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(duì)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(duì)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(duì)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(duì)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(tái)灣BC19寸鋼琴黑輪轂，作為我國臺(tái)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(duì)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(duì)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(zhǎng)度之和小于所述減震彈簧未形變時(shí)的原始長(zhǎng)度。

在汽車運(yùn)行的過程中，由于上減震軸和下減震軸的長(zhǎng)度之和小于減震彈簧未形變時(shí)的原始長(zhǎng)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(zhǎng)度之和小于減震彈簧未形變時(shí)的原始長(zhǎng)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(zhǎng)度之和小于減震彈簧未形變時(shí)的原始長(zhǎng)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(zhǎng)度之和小于減震彈簧未形變時(shí)的原始長(zhǎng)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)：

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[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(hào)：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）