车轮设计指导书

双王铝业有限公司 产产 品品 设设 计计 指指 导导 书书 编号： 版本号： 修改次数： 受控状态： 实施日期：2014 年 07 月 30 日 分发号： 批准日期 审核日期 编制日期 一、目的 1、规范设计人员产品设计，提高设计质量。 2、为研发中心产品设计人员提供参考。 二、范围 1、本指导书适用于研发中心产品设计人员。 2、本指导书适用于铝合金压铸车轮的设计。 目录目录  车轮产品结构基本知识车轮产品结构基本知识 一、车轮结构各部位名称一、车轮结构各部位名称 二、车轮的种类二、车轮的种类 三、车轮的基本装配知识三、车轮的基本装配知识  产品设计工作流程产品设计工作流程  产品结构设计产品结构设计 一、确定车轮的参数一、确定车轮的参数 二、二、5 5 度深槽轮辋轮辋设计度深槽轮辋轮辋设计 三、气门孔尺寸和位置三、气门孔尺寸和位置 四、车轮安装盘设计四、车轮安装盘设计 五、车轮轮辐结构设计五、车轮轮辐结构设计 六、轮辐掏料结构设计六、轮辐掏料结构设计 七、车轮中心孔结构设计七、车轮中心孔结构设计 八、螺栓孔结构设计八、螺栓孔结构设计 九、装饰盖结构设计九、装饰盖结构设计 十、车轮机加余量的常规性设计十、车轮机加余量的常规性设计 十一、各种规格车轮的重量设计标准十一、各种规格车轮的重量设计标准 十二、常用十二、常用 PCDPCD 与中心孔对应表与中心孔对应表  车轮飞轮结构设计车轮飞轮结构设计 车轮产品结构基本知识车轮产品结构基本知识 一、车轮结构各部位名称一、车轮结构各部位名称 1、轮辋：与轮胎装配配合，支撑轮胎的车轮部分。 2、轮辐：与车轴轮毂实施安装连接，支撑轮辋的车轮部分。 3、 偏距： 轮辋中心面到轮辐安装面间的距离。 有正偏距、 零偏距、 负偏距之分。 4、轮缘：保持并支撑轮胎方向的轮辋部分。 5、胎圈座：与轮胎圈接触，支撑维持轮胎半径方向的轮辋部分。 6、 槽底： 为方便轮胎装拆， 在轮辋上留有一定深度和宽度的凹坑。 7、气门孔：安装轮胎气门嘴的孔。 1 2 3 4 5 6 7 轮辋宽度 轮辋名义直径 轮缘 胎圈座 凸峰 槽底 气门孔 10 11 12 13 14 15 16 螺栓孔节圆直径 螺栓孔直径 轮辐安装面 安装面直径 后距 轮辐 轮辋 8 9 偏距 中心孔 17 18 轮辋中心线 二、车轮的种类二、车轮的种类 按轮辋和轮辐结合形式的不同， 车轮可分为如下结构，其代表型结 构用图例来表示： 1、整体式：轮辐和轮辋是由一个整体组成的。 2、组合式：由 2 个以上的零件组合而成的车轮，其组成的零件可 以分开，按其组合形式可分为三类： （1）、两片式车轮：由轮辋和轮辐结合起来的结构； （2）、三片式车轮：由两个轮辋零件和一个轮辐结合起来的结构。 （3）、辐条式车轮：轮辋与中央轮盘部件，通过很多辐条实现连 结的车轮结构。 三、车轮的基本装配知识三、车轮的基本装配知识 车轮的有关装配主要有以下的几种装配情况： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 车轮轮辋与轮胎之间的装配 车轮与装饰钉之间的装配 车轮与刹车钳之间的装配 车轮安装面与车轴之间的装配 车轮螺栓孔与螺母之间的装配 车轮螺栓孔与车轴之间的装配 车轮与装饰盖之间的装配 车轮中心孔与车轴之间的装配 车轮气门孔与气门嘴之间的装配 车轮与平衡块之间的装配 产品设计工作流程产品设计工作流程 产品结构设计产品结构设计 车轮的结构设计的基本步骤： （1）、根据车轮的装车情况对设计的车轮进行归类，并初定出 车轮的各种装配参数。 （2）、车轮装配参数确定后，根据车轮的外观形状和偏距、装 配情况等要素来确定车轮选用正向轮辋还是反向轮辋及其形状。 （3）轮辋确定后就可以根据装车的要求、车轮形状和载荷等确 定出车轮安装盘和轮辐的初步设计。 （4）、根据轮辐形状、轮辋形状和车轮的规格定义出机加余量 和掏料结构的设计。 （6）、对做出的车轮进行重量计算和有限元分析，确定是否需 要进一步优化车轮的产品结构。 （7）、如果重量计算和有限元分析合理，即可完成车轮的结构 设计并输出工程图纸，如果不合理则重复上面步骤进行更改。 一、确定车轮的参数一、确定车轮的参数 1、一般在设计的初期，客户会提供设计新开发车轮的一些装车 要求，如车轮的 PCD、偏距、规格、装车情况等信息。如果客户输入 不清晰，根据设计的车轮是用于轿车还是卡车（或SUV）我们可以大 概设定出这个车轮的装配参数，见下表： 车型 轿车 常用规格 20X8.5 18X7.5 17X7.0 SUV/ 卡车 20X9.0 22X9.5 24X10 5/6X127~139.70～30mm 4/5X100~120.6530～50mm 常用 PCD 范围常用偏距范围安装盘直径 136～155mm （按 上面定义的安 装盘直径设计） 170～175mm （按 上面定义的安 装盘直径设计） 比如我们要设计一个用于轿车的车轮， 根据上面的表我们选用这 个车轮的装配参数如下： 规格：20X8.5； 偏距：45mm； PCD 范围：5X114.3～5X120.65； 安装盘直径：PCD5X114.3 145mm。 PCD5X120.65 150mm。 2、装车载荷的确定 由于国家地域的差异，为不同地区设计的车轮载荷也不一样， 一 般设计时按客户提供的参数来决定。 比如为北美设计的车轮，设计的 载荷可按照下表来大致确定(美国市，其他市查 VIA 标准)： PCD 范围 PCD8X165.1 设计载荷（LBS） 1600 2100~2200 3100~3200 二、二、5 5 度深槽轮辋轮辋设计度深槽轮辋轮辋设计( (参考各国的轮辋标准 参考各国的轮辋标准) ) 1、轮辋直径（J 型轮辋） A、16 英寸及其以下：名义直径减去0.8mm（0.032In）； B、17 英寸及其以上：名义直径加上4.8mm（0.188In）。 轮辋轮廓种类轮辋名称（in）名义直径（mm） 5 度深槽轮辋 10 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 26 28 253.2 304 329.4 354.8 380.2 405.6 436.6 462 487.4 512.8 538.2 563.6 589 614.4 665.2 716 2、轮辋宽度（J 型轮辋） 轮辋轮廓种类 4.5 5 5.5 6 6.5 7 7.5 8 8.5 9 9.5 10 10.5 11 12 13 轮辋名称（in）轮辋直径（mm） 114.3 127 139.7 152.4 165.1 178 190.5 203 216 228.5 241.3 254 266.7 279.5 305 330 5 度深槽轮辋 3、轮辋厚度规定（只适用于压铸轮辋） 尺寸（in） ＜15 15～17 18～19 20～22 载荷（GV） 4.2 4.5 4.8 5.0 轮辋厚度（mm） ≤725 ≥23 ＜15 15～17 18～19 20～22 ≥23 ＜15 15～17 18～19 20～22 ≥23 900～1125 ≥1300 5.5 4.5 4.8 5.0 5.2 5.8 5.0 5.2 5.5 5.8 6.0 4、车轮胎