车轮设计指南(乘用车)
汽车研发：车轮的设计、开发方法及流程！
汽车研发：车轮的设计、开发⽅法及流程！车轮于汽车⽽⾔，主要⽤于⾏驶像⼈⼀样，主要⽤来⾛路但是⼤长腿乃是众多美⼥与“野兽”梦寐以求的许多“野兽”们看美⼥第⼀眼就是看腿美不美像下⾯这两双⼤长腿估计“野兽们”看到后就⾛不动路了吧哈哈哈哈哈哈那说到车轮呢今天漫谈君就和⼤家聊⼀聊车轮的设计、开发⽅法及流程汽车车轮是汽车的重要部件,既是⼀个外观装饰件，⼜是⼀个安全件。
车轮的设计既要安全、轻量化，⼜要美观，与整车风格相配，符合时代发展潮流，同时还要满⾜个性化需求。
⼀车轮系统01定义车轮系统是汽车的⾏⾛部件，汽车⼯作时，车轮将汽车发出的作⽤⼒传给路⾯，同时将地⾯给予的反作⽤⼒传回汽车，汽车依据车轮传递的⼒和⼒矩实现约定的承载和完成规范的运动。
02基本功能1）⽀撑汽车，承受汽车的重⼒，使汽车能够承载，⽀承垂直载荷；2）传递驱动⼒、转向⼒和制动⼒，使驾驶⼈员能够对汽车的的运⽤进⾏操控（提供加速和制动所需的纵向⼒和转弯所需侧向⼒）；3）减⼩⾏驶阻⼒和能量消耗，提⾼运输效率；4）缓和⾏驶冲击，改善⾏驶条件，同时保护汽车和路⾯。
03车轮系统的组成⼆车轮总成01车轮车轮⼀般由轮辋、轮辐、轮毂等构成。
可分为辐板式车轮和辐条式车轮。
1）轮辋：车轮上安装和⽀撑轮胎的部件。
2）轮辐：车轮上车轴和轮辋之间的⽀撑部件。
3）轮毂：轮胎内廓⽀撑轮胎的圆桶形的、中⼼装在轴上的⾦属部件。
02轮胎1）结构轮胎主要由内胎、外胎和垫带等组成。
垫带：⽤以保护内胎着合⾯不受轮辋磨损的环形带。
帘布层：帘布层是外胎的⾻架，也称胎体。
其主要作⽤是承受载荷，保持外胎的形状和尺⼨，使外胎具有⼀定的强度。
帘线：组成胎体帘布层、带束层、缓冲层等各种部件⽤的线绳。
2）轮胎规格表⽰⽅法3）轮胎的分类普通斜交车轮的帘布层和缓冲层各相邻层帘线交叉，且与胎⾯中⼼线呈⼩于90°⾓排列。
⼦午线车轮的帘布层与胎⾯中⼼线呈90°⾓或接近90°⾓排列。
4）轮胎花纹5）轮胎⽓压调节系统功能A. 汽车在松软地⾯上⾏驶时，可降低轮胎⽓压，增⼤车轮的接地⾯积，减⼩其单位⾯积载荷,从⽽提⾼汽车的通过性；B. 当轮胎穿孔⽽漏⽓时，轮胎⽓压调节系统可为车轮充⽓⽽使汽车继续⾏驶，不需马上更换轮胎；C. 使轮胎保持所需要的⽓压，有效提⾼汽车⾏驶安全性和燃油经济性。
车轮设计指南(乘用车)
车轮设计指南（乘用车）目 次1 范围 (1)2 规范性引用文件 (1)3 术语和定义 (1)4 设计基本要求 (1)4.1 车轮及车轮附件综述 (1)4.2 设计目的 (2)4.3 适用范围 (2)4.4 总成构成图 (2)5 设计必备理论 (3)5.1 车轮总成的设计原则 (3)5.2 车轮设计参数 (4)5.3 环境条件 (4)5.4 组成该零件的部件 (4)6. 选型原则 (5)6.1基本选型原则 (5)6.2 花纹的选型原则 (6)7.选型流程图 (7)8. 测试基本参数 (7)8.1 测试基本内容 (7)8.2 材料性能 (17)9 其他标识性的设计 (17)9.1 通过什么样的标识进行识别 (17)前 言为了指导本公司车轮系统的设计开发，特制定了本设计规范。
本规范是参照国内外汽车设计公司及汽车生产企业的先进经验编制而成的。
车轮设计指南（乘用车）1 范围本规范明确规定了乘用车车轮系统设计基本要求、设计理论，选型的原则和选型流程图以及相关基本参数。
本规范适用于公司乘用车车轮系统设计。
2 规范性引用文件无3 术语和定义无4 设计基本要求4.1 车轮及车轮附件综述车轮是汽车的行走部件，汽车工作时，车轮将汽车发出的作用力传给路面，同时将地面给予的反作用力传回汽车，汽车依据车轮传递的力和力矩实现约定的承载和完成规范的运动。
