智能汽车无轮辋式车轮结构设计方案

　　这款无轮辋车轮结构，主要面向智能驾驶场景下的新型乘用车、概念通勤车辆开发，区别于传统依靠轮辋张紧固定轮胎的结构形式，采用环形承载骨架配合内置安装支座的设计逻辑，适配小尺寸低滚阻轮胎的安装需求。从实际应用场景来看，这类结构可适配线控底盘的智能通勤车、园区无人接驳车，也可作为轻量化概念车型的行走部件，省去传统轮辋的多片冲压焊接工序，减少装配环节的零件数量。

　　结构设计上，环形承载主体采用多层阶梯式环形筋结构，沿周向均匀布置的定位凸点用于匹配轮胎内侧的定位卡槽，避免轮胎在承受侧向力时出现周向滑移，内置的两个对称安装支座直接与轮边驱动单元的输出法兰连接，安装孔位的同轴度公差控制在0.05mm以内，保证高速转动时的动平衡性能。安装边界方面，该车轮的径向安装尺寸适配12英寸规格的无内胎轮胎，轴向安装面到轮胎外侧的距离控制在120mm以内，支座的安装孔距适配常见的轮边电机输出端安装规格，不需要额外设计转接法兰即可完成装配。

　　设计思路上，该结构摒弃了传统轮辋的中心辐条结构，将承载路径从传统的“轮辋-辐条-轮毂轴”调整为“环形承载骨架-周向加强筋-内置安装支座-驱动轴”，周向布置的滚珠式定位结构既可以承担轮胎传递的径向载荷，也能缓冲路面冲击带来的周向扭转力，相比传统钢制轮辋，在同等承载能力下可降低约18%的结构重量。实际使用过程中，该结构的轮胎拆装不需要传统的扒胎设备，松开周向的定位锁止件即可直接更换轮胎，降低了运维环节的操作难度，同时环形中空的内部空间可预留出布置轮边传感器、制动管线的位置，适配智能车辆多传感器集成的布局需求。

　　从功能特性来看，该结构的环形承载主体采用一体化建模设计，避免了多零件拼接带来的应力集中问题，周向均匀分布的加强筋在保证结构刚度的同时，预留了通风散热的间隙，可带走轮边制动机构、驱动电机工作时产生的热量，避免长时间行驶出现轮胎过热的问题。安装支座的位置经过受力仿真优化，在承受3000N垂直载荷、1200N侧向载荷的工况下，最大应力集中点的应力值低于材料屈服强度的60%，满足城市通勤场景下的使用寿命要求，同时结构的动平衡校正可直接通过在环形骨架内侧加装平衡块实现，不需要额外设计平衡块安装结构，适配常规的轮胎动平衡校正工艺。