張圓　丁紅蕊　胡恒濤　費(fèi)維倩　鄭超

摘要：隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們生活收入水平的提高，汽車的數(shù)量不斷增加，越來越普及。在汽車行駛過程中，汽車輪轂單元的作用是承重和為輪轂的轉(zhuǎn)動(dòng)提供精確引導(dǎo)，既承受軸向載荷又承受徑向載荷，是一個(gè)非常重要的零部件。但由于汽車輪轂的問題，汽車在行駛過坑洼地面時(shí)，汽車會(huì)非常的顛簸、震動(dòng)，有時(shí)甚至?xí)?dǎo)致交通事故的發(fā)生，使駕駛員和乘客無法安全舒適的駕駛乘坐汽車。因此，針對以上問題，提出設(shè)計(jì)研發(fā)一種抗震性能好的汽車輪轂，利用減震彈簧的不斷的復(fù)位緊壓和加強(qiáng)圈的強(qiáng)度，進(jìn)而使其達(dá)到減震和提高安全系數(shù)的效果。

關(guān)鍵詞：彈簧；加強(qiáng)圈；固定軸；減震

一、引言

（一）課題背景

1. 社會(huì)背景

近幾年來汽車的快速發(fā)展，汽車出行對人們的安全產(chǎn)生了巨大的影響。每當(dāng)汽車，在行駛過坑洼地面時(shí)，汽車會(huì)非常的顛簸、震動(dòng)，有時(shí)甚至?xí)?dǎo)致交通事故的發(fā)生，所以人們需求降低顛簸、震動(dòng)、提高安全出行的辦法，例如避免失圓或斷裂的減震輪轂等。但是伴隨著避免失圓或斷裂的減震輪轂的使用，人們發(fā)現(xiàn)其不僅不夠美觀，而且容易因外界因素而受到損傷，影響輪轂的使用壽命。所以，設(shè)計(jì)一個(gè)一種抗震性能好的汽車輪轂對改善人們的安全舒適出行有著重大意義。

2. 國內(nèi)外研究狀況

據(jù)報(bào)道德國KW減震系統(tǒng)采用新的‘INOX-LINE不銹鋼技術(shù)，為那些既對駕駛及汽車運(yùn)動(dòng)有特殊要求，又要保留安全舒適的駕駛感受，及適當(dāng)獨(dú)特的車身視覺效果特別設(shè)計(jì)，使用該系統(tǒng)的車輛可以選擇性降低車身高度5～45毫米，加大可調(diào)范圍的回彈力可調(diào)的減震桶用來保證足夠的舒適性，精準(zhǔn)的操控要求、舒適的駕駛體驗(yàn)，被玩家冠以歐洲避震之王美譽(yù)。

臺灣BC19寸鋼琴黑輪轂，作為我國臺灣的改裝件品牌BC還是很有實(shí)力的。這款19寸輪轂無論做工還是設(shè)計(jì)都不輸國際知名品牌。BC19寸鋼琴黑輪轂注重操控性能的提升，同時(shí)改裝避震、輪轂。BC19寸鋼琴黑輪轂的配件是很不錯(cuò)的，所以使用BC19寸鋼琴黑輪轂，整車操控大幅度提升。車身的降低也使整車看起來更漂亮“一低遮百丑”的說法是很有道理的。

（二）課題的目的和意義

近幾年來汽車的快速發(fā)展，汽車出行對人們的安全產(chǎn)生了巨大的影響。每當(dāng)汽車，在行駛過坑洼地面時(shí)，汽車會(huì)非常的顛簸、震動(dòng)，有時(shí)甚至?xí)?dǎo)致交通事故的發(fā)生，但是伴隨著避免失圓或斷裂的減震輪轂的使用，人們發(fā)現(xiàn)其不僅不夠美觀，而且容易因外界因素而受到損傷，影響輪轂的使用壽命。所以，設(shè)計(jì)一個(gè)一種抗震性能好的汽車輪轂對改善人們的安全舒適出行有著十分重大的實(shí)用價(jià)值和實(shí)用意義。

（三）設(shè)計(jì)思路

整個(gè)抗震性能主要利用汽車輪轂的外輪輞和內(nèi)輪輞之間通過若干均勻分布的固定軸固定連接，內(nèi)輪輞上設(shè)置有若干均勻分布的安裝孔，固定軸的內(nèi)部設(shè)置有減震槽，減震槽的表面設(shè)置有卡槽，減震槽內(nèi)部的上下端分別安裝有上減震軸和下減震軸，上減震軸和下減震軸的表面套裝有減震彈簧，卡槽內(nèi)安裝有密封板。外輪轂設(shè)置一層加強(qiáng)圈，加強(qiáng)圈能增強(qiáng)輪轂的強(qiáng)度，使其不易出現(xiàn)失圓或斷裂，提高了輪轂的安全系數(shù)。減震彈簧和加強(qiáng)圈是抗震性能的關(guān)鍵。

