汽車車輪的案例
合金材料在汽車車輪制造中的應用
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 基于optistruct汽車車輪輪輞彎曲強度分析-03 ￥40
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。
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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 基于optistruct＋ncode汽車車輪輪輞彎曲強度分析之疲勞分析-02 ￥100
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。
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基于optistruct汽車車輪輪輞結構強度分析 ￥15
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！
基于optistruct汽車車輪輪輞彎曲強度分析-01 ￥20
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。
分析模型：
加載載荷：
分析結果：
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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。
輪輞隨時間變化的受力變化動態云圖
加載曲線：
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。
分析結果：
損傷云圖
壽命云圖
從疲勞仿真分析的結果可以看出損傷最大的位置主要集中在螺栓孔連接處，且按照彎曲強度分析中定義的載荷譜，車輪危險點疲勞壽命為1777.2037次循環。
具體操作方法、疲勞設置、模型文件見附件。如購買本案例的朋友針對案例仿真操作實現有什么問題，請私信我。
展開 汽車車輪動態彎曲疲勞分析
來源：模態空間 作者：王朋波
0 引言
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。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。車輪所受載荷復雜，工作條件嚴酷，因此應有一定的強度、剛度和工作耐久性能。
在汽車車輪的實際使用過程中，80%以上的車輪破壞是由疲勞引起的，而這里面大部分的疲勞破壞是由彎曲工況造成的；相比之下，制動和加速工況的影響幾乎可以忽略。國外已建立了JWL、DOT和ISO等相關車輪彎曲疲勞試驗標準，這些標準都是模擬車輪在彎矩作用下的受載情況。我國的國標GB/T 5334-2005也對乘用車車輪的彎曲疲勞試驗方法進行了規定。
車輪彎曲疲勞試驗是動態試驗，載荷相對于車輪不斷旋轉，車輪還承受螺栓預緊力，與試驗安裝盤間還存在接觸關系，如果忽略這些條件，應力結果將存在誤差，不能準確預測車輪的疲勞壽命。
車輪的疲勞壽命是用載荷時間歷程、應力或應變-壽命曲線以及應力應變關系曲線，按照適當的累積損傷理論來估算。在試驗過程中車輪承受非比例變化的多軸應力，而且平均應力、應力梯度、表面粗糙度和表面處理工藝的對疲勞壽命均有重要影響，在疲勞計算中應對這些因素予以考慮。
展開 淺談汽車懸架設計的發展與趨勢
汽車前懸架的仿真設計可以通過兩種主要的方式實現，首先可以采用 ADAMS/car 等軟件中的懸架模型進行閉環仿真；其次，采用直接輸入方向盤轉角等操作數據進行控制實驗，這種仿真方式叫做開環仿真，采用這種方式進行仿真模擬，操作過程更為靈活。
4 前懸架的系統特性分析
4.1 汽車車輪角度
汽車前懸架的設計是否合理，最重要的表現在于汽車運行過程中車輪的狀況。在汽車行駛過程中，車輪向上跳動時汽車車輪的外傾角會呈現角度的變化，這種外傾角的變化應該控制在±1 度的范圍以內，以保證汽車的正常直線行駛。主銷內傾角在汽車車輪自動回正的過程中發揮作用，主銷橫向偏距與主銷內傾角相關，二者能夠協調駕駛員作用在方向盤上的力，使得駕駛員在方向盤上施加較小的力就能夠實現方向盤的轉向。
