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1、 产 品 设 计 指 导 书（内部保密资料） 编号： 版本号：修改次数：受控状态： 实施日期：2004年 月 日分发号： 批准 日期 审核 日期 编制 日期一、目的1、规范设计人员产品设计，提高设计质量。2、为研发中心产品设计人员提供参考。二、范围1、本指导书适用于研发中心产品设计人员。2、本指导书适用于铝合金压铸车轮的设计。目录 车轮产品结构基本知识一、车轮结构各部位名称二、车轮的种类三、车轮的基本装配知识 产品设计工作流程 产品结构设计一、确定车轮的参数二、5度深槽轮辋轮辋设计三、气门孔尺寸和位置四、车轮安装盘设计五、车轮轮辐结构设计六、轮辐掏料结构设计七、车轮中心孔结构设计八、螺栓孔结构
2、设计九、装饰盖结构设计十、车轮机加余量的常规性设计十一、各种规格车轮的重量设计标准 十二、常用PCD与中心孔对应表 车轮飞轮结构设计 车轮产品结构基本知识一、车轮结构各部位名称 1、轮辋：与轮胎装配配合，支撑轮胎的车轮部分。 2、轮辐：与车轴轮毂实施安装连接，支撑轮辋的车轮部分。 3、偏距：轮辋中心面到轮辐安装面间的距离。有正偏距、零偏距、负偏距之分。 4、轮缘：保持并支撑轮胎方向的轮辋部分。 5、胎圈座：与轮胎圈接触，支撑维持轮胎半径方向的轮辋部分。 6、槽底：为方便轮胎装拆，在轮辋上留有一定深度和宽度的凹坑。 7、气门孔：安装轮胎气门嘴的孔。1轮辋宽度10螺栓孔节圆直径2轮辋名义直径11螺
3、栓孔直径3轮缘 12轮辐安装面4胎圈座13安装面直径5凸峰14后距6槽底15轮辐7气门孔16轮辋8偏距17轮辋中心线9中心孔18二、车轮的种类按轮辋和轮辐结合形式的不同，车轮可分为如下结构，其代表型结构用图例来表示：1、整体式：轮辐和轮辋是由一个整体组成的。2、组合式：由2个以上的零件组合而成的车轮，其组成的零件可以分开，按其组合形式可分为三类：（1）、两片式车轮：由轮辋和轮辐结合起来的结构；（2）、三片式车轮：由两个轮辋零件和一个轮辐结合起来的结构。（3）、辐条式车轮：轮辋与中央轮盘部件，通过很多辐条实现连结的车轮结构。 三、车轮的基本装配知识车轮的有关装配主要有以下的几种装配情况：1车轮轮
4、辋与轮胎之间的装配2车轮与装饰钉之间的装配3车轮与刹车钳之间的装配4车轮安装面与车轴之间的装配5车轮螺栓孔与螺母之间的装配6车轮螺栓孔与车轴之间的装配7车轮与装饰盖之间的装配8车轮中心孔与车轴之间的装配9车轮气门孔与气门嘴之间的装配10车轮与平衡块之间的装配 产品设计工作流程 产品结构设计车轮的结构设计的基本步骤：（1）、根据车轮的装车情况对设计的车轮进行归类，并初定出车轮的各种装配参数。（2）、车轮装配参数确定后，根据车轮的外观形状和偏距、装配情况等要素来确定车轮选用正向轮辋还是反向轮辋及其形状。（3）轮辋确定后就可以根据装车的要求、车轮形状和载荷等确定出车轮安装盘和轮辐的初步设计。（4）、
5、根据轮辐形状、轮辋形状和车轮的规格定义出机加余量和掏料结构的设计。（6）、对做出的车轮进行重量计算和有限元分析，确定是否需要进一步优化车轮的产品结构。（7）、如果重量计算和有限元分析合理，即可完成车轮的结构设计并输出工程图纸，如果不合理则重复上面步骤进行更改。一、确定车轮的参数1、一般在设计的初期，客户会提供设计新开发车轮的一些装车要求，如车轮的PCD、偏距、规格、装车情况等信息。如果客户输入不清晰，根据设计的车轮是用于轿车还是卡车（或SUV）我们可以大概设定出这个车轮的装配参数，见下表：车型常用规格常用PCD范围常用偏距范围安装盘直径轿车20X8.54/5X100120.653050mm15
6、0155mm（按上面定义的安装盘直径设计）18X7.517X7.0SUV/ 卡车20X9.05/6X127139.7030mm170175mm（按上面定义的安装盘直径设计）22X9.524X10比如我们要设计一个用于轿车的车轮，根据上面的表我们选用这个车轮的装配参数如下： 规格：20X8.5； 偏距：45mm； PCD范围：5X114.35X120.65； 安装盘直径：155mm。2、装车载荷的确定由于国家地域的差异，为不同地区设计的车轮载荷也不一样，一般设计时按客户提供的参数来决定。比如为北美设计的车轮，设计的载荷可按照下表来大致确定：PCD范围设计载荷（LBS）PCD5X120.65时16
