乘用车i10款多辐式铝合金轮毂结构设计

　　这款轮辋结构主要适配小型乘用车辆的行走系统，作为轮胎装配的核心承载基体，日常行驶中需要承接整车载荷传递、路面冲击缓冲、转向力矩传导的多重作用，在整车底盘部件里属于直接关系行驶安全的关键结构件。从实际装车场景来看，这类轮辋多用于城市通勤类小型乘用车，匹配低扁平比乘用子午线轮胎，日常行驶覆盖城市铺装路面、轻度非铺装路面的使用需求，轮辋的轮缘位置做了加厚圆弧过渡设计，能够避免轮胎拆装过程中出现胎唇划伤，同时在轮胎充气后可以提供足够的周向抱紧力，防止高速行驶过程中轮胎出现脱圈风险。设计阶段首先要明确安装边界参数，中心孔的定位尺寸需要匹配对应车型的转向节轴头配合公差，螺栓孔的分布圆直径、孔位数量、

　　螺栓沉孔深度都要和原车轮毂轴承座的安装点位完全契合，避免装车后出现轮辋跳动、螺栓受力不均断裂的问题；轮辋的名义宽度、轮缘高度符合标准轮辋系列的尺寸规范，能够适配对应规格轮胎的胎圈宽度，保证轮胎装配后胎侧的变形量处于合理区间，不会因为轮辋过窄导致轮胎胎侧过度弯折、或是轮辋过宽导致胎唇应力集中。辐条部分采用了多辐式镂空结构，这种结构并非单纯为了外观造型，每根辐条的截面都做了变厚度设计，靠近中心安装盘的位置截面厚度更大，向轮缘延伸的过程中逐步收窄厚度，在保证整体抗弯、抗扭强度的前提下尽可能降低轮辋的整体重量，减少非簧载质量，提升整车悬挂的响应速度，同时辐条之间的镂空区域可以为制动系统提供足够的通风空间，

　　车辆连续制动产生的热量可以通过镂空区域快速散出，避免制动盘过热出现制动效能衰减。轮辋的桶身部分设计有标准的胎圈座斜面，倾斜角度匹配轮胎胎圈的配合角度，同时在胎圈座位置加工有环形的凸峰结构，当轮胎出现瞬时失压时，凸峰可以卡住胎圈位置，避免胎圈完全滑入轮辋槽内导致车辆瞬间失控。轮辋的中心安装面做了精加工平面处理，平面度公差控制在极小范围内，装车后可以和轴头安装面完全贴合，避免高速行驶时轮辋出现端面跳动导致方向盘抖动；螺栓孔的沉孔位置做了球面配合设计，匹配轮毂螺栓的球面端头，拧紧螺栓时可以自动对中，保证每个螺栓的受力均匀，不会出现单个螺栓过载断裂的情况。从建模逻辑来看，整个轮辋的结构采用回转基体加辐条阵列的方式构建，

　　首先绘制轮辋桶身的回转截面，通过回转命令生成基础的轮辋筒体，之后绘制单根辐条的截面轮廓，通过拉伸、倒圆角、拔模处理生成单根辐条实体，再按照螺栓孔的分布角度做圆周阵列，最后对所有的棱边做圆角过渡处理，避免应力集中点的出现——尤其是辐条和中心盘、辐条和轮缘连接的位置，都采用了大圆角过渡，分散车辆经过颠簸路面时产生的冲击应力，防止长期交变载荷作用下出现结构疲劳裂纹。在实际选型匹配过程中，除了安装尺寸的匹配之外，还要考虑轮辋的偏距参数，偏距决定了轮辋装车后相对于翼子板的位置，偏距过小会导致轮辋突出翼子板之外，行驶中轮胎带起的泥水会甩到车身上，同时还会增加轮轴的受力弯矩，加速轮毂轴承的磨损；偏距过大会导致轮辋向内缩进，容易和悬挂部件、制动卡钳出现运动干涉，转向过程中轮胎还可能摩擦到翼子板内衬。这款轮辋的偏距设计适配对应车型的悬挂行程范围，在车轮上下跳动、最大转向角度的工况下，都不会和周边部件发生干涉，同时轮辋内部的预留空间足够容纳对应尺寸的制动卡钳和制动盘，不需要加装额外的垫片就可以直接装车。轮辋的气门嘴安装孔预留了标准的安装位置，位于轮辋桶身的凹槽区域，不会和辐条、平衡块产生位置冲突，安装普通橡胶气门嘴或是金属气门嘴都可以适配。做动平衡校验时，轮辋的轮缘位置预留了平衡块的安装空间，不管是外挂式平衡块还是粘贴式平衡块都可以牢固固定，保证轮辋高速旋转时的动平衡精度，避免高速行驶出现车身抖动的问题。