4.2 汽車車輪輪間距
汽車行駛過程中車輪間距的變化會引起不同側的輪胎發生反向偏移，影響汽車行駛的穩定性。因此在汽車前支架設計過程中需要對汽車車輪間距進行合理的設計。所謂前束角是指當汽車直線行駛時，汽車縱向、中心面與車輪水平直徑形成的角，影響汽車的直線行駛; 所謂外傾角是指車輪中心面和鉛直線形成的角，影響輪胎的接地性。
展開 汽車結構的常規有限元分析
有限元分析和“應力幅值法”相結合，解決了汽車車輪受力分析的問題，能夠計算車輪輪輻在路面彎矩載荷作用下產生交變應力的應力幅值σa。用“應力幅值法”計算車輪輪輻的應力幅值σa誤差小、精度高，可以代替汽車車輪的滾動試驗裝置研究車輪輪輻應力幅值σa的應力分布規律和應力水平，優化車輪輪輻設計。
應用“應力幅值法”，對某些商用車和乘用車的車輪輪輻的強度進行有限元分析，成功解決了這些車輪輪輻的開裂問題，為車輪輪轂和輪輻的優化設計提供了依據。
汽車發動機氣缸體的強度分析
本范例的汽車發動機氣缸體強度的有限元分析，用發動機氣缸體強度試驗分析時所使用的物理量——應力幅值σa，分析汽車發動機氣缸體在曲軸旋轉不平衡慣性力作用下產生交變應力的應力分布規律和應力水平，有限元分析中應力幅值σa的計算結果可以用試驗分析時應變片測量的應力幅值σa驗證。應用“應力幅值法”，對汽車發動機氣缸體強度進行有限元分析，成功解決了某型號發動機汽缸體水套底板開裂問題，通過增加曲軸平衡塊，可降低水套底板應力幅值的1/3。
展開 汽車設計有限元分析
有限元分析和“應力幅值法”相結合，解決了汽車車輪受力分析的問題，能夠計算車輪輪輻在路面彎矩載荷作用下產生交變應力的應力幅值σa。用“應力幅值法”計算車輪輪輻的應力幅值σa誤差小、精度高，可以代替汽車車輪的滾動試驗裝置研究車輪輪輻應力幅值σa的應力分布規律和應力水平，優化車輪輪輻設計。
應用“應力幅值法”，對某些商用車和乘用車的車輪輪輻的強度進行有限元分析，成功解決了這些車輪輪輻的開裂問題，為車輪輪轂和輪輻的優化設計提供了依據。
汽車發動機氣缸體的強度分析
本范例的汽車發動機氣缸體強度的有限元分析，用發動機氣缸體強度試驗分析時所使用的物理量——應力幅值σa，分析汽車發動機氣缸體在曲軸旋轉不平衡慣性力作用下產生交變應力的應力分布規律和應力水平，有限元分析中應力幅值σa的計算結果可以用試驗分析時應變片測量的應力幅值σa驗證。應用“應力幅值法”，對汽車發動機氣缸體強度進行有限元分析，成功解決了某型號發動機汽缸體水套底板開裂問題，通過增加曲軸平衡塊，可降低水套底板應力幅值的1/3。
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汽車結構的常規有限元分析
有限元分析和“應力幅值法”相結合，解決了汽車車輪受力分析的問題，能夠計算車輪輪輻在路面彎矩載荷作用下產生交變應力的應力幅值σa。用“應力幅值法”計算車輪輪輻的應力幅值σa誤差小、精度高，可以代替汽車車輪的滾動試驗裝置研究車輪輪輻應力幅值σa的應力分布規律和應力水平，優化車輪輪輻設計。
應用“應力幅值法”，對某些商用車和乘用車的車輪輪輻的強度進行有限元分析，成功解決了這些車輪輪輻的開裂問題，為車輪輪轂和輪輻的優化設計提供了依據。
汽車發動機氣缸體的強度分析
本范例的汽車發動機氣缸體強度的有限元分析，用發動機氣缸體強度試驗分析時所使用的物理量——應力幅值σa，分析汽車發動機氣缸體在曲軸旋轉不平衡慣性力作用下產生交變應力的應力分布規律和應力水平，有限元分析中應力幅值σa的計算結果可以用試驗分析時應變片測量的應力幅值σa驗證。應用“應力幅值法”，對汽車發動機氣缸體強度進行有限元分析，成功解決了某型號發動機汽缸體水套底板開裂問題，通過增加曲軸平衡塊，可降低水套底板應力幅值的1/3
展開 總投資5億元，鍛壓車輪項目落戶
近日，河南騰順車輪鍛壓制造有限公司汽車車輪生產項目正式簽約落戶棗陽，總投資5億元。該項目的落戶將進一步壯大棗陽市汽車零配件行業，為棗陽市汽車制造產業發展奠定更加堅實的基礎。
據了解，該項目將在棗新設立注冊資金5000萬元的法人公司，主要從事汽車車輪的制造、銷售。項目總投資5億元，分兩期建設，一期項目建成投產后，年實現銷售收入2.5億元，年稅收達800萬元；項目全部建成投產后，預計年實現銷售收入6億元，年稅收達2500萬元。
