二氧化碳动力小车行走轮结构设计

这款轮体结构主要面向二氧化碳动力竞速小车的行走场景使用，在青少年科创赛事、高校工程实践实训的二氧化碳动力小车项目中，行走轮的性能直接决定整车的动力传递效率与行驶稳定性。不同于常规民用车辆的车轮结构，二氧化碳动力小车的动力输出依赖高压二氧化碳瞬间喷射产生的反推力，整个加速过程持续时间极短，轮体需要在瞬间承受启动阶段的冲击载荷，同时还要尽可能降低自身转动惯量，减少动力损耗。

从功能特性来看，该轮体采用一体式圆盘结构设计，中心设置同轴安装凸台，凸台内孔用于匹配轮轴的安装尺寸，保证轮体与轮轴的同轴度，避免高速转动时出现径向跳动。轮体边缘做了圆弧过渡处理，没有尖锐棱角，一方面可以减少转动过程中的空气阻力，另一方面也能避免轮体与车架侧板发生剐蹭。轮面采用平整无胎纹的设计，适配平整的室内赛道使用场景，光滑的轮面可以在硬质光滑赛道上获得足够的接触面积，减少滚动过程中的能量损耗，同时避免胎纹带来的额外滚动阻力。

设计过程中优先考虑了轮体的转动平衡，整个结构沿中心轴线完全对称，质量分布均匀，不需要额外做动平衡处理就能满足短距离高速行驶的要求。安装边界上，中心凸台的高度略大于轮体安装位的车架间隙，装配时凸台端面可以直接抵靠在轮轴的定位轴肩上，不需要额外加装轴套就能完成轴向定位，简化了整车的装配流程。轮体的外径尺寸经过匹配计算，既能够保证足够的行驶线速度，又不会因为直径过大导致启动阶段需要克服的转动惯量过高，适配常规二氧化碳动力小车的轮轴安装间距，不会与车架上的二氧化碳储气舱、喷射嘴等部件发生运动干涉。

轮体的外缘厚度做了渐变收窄处理，靠近中心安装位的区域厚度更大，保证轮体与轮轴连接位置的结构强度，能够承受启动瞬间的扭矩冲击，不会出现轮轴孔开裂的问题；靠近外缘的区域厚度逐渐减小，在保证轮体整体刚性的前提下尽可能降低整体重量，减少非必要的质量负载。整个轮体没有多余的镂空或加强筋结构，避免镂空结构在高速转动时产生紊流增加风阻，同时一体式的结构也不会出现拼接结构带来的连接松动问题，能够适应二氧化碳小车单次短时间高速行驶的工况需求，在多次重复使用的场景下也能保持结构尺寸的稳定性，不会因为反复的冲击载荷出现形变。