乘用车多辐条铝合金轮毂结构设计

　　日常做底盘行走部件的结构校核时，轮毂这类承载件的三维建模往往要先把安装边界捋顺，不能上来就堆曲面。先看轮辋部分，这个结构采用的是常规深槽轮辋构型，胎圈座的倾斜角度匹配民用真空胎的安装要求，轮缘的凸起高度做了加厚处理，主要是应对车辆过坑洼路面时轮胎脱圈的风险，这部分的尺寸公差一般要控制在IT12级以内，毕竟和轮胎配合的部位过松会慢漏气，过紧又会增加装胎的难度，售后维修的时候工人用撬棍操作很容易刮伤涂层。轮辐部分采用的是十辐对称布局，不是那种花里胡哨的镂空造型，每根辐条的截面做了变厚度处理，靠近轮毂中心安装盘的位置厚度更大，往轮辋方向逐渐收薄，这种渐变设计不是为了好看，是因为轮辐的受力集中点就在中心安装面附近，车辆加速、

　　制动还有过弯的时候，扭矩和侧向力都是从中心螺栓孔往轮辋方向传递，变厚度设计能在控制整体重量的前提下，把应力集中系数降到合理区间，避免长期交变载荷下出现辐条根部疲劳开裂的问题。中心安装盘的位置预留了五个螺栓孔，孔位的分度圆直径是按照常规家用乘用车的轮毂参数设定的，中心孔的直径也做了适配，安装的时候要和车轴的轴头完全贴合，不能有旷量，不然高速行驶的时候会出现方向盘抖动的问题，很多改装轮毂出现抖震的问题，往往就是中心孔匹配没做好，加了变径圈也没法完全消除装配间隙带来的动平衡偏差。实际装车场景里，这类轮毂主要适配紧凑型家用乘用车，日常城市道路通勤、偶尔非铺装路面行驶都能覆盖，轮辐之间的镂空间隙留的足够大，不会影响刹车卡钳的散热，

　　连续长下坡制动的时候，刹车系统产生的热量能通过辐条间隙快速散出，不会因为热量堆积导致制动效能衰减。建模的时候要注意轮辋和轮辐的焊接过渡位置，这里不能做直角连接，要倒足够大的圆角，把焊接应力分散开，不然生产的时候铸造或者焊接环节容易出现砂眼、虚焊的缺陷，后续做气密性测试的时候会出现漏气问题。另外轮辋的气门嘴安装孔位置要做局部加厚，因为气门嘴是橡胶件，安装的时候要穿过轮辋，孔位边缘如果太薄，拧紧气门嘴固定螺母的时候容易把孔位压变形，长期使用也会因为路面石子飞溅打坏气门嘴根部。做动平衡的配重块安装位置也提前在轮辋内侧留了平面，不会因为曲面弧度太大导致配重块粘贴不牢，车辆跑高速的时候配重块脱落，又会重新出现动平衡失准的问题。

　　从结构强度的角度看，这个轮毂的载荷设定是按照单轮600公斤的承载能力做的，对应整车整备质量1.6吨左右的家用车型完全够用，轮辐的镂空造型也兼顾了一定的空气动力学效果，高速行驶的时候能引导气流穿过轮辐，带走刹车系统热量的同时，也能适当降低轮腔内部的乱流阻力，对整车风阻系数的优化有微小的正向作用。建模过程中所有的安装配合面都做了拔模角度处理，方便后续铸造生产的时候脱模，不会出现拔模拉伤的问题，表面的安装平面也预留了加工余量，后续机加工的时候能保证平面度要求，和刹车盘、轴头的贴合面贴合度能达到90%以上，避免装配后出现刹车抖动的问题。