汽车改装用七辐双色轮毂结构设计

　　做汽车行走系统结构设计快十二年，经手的轮毂方案少说也有两百多套，这次的七辐双色轮毂方案，是针对民用乘用车改装场景做的优化设计，和原厂配套的轮毂设计逻辑有不小的区别。先从安装边界说起，这套轮毂适配市面上绝大多数五孔安装的紧凑型、中型家用乘用车，PCD参数覆盖100mm到114.3mm的主流区间，中心孔预留了变径圈适配余量，不需要额外改动车辆的转向节、制动卡钳安装位，ET值设定在35到42的区间，装车之后轮面和翼子板基本齐平，不会出现轮毂突出翼子板或者内凹过多蹭到避震筒的问题，轮辋的J值设定为7.5J，适配215到235宽度的民用轮胎，不管是街用的静音胎还是入门级的运动半热熔胎都能匹配，日常走街、轻度跑山的场景都能覆盖。

　　设计思路上没有走复杂的多辐或者抛边路线，七辐的布局是经过受力仿真反复调整的，每一根轮辐都做了变截面处理，靠近轮毂中心安装座的位置截面厚度更大，往轮辋边缘延伸的过程中逐渐收窄，既保证了螺栓安装位周围的结构强度，能承受急加速、紧急制动时的扭矩冲击，过颠簸路面、减速带时的垂直载荷也能通过轮辐均匀分散到整个轮辋上，不会出现应力集中导致轮辐开裂的问题。轮辐表面做了双色分层处理，凹陷的区域做哑光黑处理，凸起的轮廓边缘做亮面切削，视觉上能拉长轮辐的延伸感，让17寸的轮毂装车之后有接近18寸的视觉效果，同时这种分层结构也能在车辆行驶时带动气流，给制动卡钳带走部分热量，连续制动的时候能稍微降低制动系统的热衰减幅度。

　　实际装车使用的时候，这套轮毂的重量比同尺寸的原厂铸造轮毂轻1.2公斤左右，属于非簧载质量的减重，能明显提升悬挂的响应速度，过细碎颠簸路面的时候，车轮的贴地性会更好，转向的虚位也会有小幅的改善。轮辋和轮胎配合的胎圈座位置做了滚压强化处理，轮胎充气之后的密封性能更稳定，高速行驶到120km/h以上的时候不会出现胎圈位置慢漏气的问题，轮辋边缘做了小幅的凸起保护设计，靠边停车的时候如果蹭到路牙石，首先接触的是轮辋的凸起边缘，不会直接刮伤轮胎胎侧，也能减少轮辋表面的刮伤面积，后期修复的成本更低。

　　做结构校验的时候，我们按照乘用车车轮的弯曲疲劳、径向疲劳试验标准做了三轮仿真迭代，轮辐的受力安全系数设定在2.5以上，远高于国标要求的1.3倍安全阈值，就算是经过坑洼路面时受到瞬时冲击载荷，也不会出现轮辐变形、断裂的问题。中心孔周围的安装面做了0.02mm的平面度公差控制，轮毂装车之后和半轴法兰面完全贴合，高速行驶的时候不会出现方向盘抖动的问题，螺栓孔的位置度公差控制在0.1mm以内，安装的时候不需要反复调整位置，拧紧螺栓之后的受力均匀，不会出现单个螺栓受力过大断裂的隐患。气嘴的安装位置预留了标准的橡胶气嘴、金属防爆气嘴的安装空间，不管是装普通的胎压监测传感器还是外置的气嘴装饰件都有足够的余量，不会出现气嘴和轮辐干涉、充气的时候气嘴扳手伸不进去的问题。

　　很多改装轮毂在设计的时候只追求视觉效果，忽略了实际使用中的维护便利性，这套轮毂的轮辐间隙做了优化，就算是装大四活塞的改装卡钳，拆刹车皮的时候也不需要把整个轮毂拆下来，直接从轮辐的间隙里就能把刹车皮抽出来，日常保养、换刹车皮的时候能省不少事。轮辋内侧的平衡块粘贴位置做了平整化处理，没有凸起的加强筋结构，粘贴动平衡块的时候不会出现贴合不牢、高速行驶时平衡块脱落的问题，做动平衡的时候需要的平衡块重量也能控制在50g以内，转动的均匀性更好。