轮胎和车轮组合工作，成对使用。
轮胎是弹性元件，镶嵌于车轮外缘，具有弹性、柔性和韧性，以及优良的变形能力和地面贴附能力；工作时可以分散汽车对路面的压力、降低汽车运动的能量损失，同时实现充分传力、经久耐用；车轮是刚性制件，在中心支撑轮胎，具有相应的强度、刚度，以及联结、传力机构，保证轮胎能够工作和展现轮胎特性。
轮胎和车轮共同体现其所具有的基本功能。
这些基本功能如下：①支撑汽车，承受汽车的重力，使汽车能够承载；②传递驱动力、转向力和制动力，使驾驶人员能够对汽车的运动进行操控；③减小行驶阻力和能量消耗，提高运输效率；④缓和行驶冲击，改善承载条件，同时保护汽车和路面。
家用轿车轮毂结构及轻量化设计
1 引言轮毂（也可称为轮圈或钢圈）是承载汽车安全的重要安全部件，轻量化设计是实现节能减排的、降低运输成本的主要措施之一。
孝成美[1]通过ANSYS 有限元分析，对轮辋的厚度进行降低了4.26%，以及优化了轮辐的厚度降低了30.08%，最终优化后的铝合金的轮毂减重了2.13kg 。
宋渊[2]对轮毂的研究在ANSYS 中对轮毂进行有限元分析、模态分析、材料弯曲实验模型以及冲击实验模型，使整体的质量为6.62kg 比初始值减轻了8%实现了轻量化效果。
轮毂结构设计和轻量化对汽车整体质量的减轻有着重要意义。
本文以家用轿车汽车轮毂为研究对象开展轻量化研究，设计提出了汽车轮毂轻量化的分析体系。
为之后汽车轮毂的轻量化和整车轻量化设计提供一些参考。
2 轮毂有限元模型的建立轮毂主要由轮辋与轮辐组成，辐条的半径大小和轮圈的半径大小相接近，辐条的中央有大于车轮传动轴的中心孔，中心孔的周围有若干小孔（一般轿车的孔数为4—5个）用于螺栓固定，辐条与轮辋的曲面完全贴合轮毂主要尺寸如表1所示，建立的三维实体模型如图1所示。
2.1 轮毂材料属性选择与网格划分本文研究以某型号家用轿车汽车轮毂采家用轿车轮毂结构及轻量化设计冯叶陶 梁双福 王谦 罗啸吉利学院 汽车工程学院 四川省成都市 641423摘 要： 轮毂是承载汽车安全的重要安全部件，轻量化设计是实现节能减排的、降低运输成本的主要措施之一，本文进行了汽车结构设计与轻量化研究。
以某型号家用轿车汽车轮毂为研究对象开展轻量化研究，利用UG 软件创建汽车轮毂三维实体模型，进行有限元静力学分析，分析结果发现某型号家用轿车汽车轮毂刚度和强度存在一定的余量，在不影响汽车轮毂结构强度、刚度的前提条件下，对轮毂重新设计优化分析，轻量化后某型号家用轿车汽车轮毂质量从5.62kg 减轻到5.37kg ，质量减轻了4%。
设计提出了汽车轮毂轻量化的分析体系，为之后汽车轮毂的轻量化和整车轻量化设计提供一些参考。
汽车总布置设计指南(轮胎布置校核)
版本：01
6、轮胎型号及尺寸的确认 6.1、确定车型所选用的轮胎型号 6.2、进行轮胎运动校核时，所选用的轮胎数模必须是厂家提供的该型号轮胎的 标准尺寸数模。 6.3、若某个车型配置有多个可选轮胎型号，需对每个轮胎的断面宽度和外直径 进行对比分析，选择最大尺寸的轮胎进行轮胎包络校核。 7、校核中对防滑链的要求 7.1、驱动轮必须配备防滑链，非驱动轮可不配备防滑链 7.2、防滑链的厚度H按12mm计算，若车型明确选定了某厂家提供的防滑链，则按 该厂家提供的尺寸进行校核。 8、轮胎运动范围 8.1、转向轮：转向轮运动时，配备防滑链与不配备防滑链的运动条件设置不同， 需分别进行校核。
图1
图2
第 1页 共4页
版本：01