二、抗震性能理論

抗震性能好的汽車輪轂的外輪輞和內(nèi)輪輞之間通過若干均勻分布的固定軸固定連接，固定軸的內(nèi)部設(shè)置有減震槽，減震槽的表面設(shè)置有卡槽，減震槽內(nèi)部的上下端分別安裝有上減震軸和下減震軸，上減震軸和下減震軸的表面套裝有減震彈簧。上減震軸和下減震軸的長度之和小于所述減震彈簧未形變時(shí)的原始長度。

在汽車運(yùn)行的過程中，由于上減震軸和下減震軸的長度之和小于減震彈簧未形變時(shí)的原始長度，使減震彈簧擁有足夠的形變量受到間斷性的擠壓力，從而不斷的完成擠壓復(fù)位工作，讓汽車達(dá)到更好的減震效果，且減震彈簧安裝于輪轂固定軸的內(nèi)部，既不影響輪轂的美觀效果，也不影響輪轂的安全性能。

三、抗震性能系統(tǒng)

（一）內(nèi)輪轂

在這種抗震性能良好的汽車輪轂的內(nèi)輪輞上設(shè)置有若干均勻分布的安裝孔，這種安裝孔為螺紋孔。輪轂通過螺紋孔和螺栓安裝到汽車上。

（二）外輪轂

在這種抗震性能良好的汽車輪轂的外輪輞表面設(shè)置有一層加強(qiáng)圈，加強(qiáng)圈能增強(qiáng)輪轂的強(qiáng)度，使其在行駛過坑洼地面時(shí)不易出現(xiàn)失圓或斷裂，提高了輪轂的安全系數(shù)。

（三）固定軸

在這種抗震性能好的汽車輪轂的外輪輞和內(nèi)輪輞之間通過若干均勻分布的固定軸固定連接，固定軸的內(nèi)部設(shè)置有減震槽。在減震槽的表面設(shè)置有卡槽，內(nèi)部的上下端分別安裝有上減震軸和下減震軸。在卡槽內(nèi)設(shè)置密封墊圈，使密封板在卡槽內(nèi)安裝得更加緊密，防止灰塵等進(jìn)入減震槽內(nèi)。在減震槽內(nèi)部的上減震軸和下減震軸的表面裝有減震彈簧，上減震軸和下減震軸的長度之和小于減震彈簧未形變時(shí)的原始長度，使彈簧擁有足夠的形變量不斷復(fù)位緊壓來完成減震過程。

在汽車運(yùn)行的過程中，由于裝在減震槽內(nèi)部的上減震軸和下減震軸的長度之和小于減震彈簧未形變時(shí)的原始長度，從而使減震彈簧擁有足夠的形變量受到間斷性的擠壓力，以此不斷的完成擠壓復(fù)位工作，讓汽車達(dá)到更好的減震效果，并且減震彈簧安裝于輪轂固定軸的內(nèi)部，既不影響輪轂的美觀效果，也不影響輪轂的安全性能。

四、實(shí)驗(yàn)仿真

如圖2、3所示，這種抗震性能好的汽車輪轂，包括外輪輞和內(nèi)輪輞，外輪輞和內(nèi)輪輞之間通過若干均勻分布的固定軸固定連接，內(nèi)輪輞上設(shè)置有若干均勻分布的安裝孔，固定軸的內(nèi)部設(shè)置有減震槽，減震槽的表面設(shè)置有卡槽，減震槽內(nèi)部的上下端分別安裝有上減震軸和下減震軸，上減震軸和下減震軸的表面套裝有減震彈簧，卡槽內(nèi)安裝有密封板。上減震軸和下減震軸的長度之和小于減震彈簧未形變時(shí)的原始長度，使彈簧擁有足夠的形變量不斷復(fù)位緊壓來完成減震過程?？ú蹆?nèi)設(shè)置有密封墊圈，使密封板在卡槽內(nèi)安裝得更加緊密，防止灰塵等進(jìn)入減震槽內(nèi)。外輪輞的表面設(shè)置有一層加強(qiáng)圈，能增強(qiáng)輪轂的強(qiáng)度，提高了輪轂的安全系數(shù)。安裝孔為螺紋孔，輪轂通過螺紋孔和螺栓安裝到汽車上。

工作原理：在汽車運(yùn)行的過程中，通過彈簧不斷的復(fù)位緊壓，使汽車更好的達(dá)到減震的效果，且減震彈簧安裝于輪轂固定軸的內(nèi)部，既不影響輪轂的美觀效果，也不影響輪轂的安全性能；該輪轂的輪輞內(nèi)設(shè)有加強(qiáng)圈，能增強(qiáng)輪轂的強(qiáng)度，使其在行駛過坑洼地面時(shí)不易出現(xiàn)失圓或斷裂，提高了輪轂的安全系數(shù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]邱東華，格寧，葉紅.外壓容器扁鋼加強(qiáng)圈設(shè)計(jì)方法探討[J].遼寧石油化工大學(xué)學(xué)報(bào)，2004（02）.

[2]吳波，祁向榮，江征風(fēng)，丁毓峰.基于多失效模式的軸承滾動(dòng)體可靠性模型[J].軸承，2005（09）.

*項(xiàng)目名稱：一種可掃除盲區(qū)的汽車后視鏡，項(xiàng)目編號：201710959024，項(xiàng)目類別：創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目。

（作者單位：安徽三聯(lián)學(xué)院）