乘用车辐条式轻量化轮辋结构设计

　　该轮辋结构主要面向民用乘用车行走系统配套场景，作为整车与轮胎的核心连接承载部件，承担整车整备质量、行驶过程中垂向冲击载荷、转向时的横向力矩以及加减速工况下的扭矩传递作用，是保障车辆行驶稳定性与安全性的关键结构件。设计初期优先考虑非铺装路面与城市铺装路面的通用适配性，在结构强度冗余与簧下质量控制之间做平衡，区别于传统多辐条铸造轮毂的厚重结构，采用五组主辐条延伸至轮缘的一体化支撑设计，每组主辐条在靠近轮缘位置拆分出两个斜向支撑臂，直接与轮辋外圈的内侧壁连接，形成类似桁架的受力分散结构，避免传统辐条末端应力集中导致的轮辋变形问题。中心安装位采用四螺栓孔布局，匹配主流紧凑型乘用车的轮毂轴承安装节圆尺寸，中心定位孔预留足够的公差配合余量，

　　可适配常规中心圈变径套的加装需求，安装面设计有平整的贴合面，保证与刹车盘、轮毂轴头的完全贴合，避免高速行驶时的车轮抖动问题。辐条截面采用变厚度设计，靠近中心安装座的位置辐条厚度更大，可承受更大的扭矩输入，向轮缘延伸过程中辐条厚度逐步收窄，在不降低结构抗扭强度的前提下尽可能削减非必要的材料体积，有效降低簧下质量，对于提升整车悬挂响应速度、降低颠簸路面的冲击反馈有明显作用。轮辋外圈的胎圈座位置保留标准的凸缘结构，匹配常规子午线轮胎的安装尺寸，轮缘位置做圆弧过渡处理，避免轮胎拆装过程中划伤胎圈密封层，同时轮辋内侧预留了气门嘴安装孔位，兼容常规橡胶气门嘴与金属防爆气门嘴的安装。从受力路径来看，

　　车辆行驶过程中路面产生的冲击通过轮胎传递到轮辋外圈，再通过五组斜向支撑臂分散传递到主辐条，最终汇聚到中心安装座传递到悬挂系统，这种多路径的受力传递方式可将局部集中载荷快速分散到整个轮辋结构，避免单点载荷过大导致的结构开裂，相比同尺寸的传统平板辐条轮辋，该结构在相同载荷下的最大应力值可降低三成左右，同时整体重量可降低两成。设计过程中针对常见的弯道侧倾工况做了结构优化，辐条与轮缘连接的位置做了局部加厚处理，可承受转向时较大的横向载荷，避免激烈驾驶时轮缘位置产生塑性变形。轮辋的整体安装边界完全兼容同尺寸常规铸造轮毂的参数，不需要对车辆的刹车系统、悬挂结构做任何改装即可直接替换安装，适配轮胎的扁平比范围覆盖常规家用车的常用规格，

　　日常使用中的轮胎拆装、动平衡操作均可使用常规轮胎拆装设备完成，不需要特殊工装。结构上没有复杂的异形曲面，无论是采用铸造工艺还是锻造工艺都可顺利量产，模具抽芯结构简单，生产过程中的成品率更高，后期如果做表面喷涂、抛光处理也没有难以加工的死角。针对日常使用中容易出现的辐条缝隙夹嵌小石子的问题，辐条之间的镂空间隙做了尺寸优化，既保证足够的通风散热面积为刹车系统降温，又避免过大的间隙导致路面碎石直接撞击刹车卡钳，同时间隙的边缘都做了圆角过渡，减少行驶过程中的风阻与风噪产生。