7、005X120.656X139.721002200PCD8X165.131003200二、5度深槽轮辋轮辋设计(参考各国的轮辋标准)1、轮辋直径（J型轮辋）A、16英寸及其以下：名义直径减去0.8mm（0.032In）；B、17英寸及其以上：名义直径加上4.8mm（0.188In）。轮辋轮廓种类轮辋名称（in）名义直径（mm）5度深槽轮辋10253.21230413329.414354.815380.216405.617436.61846219487.420512.821538.222563.62358924614.426665.2287162、轮辋宽度（J型轮辋）轮辋轮廓种类轮辋名称（in）
8、轮辋直径（mm）5度深槽轮辋4.5114.351275.5139.76152.46.5165.171787.5190.582038.52169228.59.5241.31025410.5266.711279.512305133303、轮辋厚度规定（只适用于压铸轮辋）尺寸（in）载荷（LBS）轮辋厚度（mm）1516004.215174.518194.820225.0235.515210025004.515174.818195.020225.2235.81531005.015175.218195.520225.8236.04、车轮胎圈座组合胎圈座组合表组合状态内侧外侧标准（适用正向轮辋）圆峰平峰
9、选用（适用反向轮辋）平峰圆峰选用圆峰圆峰（凸峰圆角R4取36mm）5、轮辋扁平凸峰轮廓尺寸和形状(mm)单位：mm轮辋标准轮缘高度H1凸峰高度H2胎座宽度P1平峰宽度P2轮缘圆角R2胎座圆角R3胎座侧圆角R4轮缘厚度P3TRA标准17.5min0.20.519.8min4min9.5min6.5max4max11min注：A、上面附图为5度深槽J型轮辋扁平峰设计的常规尺寸（适用于TRA标准，适用的规格范围为14英寸到28英寸）；B、其中min为最小值的意思；max为最大值的意思。6、轮辋圆周凸峰轮廓尺寸和形状(mm)单位：mm轮辋标准轮缘高度H1胎座宽度P1轮缘厚度P3轮缘圆角R2胎座圆角R3
10、凸峰圆角R5凸峰侧圆角R4凸峰侧圆角R6TRA标准17.5min21min11min9.5min6.5max8min3min3min注：A、上面附图为5度深槽J型轮辋圆凸峰设计的常规尺寸（适用于TRA标准，适用的规格范围为14英寸到28英寸）；B、其中min为最小值的意思；max为最大值的意思。7、轮辋正面轮缘结构设计轮辋正面的轮缘设计主要涉及到铸造，轻量化和冲击试验等方面的因素。在符合轮辋标准的同时，下面为轮辋正面轮缘的常用设计结构。单位：mm轮辋标准轮缘厚度P1胎圈座宽度P2轮缘圆角R1轮缘圆角R2TRA标准125.05.52608、轮辋反面轮缘结构设计单位：mm轮辋标准轮缘宽度P1轮缘宽
11、度P2轮缘厚度H轮缘圆角R1轮缘圆角R2轮缘圆角R3TRA标准126.55.51.539.59、正面包不锈钢圈时的正面轮缘设计不休钢圈是车轮的一种装饰物，通过把不锈钢圈包扎在正面轮辋的外围，可使车轮呈现出一种轮缘车亮面的效果，见下图。 下面为包不锈钢圈时，正面轮缘部位的凹槽结构图：轮辋是车轮结构里面标准化的一部分，由于轮辋和轮胎装胎时要保证两者的配合处有良好的气密性，所以轮辋胎圈座的两侧要严格按照标准执行。按照轮辋的使用情况，轮辋可分成正向轮辋和反向轮辋，但两种结构的胎圈座结构都用上面的结构设计。 下面为应用正向轮辋和反向轮辋的示意图： 正向轮辋：装胎端在轮辋正面，轮胎从车轮的正面开始往里安装
12、。反向轮辋：装胎端在轮辋背面，轮胎从车轮的背面开始往里安装。轮辋的选用主要根据车轮的形状、轮缘深度（LIP）、装车情况等参数来确定。1、车轮需要深轮缘效果时，可采用反向轮辋结构，否则选用正向轮辋结构。2、对用于轿车车轮，规格小于17英寸时，尽量采用正向轮辋，3、对用于SUV或卡车车轮，规格小于18英寸时，尽量采用正向轮辋。三、气门孔尺寸和位置1、气门孔位置尺寸说明H1最小值为8.1mmH2最小值为6.8mmH3对于如上图所示的正向轮辋，在结构允许下，槽底深度最小值可设计为21mm2、气门孔结构尺寸气门孔类型 气门孔尺寸：DxdxH（mm）备注A19.1x11.5x3.5常用型B17.5x11.5x3.5X常用型C20.6x11.5x3.5少用型D16x11.5x3.5少用型注：A、对于小孔厚度H，常规情况下用3.5mm
