汽車車輪
關注創建者：CAE追夢者 創建時間：2019-10-27
汽車車輪的視頻教程
基于hypermesh的【整車模型搭建2】——行駛系-副車架和懸架（附k文件）
承載式車身的汽車，可以把懸架先組裝在副車架上，組成一個總成，再一起安裝到車身上，降低了裝配成本。 2 提高懸掛剛度。 3 減輕震動，增加舒適性。 懸架： 1 連接車輪輪轂和車身，減緩行駛中汽車產生的震動。 2 支撐車身。如果說車輪是汽車的腳，懸架就是汽車的腿。
￥39.9 1小時19分鐘 946播放
查看
汽車車輪的實例教程
汽車車輪制造的主要材料有鋁合金、合金鋼、鎂合金，以及應用比較少的復合材料和鋼鋁組合材料。著重介紹了鋁合金車輪和合金鋼車輪的鑄造、鍛造工藝，分析了各種材料的優缺點，闡述了合金材料在汽車車輪生產中的應用前景。詳細介紹了鋁合金車輪和合金鋼車輪的生產制造工藝和鎂合金在汽車車輪上的應用。
關鍵詞：合金材料； 汽車； 車輪； 制造工藝
1車輪制造材料的選用
目前，世界上汽車車輪材料主要有兩種：合金鋼和鋁合金，這兩種材料的應用占整個市場的90%以上。汽車車輪材料的選擇也就是對鋁合金和合金鋼的選擇。另外， 由于人們對車輪質量的要求不斷提高，這必然導致在制造汽車車輪時應用一些新材料。
1.1 合金鋼汽車車輪
在汽車誕生的一段時間里， 汽車一直采用鋼制車輪，但是從20 世紀70 年代末起，鋁合金車輪應用的越來越多，鋼制車輪占用的市場份額大幅度下降。導致這一情況產生的原因是多方面的， 最主要的原因是外觀的吸引力。鋼制車輪的主要優勢是成本低和安全性高， 這也是大多數載重汽車的車輪采用鋼材制造的原因。但是鋼材的加工成型性能和制造工藝難度較大， 這就決定了其不可能有鋁合金車輪那樣的結構和多樣化外形。另外，鋼車輪的質量較大，使用所消耗的能量遠遠大于鋁制車輪。
近些年來，面對眾多的挑戰，國際鋼輪行業不得不做出一系列的調整和革新， 具體措施有： ①新材料。微合金鋼HSLA、雙相鋼(DP)和貝氏體鋼等高強度鋼種成功研發，并開始應用于制造汽車車輪，為鋼輪減輕質量和更大膽的款式設計創造了條件。根據有關報道，HSLA 車輪的質量比一般碳素鋼車輪輕約15%。②新工藝的應用。
展開 分析背景
車輪主要由輪輞和輪輻組成。輪輞是支撐輪胎的基座，輪輻是作為車輪和車輪輪轂的連接件，主要起傳遞載荷的作用。本案例在于講述如何對汽車車輪輪輞結構強度進行彎曲工況仿真分析，尤其是如何對某點施加隨時間變化的動載荷，大家可根據實際需要并結合GBT5334-2005乘用車車輪性能要求和試驗方法去修改載荷譜。 輪輞與輪輻焊接后與輪胎組成一個整體，共同承受汽車的重力、制動力、驅動力、汽車轉向時產生的側向力及所產生的力矩，還要承受路面不平產生的沖擊力。
分析結果：
輪輞隨時間變化的受力變化動態云圖
分析模型：
模型及加載
加載載荷（位移加載，位移加載大小為下圖載荷的0.0001倍）：
與前期發的基于optistruct汽車車輪輪輞彎曲強度分析-02不同之處在于：前期發的案例加載是力隨時間變化的載荷，本案例加載是位移隨時間變化的載荷。具體操作方法、模型文件見附件。如購買本案例的朋友針對案例中的問題，請私信我。
展開 分析背景
車輪主要由輪輞和輪輻組成。輪輞是支撐輪胎的基座，輪輻是作為車輪和車輪輪轂的連接件，主要起傳遞載荷的作用。本案例在于講述如何對汽車車輪輪輞結構強度進行彎曲工況仿真分析，尤其是如何對某點施加隨時間變化的動載荷，大家可根據實際需要并結合GBT5334-2005乘用車車輪性能要求和試驗方法去修改載荷譜。 輪輞與輪輻焊接后與輪胎組成一個整體，共同承受汽車的重力、制動力、驅動力、汽車轉向時產生的側向力及所產生的力矩，還要承受路面不平產生的沖擊力。
分析結果：
輪輞隨時間變化的受力變化動態云圖
分析模型：
模型及加載
加載載荷（力加載，大小為下圖載荷）：
與前期發的基于optistruct汽車車輪輪輞彎曲強度分析-01不同之處在于：前期發的案例是定義了水平和彎曲兩個分析步將兩個分析步的結果進行了線性疊加，本案例是直接定義了一個分析步，該分析步在載荷處理這部分已對水平和彎曲動載荷進行了疊加。具體操作方法、模型文件見附件。如購買本案例的朋友針對案例中的問題，請私信我！
展開 車輪主要由輪輞和輪輻組成。輪輞是支撐輪胎的基座，輪輻是作為車輪和車輪輪轂的連接件，主要起傳遞載荷的作用。本案例在于講述如何對汽車車輪輪輞結構強度進行彎曲工況仿真分析，尤其是如何對某點施加隨時間變化的動載荷，大家可根據實際需要并結合GBT5334-2005乘用車車輪性能要求和試驗方法去修改載荷譜。 輪輞與輪輻焊接后與輪胎組成一個整體，共同承受汽車的重力、制動力、驅動力、汽車轉向時產生的側向力及所產生的力矩，還要承受路面不平產生的沖擊力。
