不 定 需 考 虑 具 体 的 车 型 是 否 增 加 浅 沉 孔 结 构 5 x 1 1 5 任 意 直 径 值 需 要 增 加 浅 沉 孔 结 构 5 x 1 1 4 . 3 偏 距 为 0 和 3 0 时 , 需 要 增 加 浅 沉 孔 结 构 5 / 4 x 1 0 0 7 2 . 6 9 需 要 增 加 浅 沉 孔 结 构 3 、 、 常 用 的 螺 栓 孔 结 构 ( 1 ) : 锥 面 螺 栓 孔 结 构 : ( 2 ) : 球 面 螺 栓 孔 结 构 :九 、 装 饰 盖 结 构 设 计 1 、 覆 盖 螺 栓 孔 的 装 饰 盖 对 于 多 偏 距 的 车 轮 产 品 来 说 , 使 用 覆 盖 螺 栓 孔 的 装 饰 盖 设 计 是 优 化 产 品 结 构 的 一 个 很 好 的 思 路 。 一 般 覆 盖 螺 栓 孔 的 装 饰 盖 和 车 轮 之 间 的 配 合 设 计 有 两 种 : A 、 使 用 螺 钉 连 接 配 合 ( 推 荐 使 用 ) ; B 、 使 用 卡 脚 连 接 配 合 ( 须 加 启 盖 槽 ) 。 除 非 有 特 殊 的 要 求 , 一 般 连 接 配 合 的 螺 钉 用 M 6 或 M 8 的 不 锈 钢 螺 钉 , 螺 距 和 钉 头 等 都 应 符 合 国 标 。 从 外 观 效 果 来 看 , 螺 钉 的 钉 头 应 低 于 装 饰 盖 的 表 面 会 较 好 。( 1 ) 、 覆 盖 螺 栓 孔 的 装 饰 盖 支 撑 面 与 装 饰 盖 之 间 的 配 合 设 计 考 虑 到 车 轮 铸 造 、 热 处 理 、 机 加 、 表 面 抛 光 、 电 镀 、 或 涂 装 等 制 造 工 艺 对 产 品 的 影 响 , 在 进 行 车 轮 的 装 饰 盖 设 计 时 , 都 应 考 虑 在 设 计 时 , 使 装 饰 盖 和 车 轮 支 撑 面 之 间 预 留 出 一 定 的 配 合 间 隙 已 达 到 车 轮 成 品 和 装 饰 盖 之 间 能 有 良 好 配 合 。 上 图 中 的 H 2 是 指 装 饰 盖 的 厚 度 , 对 于 以 A B S 材 料 为 主 的 塑 料 盖 , 一 般 H 2 = 2 . 5 m m , 下 表 列 出 上 面 各 个 参 数 的 常 用 数 值 。 H 2 塑 料 装 饰 盖 的 厚 度 , 一 般 为 : H 2 = 2 . 5 m m 。 H 1 装 饰 盖 支 撑 面 高 度 , 一 般 为 : H 1 = H 2 + 0 . 5 m m ( 即 3 m m ) 。 P 配 合 面 的 侧 边 间 隙 , 一 般 为 : P = 0 . 6 m m 。 R 1 装 饰 盖 的 底 面 圆 角 , 一 般 为 : R 1 = 2 m m ( 或 用 1 . 5 X 4 5 度 的 倒 角 ) 。 R 2 装 饰 盖 支 撑 面 圆 角 , 一 般 为 : R 2 = 1 . 0 m m ( 最 好 尖 角 过 渡 , 即 R 2 = 0 ) 。 ( 2 ) 、 覆 盖 螺 栓 孔 装 饰 盖 的 起 盖 槽 的 设 计 对 于 使 用 卡 脚 连 接 配 合 的 覆 盖 螺 栓 孔 装 饰 盖 , 考 虑 到 车 轮 装 拆 的 方 便 , 一 般 会 增 加 一 个 起 盖 槽 结 构 , 以 便 于 装 饰 盖 的 装 拆 。 下 图 一 个 为 常 用 的 起 盖 槽 结 构 。根 据 装 饰 盖 起 子 结 构 , 启 盖 槽 的 具 体 尺 寸 可 以 按 下 表 进 行 设 计 。 L 8 m m H 3 . 5 m m B 1 . 