在短途场内转运、轻型拖挂设备的行走系统设计中,小规格充气轮胎总成的选型与建模往往是容易被忽略的细节,很多工程师在做整机装配时,要么直接调用尺寸偏差较大的通用模型,要么简化轮辋结构导致后续干涉检查失效,这款195/60R12规格的拖车轮胎总成模型,刚好能填补轻型拖挂类设备行走部件的建模空白。从实际应用场景来看,该规格轮胎主要适配额定载重0.8-1.2吨的轻型拖挂车,包括厂区内的物料周转拖车、小型旅居拖挂的辅助轮、农用轻型机具的行走轮、移动式发电机组的配套行走轮等场景,这类场景对轮胎的要求偏向于低速承载、减震性适中、安装通用性强,不需要高速乘用轮胎的复杂花纹与高速动平衡设计,但对轮辋的安装配合尺寸、轮胎的外廓边界有严格要求,否则会出现安装后与车架挡泥板干涉、轮栓孔位不匹配的问题。
从设计思路上看,建模时优先保证了轮胎的外廓尺寸准确性,195断面宽度、60扁平比对应的胎侧高度、12英寸轮辋适配的胎圈直径都严格匹配实际轮胎的安装尺寸,确保在做整机装配干涉检查时,轮胎转向、跳动过程中的边界数据完全可用,不会出现模型尺寸偏小导致的间隙误判。轮辋部分的建模做了适配项目需求的简化,没有完全照搬量产轮辋的复杂冲压曲面细节,但核心的安装定位面、轮栓孔分布圆直径、中心孔尺寸、气门嘴避让位置都做了准确还原,完全满足装配定位、运动仿真的需求,不会因为过度简化导致安装约束失效。轮胎胎面的花纹做了基础的块状花纹建模,能够满足常规渲染、运动演示的视觉需求,不需要额外做纹理贴图就能直观区分胎面与胎侧结构。
实际选型使用时,需要注意该轮胎的充气后外径约为521mm,静态承载半径约为245mm,安装时轮辋的轴向定位面到轮胎外侧的距离为102mm,到内侧的距离为93mm,设计车架轮位时需要预留至少30mm的胎侧跳动间隙,避免重载时胎侧形变剐蹭车架结构。轮辋的安装孔位适配常见的4孔100mm分布圆规格,中心孔直径60mm,能够匹配多数轻型拖车的焊接式车轴轴头,不需要额外做转接法兰。胎侧的橡胶厚度建模取值为12mm,对应实际轮胎的胎侧刚性参数,在做简易的有限元承载仿真时,可以直接赋予橡胶材料属性做初步的形变分析,不需要重新调整模型壁厚。
很多工程师在做轻型移动设备设计时,习惯直接套用乘用车辆的轮胎模型,要么尺寸过大挤占设备内部安装空间,要么轮辋偏距不符合拖车轴的安装要求,导致后续出工程图时需要反复调整轮位尺寸,这款模型的尺寸参数完全针对拖车使用场景设定,轮辋的偏距取值为0,也就是轮胎中心面与轮辋安装面重合,适配多数无转向功能的固定拖车轴,不需要额外计算偏距带来的轮距变化。轮胎的胎面宽度在充气状态下的实际尺寸为201mm,比标称的195mm略宽,建模时已经考虑了充气后的膨胀量,做间隙检查时不需要额外预留膨胀余量。在做设备的移动性能仿真时,该轮胎的滚动半径取值250mm即可匹配实际的滚动周长,计算出来的移动速度、牵引阻力数据更贴近实际使用情况,不会出现仿真数据与实测偏差过大的问题。
针对非道路使用的场景,该轮胎的块状花纹深度建模取值为8mm,对应普通公路花纹的深度,能够满足硬化路面、平整碎石路面的行走需求,如果是泥泞场地使用的拖车,可以在该模型基础上加深花纹深度、调整花纹块间距,不需要重新构建轮胎的基础曲面。轮辋部分的轮缘高度取值为17mm,对应12英寸轮辋的标准轮缘尺寸,能够保证轮胎充气后胎圈牢固卡在轮辋上,不会出现脱圈的问题,建模时还原了轮缘的圆弧过渡结构,在做轮胎装配仿真时,可以模拟胎圈滑入轮辋的过程,验证装配工艺的可行性。
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- 系统要求: Rendering,STEP / IGES,SOLIDWORKS
- 软件分类: 通用机械零部件