分析結果：
輪輞隨時間變化的受力變化動態云圖
分析模型：
模型及加載
加載載荷（位移加載，位移加載大小為下圖載荷的0.0001倍）：
與前期發的基于optistruct＋ncode汽車車輪輪輞彎曲強度分析之疲勞分析-01不同之處在于：前期發的案例加載是力隨時間變化的載荷，本案例加載是位移隨時間變化的載荷。
以上這部分分析在optistruct中完成，接下來根據上述彎曲強度分析的結果在ncode中進行疲勞仿真分析。
疲勞分析中所用的材料AL_ALLoy_UML_UTS400，其材料參數如下圖：
材料AL_ALLoy_UML_UTS400的S-N曲線,含應力修正，如下圖。
展開 分析背景
依據GBT5334-2005乘用車車輪性能要求和試驗方法，對汽車車輪輪輞結構強度進行仿真分析，主要分析工況有：彎曲工況、徑向工況、沖擊工況。
分析結果
彎曲工況：
徑向工況：
沖擊工況：
具體操作方法、模型文件見附件。如購買本案例的朋友針對案例中的問題，我將免費解答。還是那句話，我們不玩虛的，玩虛的沒意思！
汽車車輪的相關專題、標簽、搜索
汽車車輪的最新內容
仿真服務、Ansys 2025R1系列往期錄播免費領取，更多資料，掃碼添加技術鄰客服詳細咨詢~
（??添加客服回復【ANR1】了解更多??）
●基于optistruct＋ncode汽車車輪輪輞彎曲強度分析之疲勞分析
●常用的機械疲勞分析方法有哪幾種
●Ansys Mechanical 疲勞與斷裂新功能介紹
車輪在汽車結構中扮演著至關重要的角色，它不僅是保證安全的關鍵，更是影響汽車外觀的關鍵因素。 只有通過車輪的傳動，汽車才能夠實現有效的行駛。輪轂與地面接觸時，會產生力的作用及力矩。由此可以看出車輪是汽車的重要承載部件，所以車輪結構的好壞直接影響著汽車能否安全行駛和在行駛中能否保持平衡[9-10]。
圖4 主銷內傾角隨車輪跳動的變化曲線
車輪外傾角：靜平衡位置時，汽車車輪外傾角對應的值為-0.73°，外傾角的變化應考慮操縱穩定性和輪胎的磨損兩方面因素。輪跳每變化25mm前束角變化應在-0.4-0.6°之間，且一般希望前懸架外傾角變化量為負值。
例如，汽車底盤與車輪的連接就是一種支持約束，它限制了底盤在垂直方向上的位移，并允許車輪沿地面移動。
2) 固定約束：在一些情況下，物體的某些部分可能被完全固定，不允許有任何自由度的運動。例如，車輛的發動機可能通過螺栓被牢固地連接到車體，這是一種固定約束。
3) 自由約束：有時物體的某些部分可能沒有被限制，可以自由移動。
但這項研究的重點是車輪，并且使用旋轉和固定車輪對太陽能汽車進行了模擬，以評估旋轉對汽車總阻力的影響。
作為起點，考慮了文獻回顧的結果，即以前對沒有車輪的汽車的模擬。為了減少計算時間，簡化了輪輞和輪胎。例如，沒有考慮輪胎溝槽，簡化了輪拱，關閉了懸架的間隙，忽略了車內的流動。此外，只模擬了一半的汽車。
簡化的輪胎、輪輞和輪拱（左）；車輪在汽車中的位置（右）。
5、緩沖功能
在機車汽車車架與車輪之間裝有彈簧，利用彈簧的彈性來減緩車輛的顛簸。
彈簧選購注意事項
在采購彈簧時應先讓彈簧廠家提供樣品，盡量選擇知名廠家：市面上的彈簧產品有很多，盡量選擇知名廠家（例如日本品牌米思米），產品的質量相對來說更有保障
瀏覽更多工業產品知識，訪問米思米官網https://www.misumi.com.cn/
5、緩沖功能
在機車汽車車架與車輪之間裝有彈簧，利用彈簧的彈性來減緩車輛的顛簸。
彈簧選購注意事項
在采購彈簧時應先讓彈簧廠家提供樣品，盡量選擇知名廠家：市面上的彈簧產品有很多，盡量選擇知名廠家（例如日本品牌米思米），產品的質量相對來說更有保障
這樣的機構被用于給汽車車輪傳遞動力的部位等。
各類機械裝置中使用到的齒輪種類繁多。下面介紹一下米思米www.misumi.com.cn生產的齒輪種類：
正齒輪
在圓盤（圓柱）的外周切出與軸平行的齒的最常見的齒輪。
斜齒輪
齒與軸不平行，是呈螺旋狀的齒輪。它雖然適合傳遞比正齒輪更大的力，但要注意會產生使齒輪在軸向上移動的推力。
它相當于汽車的底盤和車輪，具有導向、承載、減震、牽引、制動等作用。目前，國內高鐵的轉向架都是由鋼和鐵制成的，多采用優質碳素鋼、低合金低碳高強度鋼、耐候鋼制造的構架，但由于鋼和鐵重量大，導致列車阻力大、耗能增多。
碾環：指通過專用設備碾環機生產不同直徑的環形零件，也用來生產汽車輪轂、火車車輪等輪形零件。
特種鍛造：包括輥鍛、楔橫軋、徑向鍛造、液態模鍛等鍛造方式，這些方式都比較適用于生產某些特殊形狀的零件。例如，輥鍛可以作為有效的預成形工藝，大幅降低后續的成形壓力；楔橫軋可以生產鋼球、傳動軸等零件；徑向鍛造則可以生產大型的炮筒、臺階軸等鍛件。