3.10、径向间隙：胎冠与周边零部件间隙。 3.11、侧面间隙：胎肩及胎侧与周边零部件间隙。 3,12、面接触：面接触指可能存在的干涉是周边零部件的面型结构（如轮罩表面、 纵梁侧面等）与轮胎产生干涉，这种干涉不会对轮胎造成致命损坏，不会对行驶 安全性造成严重影响。 3.13、边接触：边接触指可能存在的干涉是周边零部件的边型结构（如纵梁翻边、 侧围翻边等）与轮胎产生干涉，这种干涉会导致轮胎被划破、割裂或刺穿等，会 对轮胎造成致命损坏，会对行驶安全性造成严重影响。 3.14、标准尺寸数模：与GB/T2978中提及的新胎尺寸一致的轮胎数模。 4、轮胎与周边零部件的关系：车辆行驶过程中，轮胎存在前后旋转、转向及遇 到路面不平而产生的跳动等多种运动状态，轮胎在运动过程中，周边存在两种状 态零部件，在校核时需要区别对待。 4.1、轮胎运动时，随轮胎一起运动的零部件：这些零部件通常是随着轮胎一起 运动的零部件，包括摆臂、减振器、转向横拉杆等。由于这些件无法通过运动包络 校核间隙关系，因此需要动态地分析与车轮的间隙。 4.2、轮胎运动时，不随轮胎一起运动的零部件：这些零部件通常不随轮胎运动 而运动，主要是车身件或安装固定在车身上的零部件，包括副车架、纵梁、保 险杠、轮罩装饰件等。这些件与轮胎的运动间隙关系可以通过测量与轮胎运动包 络的间隙获得。 5、校核过程
车轮设计指导书
双王铝业有限公司产品设计指导书编号：版本号：修改次数：受控状态：实施日期：2014年07 月30 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。
乘用车轮胎标准
乘用车轮胎标准轮胎规格是轮胎几何参数与物理性能的标志数据。
形象地说，就是车子所穿的鞋子的大小，鞋底的设计如何，是适合慢跑还是快跑。
不同规格的轮胎对于整车的性能表现以及舒适性都会产生影响。
国际标准轮胎规格一般由六部分组成：“轮胎宽度（mm）+轮胎断面的扁平化（%）+轮胎类型代号+轮辋直径（英寸）+负荷指数+许用车速代号”例如：175/70R 14 77H中175代表轮胎宽度是175MM，70表示轮胎断面的扁平比是70%，即断面高度是宽度的70%。
轮胎类型是子午胎，轮辋直径是14英寸，负荷指数77，使用车速是H级。
轮胎宽度是影响整车油耗表现的一个因素。
轮胎的越宽与地面的接触面积越大，相对的就增加了轮胎与地面的摩擦力，车辆的动能转化为摩擦热能而损失的能量会增加，如若行驶相同距离时宽胎就更容易耗油。
不过事物都有它的两面性，虽然油耗增加，但宽胎的抓地力要更强，进而也将获得更好的车身稳定性。
轮胎类型代号“R”表示子午胎；“x”表示高压胎；“C”表示斜交胎；“一”表示低压胎，M、S分别是英文Mud和Snow的缩写，它表示这种轮胎适合于在冰雪和泥泞的道路上使用。
扁平比是影响车辆对路面的反应灵敏度的主要因素。
扁平化越低的车辆胎壁越薄，且轮胎承受的压力亦越大，其对路面的反应非常灵敏，从而能够迅速把路面的信号传递给驾驶者，更便于操控，多见于一些以性能操控见长的车型。
扁平比较高胎壁越厚，虽然拥有充裕的缓冲厚度，但对路面的感觉较差，特别是转弯时会相对更加拖沓，多见于一些以舒适性见长的车型。
还有就是越野车的扁平比一般较高，主要是为了适应环境恶劣的路况。
轮胎按车种分类PC——轿车轮胎LT——轻型载货汽车轮胎TB——载货汽车及大客车胎AG——农用车轮胎OTR——工程车轮胎ID——工业用车轮胎AC——飞机轮胎MC——摩托车轮胎汽车轮胎结构胎面：与路面接触的部分，通过摩擦使汽车具有驱动、制动等性能，应具有良好的耐磨、耐刺性、抗冲击、散热等性能。
车轮系统设计规范最新参考版
