張德珍

【摘 要】針對汽車在高速行駛的情況下，會出現(xiàn)因爆胎而使車輛失控，導(dǎo)致發(fā)生碰撞、側(cè)翻等惡性交通事故而設(shè)計的一種新型的汽車防爆胎安全輪轂結(jié)構(gòu)，將對預(yù)防和消除因爆胎而帶來的汽車行駛安全隱患起到積極的推進作用，具有較高的現(xiàn)實應(yīng)用價值。

【關(guān)鍵詞】防爆胎;安全輪轂;不等徑設(shè)計

中圖分類號： U463.343 文獻標識碼： A文章編號： 2095-2457（2019）25-0030-001

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.25.013

A New Type of Explosion-proof Tyre Safety Wheel Hub Design

ZHANG De-zhen

（College of Mechanical and Vehicular Engineering Linyi University，Linyi Shandong 276000，China）

【Abstract】For car under the condition of the high speed，will appear because of a flat tire and make the vehicle out of control and lead to a vicious traffic accidents such as collision，rollover and design a new type of car explosion-proof safety wheel structure，to prevent and eliminate by the car driving safety hidden danger of puncture and play a positive role in promoting，has higher practical application value.

【Key words】Virtual reality technology;Mechanical design;Mooc

0 前言

汽車在高速行駛的情況下，會出現(xiàn)因爆胎而使車輛失控，導(dǎo)致發(fā)生碰撞、側(cè)翻等惡性交通事故，它嚴重地威脅著駕駛員、乘客及車輛的安全。特別是在高速公路上行駛的車輛，萬一前輪一側(cè)爆胎，必定導(dǎo)致車輛向爆胎一側(cè)傾斜發(fā)生側(cè)翻。據(jù)公安部門統(tǒng)計，車輛在高速行駛中出現(xiàn)的事故有70%是由爆胎引起的，而輪胎爆裂又屬于突發(fā)事件，在突發(fā)狀況下駕駛?cè)藛T都很難在瞬間做出正確判斷，因此車輛會發(fā)生側(cè)翻的嚴重事故。

研究表明，造成車輛側(cè)翻的直接原因是爆胎，但造成車輛側(cè)翻的根本原因是輪胎和輪轂的結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理，是輪胎與輪轂二者的直徑相差太大。輪轂的直徑越小，輪轂邊緣離地面距離就越大，車輛向爆胎一側(cè)傾斜角就越大，在高速行駛時更容易導(dǎo)致車輛側(cè)翻。

目前，有的汽車制造廠家試探在保持輪胎外徑不變的情況下，簡單地增大輪胎的內(nèi)徑和輪轂直徑，以此縮小輪轂與路面的距離，但這樣做只起減輕作用，不能完全解決因爆胎引發(fā)的安全隱患。這樣做還會使橡膠輪胎尺寸縮小，造成車輪氣室減小，車輪吸震減震性能降低。

本項目實施的目的是設(shè)計一種新型汽車防爆胎安全輪轂，對輪轂進行適宜的結(jié)構(gòu)設(shè)計，通過對傳統(tǒng)汽車輪轂結(jié)構(gòu)的合理改進，減小爆胎時車輛的傾斜程度，解決汽車在高速行駛時因爆胎所面臨的生命財產(chǎn)安全問題。設(shè)計時保留傳統(tǒng)汽車輪轂的基本結(jié)構(gòu)樣式和尺寸不變，橡膠輪胎的構(gòu)造形式和尺寸也不需要作任何變化，設(shè)計的這種汽車輪轂，既保留了傳統(tǒng)輪轂的優(yōu)點和輪胎的裝拆方式，改動很小，又可保證爆胎時車輛不會因支撐失衡而產(chǎn)生較大的傾斜，從而有效防止車輛發(fā)生側(cè)翻，從根本上預(yù)防和解除因汽車爆胎所引發(fā)的惡性交通事故，給汽車、駕駛員及乘客以充分的安全保障。

1 總體方案的設(shè)計

通過查閱相關(guān)資料，對現(xiàn)今使用的汽車車輪輪轂結(jié)構(gòu)進行分析，本著兼?zhèn)洮F(xiàn)有、簡單實用的原則，在保持傳統(tǒng)的汽車輪轂主要結(jié)構(gòu)尺寸不變的情況下，制定新型汽車安全輪轂的創(chuàng)新設(shè)計方案。新型汽車防爆胎安全輪轂的總體方案結(jié)構(gòu)圖見圖1。

該設(shè)計通過對原有輪轂結(jié)構(gòu)形式和尺寸（下轉(zhuǎn)第37頁）（上接第30頁）的局部改動，打破傳統(tǒng)的汽車輪轂內(nèi)外兩個輪緣直徑相等的設(shè)計觀念，推出汽車輪轂的內(nèi)外兩個輪緣大小不等徑設(shè)計形式。保證輪胎作為車輛行駛主體的前提下，大膽縮小外輪緣與地面的距離，由原來的100mm以上縮減到40mmm左右，從而減小爆胎時車輛的傾斜程度，提高汽車行駛的安全性。

2 項目實施方案

首先對新型汽車防爆胎安全輪轂的安裝與工作原理進行分析，確定正確的安裝方法，采用輪胎的拆裝從內(nèi)輪緣著手，達到防車輛傾斜的安全性最好。分析輪轂外輪緣的功能、結(jié)構(gòu)特點，確定對輪轂的兩個輪緣作不等徑設(shè)計。新設(shè)計的輪轂主體仍是由優(yōu)質(zhì)碳鋼或高強鋁合金制作，但外輪緣壁要適當(dāng)加厚，以滿足承擔(dān)爆胎后壓向它的車體重力和動載荷。設(shè)計時保持傳統(tǒng)汽車輪轂的基本結(jié)構(gòu)形式和尺寸不變，橡膠輪胎的構(gòu)造形式和尺寸也不需要作任何變化。通過實驗對輪轂直徑改進前后爆胎時車體傾斜角進行數(shù)據(jù)分析，以比亞迪S6和路虎TD4兩種車型為例，對輪轂直徑改進前后爆胎時車體傾角進行對比，分析設(shè)計的可行性和合理性，驗證兩種車的行車安全性。

3 結(jié)束語

該設(shè)計在保持傳統(tǒng)的汽車輪轂主要結(jié)構(gòu)尺寸不變的情況下，進行內(nèi)外輪轂不等經(jīng)設(shè)計，輪轂的內(nèi)輪緣直徑不變，而增大外輪緣直徑與輪胎外徑接近，從而減少輪轂外輪緣與地面的距離，減少爆胎時車體傾斜角，有效防止車輛發(fā)生側(cè)翻，從根本上預(yù)防和消除因汽車爆胎所引發(fā)的交通事故，給汽車、駕駛員及乘客以充分的安全，同時這種安全輪轂的外輪緣還有及時報警、保護輪胎免遭碾壓破壞作用，具有較高的現(xiàn)實應(yīng)用價值，但該設(shè)計目前處于原理設(shè)計階段，要想把設(shè)計變?yōu)樽罱K現(xiàn)實，還需要做更多的分析研究，做大量的實驗驗證。

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