據悉，河南騰順車輪鍛壓制造有限公司成立于2017年，是一家主要經營汽車車輪的鍛壓、制造、銷售及進出口為一體的規模化企業，公司擁有自主進出口權，目前65%的產品出口銷往英國、迪拜、伊朗、巴基斯坦、印度等三十多個國家和地區。
來源：招商襄陽
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展開 【汽車車輪知識】
分類:
1.按輪輻的構造:車輪可分為輻板式車輪和輻條式車輪 。
2.按車輪材質:可分為鋼制、鋁合金、鎂合金等車輪。
3.按車軸一端安裝一個或兩個輪胎:可分為單式車輪和雙式車輪。
轎車和貨車上廣泛采用輻板式車輪。此外，還有對開式車輪、組裝輪輞式車輪、可反裝式車輪 、和可
輪胎使用技巧
1.檢查輪胎，如果輪胎剮傷位置在輪胎側面或輪面凹槽深度已磨損(深度低于2毫米)，程度嚴重無法修補，就需要換新輪胎。
2.輪胎不能隨意更改尺寸，需要選擇和自己汽車搭配的輪胎。
3.由于輪胎和輪轂的密封性能非常好，因此要用專業的器械才能將輪胎從輪轂上分離;要將輪胎均勻旋轉，以免生硬拆卸損傷輪轂。
4.將輪胎徹底從輪轂上卸下來，當輪胎卸下來之后，同時要檢查輪轂是否被撞傷。破損的輪轂如果安裝輪胎不僅密封不嚴產生漏氣，同時還會出現斷裂造成危險。
5.輪胎上特意設計了黃點和紅點，因為車輪在旋轉時，有重心，黃點的一側較輕，紅點的一側重。因此，在安裝的時候，要注意將黃點對準氣門嘴的地方。
6.如果安裝費勁，可以用清水潤一下輪胎，新輪胎裝好后，打足氣，為隨后的做平衡做準備。
7.安裝的新輪胎，一定要做動平衡。行駛當中，如果輪胎的位置不平衡，會引起方向盤的抖動，速度越快，震動越大;而且，不平衡的輪胎也會造成磨損。動平衡的測量有一定的數值，在旋轉的時候，可以測出相差的重量，根據機器測試顯示，這個輪胎，左邊差15克，右邊差11克。
輪胎各種標識
輪胎規格:輪胎規格常用一組數字表示，前一個數字表示輪胎斷面寬度，后一個表示輪輞直徑，以英寸為單位。例如165/70R14表示胎寬165毫米，扁平率70,輪輞直徑14英寸。中間的字母或符號有特殊含義:"X"表示高壓胎;"R"、"Z"表示子午胎;"一"表示低壓胎。
展開 汽車CFD分析中，車輪旋轉不同模擬方法的比較研究
車輪空氣動力學是車輛空氣動力學的重要組成部分。車輪可以顯著影響車輛的總氣動阻力，升力和通風阻力。為了模擬駕駛汽車的真實路面狀況，移動地面和車輪旋轉在CFD中具有重要意義。然而，車輪旋轉狀態難以準確表示，因此這仍然是一個需要研究的關鍵問題。
本文主要研究兩種類型的汽車：快背轎車和a notchback DrivAer，通過比較三種不同的車輪旋轉模擬方法：穩定移動壁，MRF和非定常滑動網格，揭示了不同方法對車輛空氣動力學數值模擬的影響。討論了方法之間氣動力以及流動的差異。并將模擬結果與已發表的實驗數據進行比較以進行驗證。
結果表明，不同的旋轉模擬方法可能不會對氣動阻力產生顯著影響，但氣動升力和通風阻力可在較大范圍內進行修正。此外，升力顯示對車輪輪輻的位置高度敏感，因此兩種穩定的方法可能導致錯誤。總之，當進行CFD模擬時，如果僅需要計算氣動阻力，則可以引入兩種穩定方法。如果需要考慮通風阻力，則MRF方法更合適。但是，如果必須評估空氣動力升力，即使計算成本更多，滑動網格方法也是唯一可取的方法。本研究可為未來旋轉模擬方法的工作奠定基礎。
車輛空氣動力學是汽車工業中的一個關鍵領域。因為它與減少總阻力和燃料消耗密切相關。在未來，可以預見空氣動力學優化將受到大量制造商的關注。因此，在汽車開發過程中獲取精確的空氣動力數據非常重要。
由于這種擔憂，進行風洞試驗是一個至關重要的方法。然而，風洞試驗需要巨大的成本和復雜的準備。對于許多中小型公司來說，它給他們帶來了嚴重的經濟負擔。由于這種情況，計算流體動力學（CFD）應運而生，并且隨著計算機能力的提高，它一直在不斷發展。 CFD通過計算機數值模擬簡化了風洞試驗，大大節省了汽車開發過程中的成本。因此它已成為現代汽車空氣動力學中常用的研究方法。同時，提高CFD方法準確性和效率的方法同樣成為一個重要的研究課題。
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