文件秘级:xxx版号/修订状态：A/0车轮和轮胎总成设计标准日期:校对：日期:日期:标准：日期:日期:目次前言1 范围2标准性引用文件3术语和定义3.1 轮胎3.2 车轮4输入条件5车轮和轮胎总成的匹配设计车轮和轮胎总成的技术方案车轮和轮胎总成匹配设计过程注意的问题可靠性验证6 技术要求6.1 车轮6.2 轮胎7 输出文件前言本标准是为了标准我公司汽车产品车轮和轮胎总成的标准设计而编制的，标准中对设计程序、参数的输入、参照标准、构造设计等方面进展了详尽的描述和规定，以此作为今后车轮轮胎在设计时参考的标准性指导文件，车轮和轮胎总成设计标准1 适用范围本标准适用于我公司设计的汽车铁车轮〔或铝车轮〕和充气轮胎与整车的匹配设计。
2 标准性引用文件以下文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
但凡注日期的引用文件，其随后所有的修改单〔不包括订正的内容〕或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
但凡不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。
GB/T 2933 充气轮胎用车轮和轮辋的术语、规格代号和标志GB/T 2977 载重汽车轮胎系列GB/T 2978 轿车轮胎系列GB/T 4502 轿车轮胎脱圈耐久性试验方法转鼓法GB/T 4053 轿车轮胎强度试验方法GB/T 4504 轿车无内胎轮胎脱圈阻力试验方法GB/T 6326 轮胎术语GB/T 7034 轿车轮胎高速性能试验方法转鼓法GB 7063 汽车护轮板GB 9743 轿车轮胎GB 9744 载重汽车轮胎QC/T 242 汽车车轮不平衡量要求及测试方法QC/T 259 车轮轮辋、轮辐焊接强度要求及试验方法QC/T 5334 轿车车轮冲击试验方法3 术语和定义3.1 轮胎轮胎术语除以下规定外,其它术语按GB/T 6326的规定。
3.1.1 斜交轮胎帘布层和缓冲层各相邻层帘线穿插，且与胎冠中心线呈小于90°角排列的充气轮胎。
车轮设计指导书
车轮设计指导书1000字车轮是机动车辆上最常见的部件之一，它不仅仅是牵引力和承受车辆荷载的过渡器，同时还是转向系统的重要组成部分。
因此，车轮的设计一直是车辆工程领域中重要的研究领域之一。
本文将提供一份车轮设计指导书，包括结构设计、材料选择、制造工艺、性能测试等方面的指导，以帮助工程师们设计出更优秀的车轮。
一、结构设计车轮的结构设计应首先考虑以下几个方面：1. 轮辋的材料和形状轮辋是车轮的主要组成部分，它需要承受车轮的荷载和转动力，并且要轻量化和强度高。
轮辋的形状和断面应设计得合理，以保证其强度和刚度。
目前常用的轮辋材料包括铝合金、镁合金、铸铁、钢等。
2. 轮毂的结构和形状车轮的轮毂是承载轮胎的部分，同时它也是分散荷载的关键部分。
轮毂的结构和形状应设计得能够使荷载均匀分配，以减小车轮的磨损和延长使用寿命。
轮毂的材料一般选用铝合金、钢等。
3. 车辐的结构和数量车辐是车轮的支撑部分，它们连接轮辋和轮毂，并分担车轮受到的荷载。
车辐的数量和结构应按照车轮的使用情况选择，以保证车辐足够强度和刚度。
二、材料选择车轮的材料选择主要考虑以下几个方面：1. 强度和刚度车轮的材料需要具有高强度和刚度，以满足承受荷载和转动力的要求。
2. 轻量化车轮的材料应具有轻量化的特点，以减轻整车的重量，提高车辆的性能。
3. 耐腐蚀性车轮的材料需要具有较好的耐腐蚀性，以保证长期使用不会发生失效问题。
4. 可加工性车轮的材料应具有较好的可加工性，以便于制造和加工。
常用的车轮材料包括铝合金、镁合金、钢、铸铁等。