2 m m A 6 0 度 2 、 裸 露 螺 栓 孔 的 装 饰 盖 设 计 裸 露 螺 栓 孔 的 装 饰 盖 和 车 轮 之 间 的 配 合 设 计 一 般 有 两 种 : A 、 使 用 卡 脚 连 接 配 合 ( 推 荐 使 用 ) ; B 、 使 用 橡 皮 圈 连 接 配 合 ( 适 用 于 较 小 的 装 饰 盖 ) 。对 于 裸 露 螺 栓 孔 装 饰 盖 ( 材 料 以 A B S 为 主 的 塑 料 ) , 一 般 其 厚 度 取 2 . 5 ~ 3 m m 左 右 。 ( 1 ) 、 使 用 橡 皮 圈 连 接 配 合 设 计 当 裸 露 螺 栓 孔 的 装 饰 盖 采 用 橡 皮 圈 连 接 配 合 时 , 主 要 是 靠 橡 皮 圈 的 弹 性 形 变 和 摩 擦 作 用 来 实 现 装 饰 盖 的 固 定 和 防 转 。 下 表 为 这 种 配 合 连 接 的 常 用 尺 寸 : D ( 橡 皮 圈 截 面 直 径 ) 2 . 5 m m D 1 ( 车 轮 卡 口 直 径 1 ) D 3 + 0 . 3 ~ 0 . 4 m m D 2 ( 车 轮 卡 口 直 径 2 ) D 1 + 0 . 3 ~ 0 . 4 m m D 3 ( 装 饰 盖 直 径 ) P ( 放 置 橡 皮 圈 的 槽 宽 ) 2 . 4 m m H ( 放 置 橡 皮 圈 的 槽 深 ) 1 . 6 m m R ( 放 置 橡 皮 圈 的 槽 底 圆 角 ) 0 . 5 m m ( 2 ) 、 使 用 卡 脚 连 接 配 合 设 计 装 饰 盖 和 车 轮 的 连 接 固 定 和 防 转 动 主 要 是 靠 装 饰 盖 卡 脚 和 车 轮 卡 口 的 两 个 斜 面 之 间 的 过 盈 配 合 和 卡 脚 的 弹 性 应 力 来 实 现 。 下 表 为 这种 配 合 的 常 用 尺 寸 : D ( 装 饰 盖 的 直 径 ) D 1 ( 车 轮 卡 口 直 径 1 ) D 1 = D + 0 . 5 R ( 装 饰 盖 底 部 圆 角 ) 2 m m ( 或 用 1 . 5 X 4 5 度 的 倒 角 ) A 1 ( 两 接 触 面 角 度 ) 3 6 度 P 1 0 . 3 m m P 2 0 . 9 m m P 3 0 . 3 m m A 5 度 3 、 装 饰 盖 卡 脚 的 设 计 装 饰 盖 卡 脚 的 设 计 主 要 参 考 一 下 的 三 点 : 1 、 卡 脚 和 卡 口 之 间 的 配 合 关 系 ( 可 以 参 考 上 面 资 料 ) ; 2 、 卡 脚 的 刚 度 ; 3 、 卡 脚 的 弹 性 强 度 。 对 于 卡 脚 的 刚 度 , 主 要 通 过 增 加 卡 脚 的 厚 度 或 在 卡 脚 根 部 增 加 加 强 筋 来 解 决 , 但 考 虑 到 卡 脚 的 弹 性 需 要 , 卡 脚 厚 度 的 设 计 也 不 应 过 厚 , 加 强 筋 的 结 构 也 应 合 理 考 虑 。 下 面 是 卡 脚 设 计 的 一 些 参 考 尺 寸 ( 考 虑 到 卡 脚 长 度 和 车 轮 卡 口 的影 响 , 上 面 的 尺 寸 也 可 能 会 有 相 应 的 改 变 ) 。 H 1 1 . 3 0 ~ 1 . 0 5 m m H 2 1 . 6 0 ~ 1 . 8 0 m m A 1 4 5 度 A 2 5 0 度 R 1 . 1 0 ~ 1 . 2 5 m m十 、 车 轮 机 加 余 量 的 常 规 性 设 计 ( 见 下 图 ) 1 、 安 装 盘 和 轮 辐 背 面 的 机 加 余 量 设 计 : 车
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