其中，铝合金车轮具有轻量化和高强度的特点，常用于高端车型；镁合金车轮具有更轻的重量和更高的刚度，但价格较高；钢车轮则相对较为经济实用。
三、制造工艺车轮的制造工艺包括材料成型、车轮加工、装配等过程。
在制造过程中，需要注意以下几个方面：1. 材料成型材料成型是车轮制造中的重要工艺环节。
铝合金车轮的制造一般采用低压铸造或高压铸造；钢车轮则采用冲压或铸造等方式。
乘用车车轮结构
乘用车车轮结构一、引言车轮是乘用车的重要组成部分，它承载着整个车辆的重量并能够传递动力。
乘用车车轮的结构设计直接影响着车辆的操控性、安全性和乘坐舒适度。
本文将从乘用车车轮的结构方面进行探讨。
二、乘用车车轮的组成部分乘用车车轮由轮辋、轮辐和轮胎三部分组成。
1. 轮辋轮辋是车轮的主体部分，它连接着车轴，并承受着整个车辆的重量。
轮辋通常由铝合金或钢材制成，具有足够的强度和刚度来保证车辆在行驶过程中的稳定性。
轮辋还具有空气密封功能，能够防止轮胎漏气，并通过轮辐与轮胎之间的接触面传递动力。
2. 轮辐轮辐是连接轮辋和轮胎的重要部分，它起到了支撑和传递力量的作用。
轮辐通常由钢材或铝合金制成，具有良好的强度和刚度。
轮辐的形状和数量会影响车轮的外观和性能，不同的轮辐设计可以提供不同的操控性和乘坐舒适度。
3. 轮胎轮胎是车轮与地面之间的唯一接触点，它直接影响着车辆的操控性、安全性和乘坐舒适度。
轮胎通常由橡胶和纤维材料制成，具有弹性和耐磨损的特性。
轮胎的花纹设计和胎面硬度对车辆的抓地力和驾驶稳定性有着重要影响，不同的轮胎类型适用于不同的路况和驾驶需求。
三、乘用车车轮的结构类型根据车轮结构的不同，乘用车车轮可以分为铸造轮、锻造轮和复合轮三种类型。
1. 铸造轮铸造轮是使用铸造工艺制造的车轮，它具有成本低、生产效率高的优点。
铸造轮通常采用铝合金材料制成，具有较轻的重量和较高的刚度。
铸造轮的外观设计多样，可以满足不同车辆的需求，但其承载能力相对较低。
2. 锻造轮锻造轮是使用锻造工艺制造的车轮，它具有良好的强度和刚度。
锻造轮通常采用铝合金或钢材制成，具有较高的承载能力和较轻的重量。
锻造轮的优点在于能够提供更好的操控性和乘坐舒适度，但其制造成本相对较高。
3. 复合轮复合轮是由铸造轮和锻造轮的优点结合而成的车轮。
它的辐条部分采用铸造工艺制造，轮辋部分采用锻造工艺制造。
复合轮既具备较高的承载能力和刚度，又具有较轻的重量和良好的操控性。
车轮相关标准
国际标准ISO 3894-2015 道路车辆—商用车车轮/ 轮辋试验方法ISO 3006 ：2015 道路车辆—乘用车车轮- 试验方法ISO 16833-2006 道路车辆-- 车轮-- 径向和轴向跳动检测ISO 3006-2005 道路车辆- 乘用车车轮-- 试验方法ISO 3894-2005 道路车辆-- 商用车车轮轮辋-- 试验方法ISO 3911-2004 充气轮胎用车轮和轮辋-- 术语、规格代号和标志ISO 4000-2-2007 乘用车轮胎和轮辋-- 第二部分轮辋ISO 4107-2010 商用车-- 板辐式车轮在轮毂上的安装尺寸ISO 4209-2 ：2001 卡车和客车轮胎和轮辋（度量标准系列）-- 第二部ISO 7141-2005 道路车辆-- 轻合金车轮-- 冲击试验ISO 7575-1993 商用道路车辆-- 平面安装车轮固定螺母ISO 10597-2004 道路车辆- 商用车平面安装固定螺母-- 试验方法ISO 13988-2008 乘用车车轮-- 夹片配重和轮辋轮缘术语、试验程序ISO 14400-2005 道路车辆- 车轮和轮辋-- 使用，一般维护、安全要求ISO 15172-2005 道路车辆-- 车轮-- 螺母座强度试验美国标准SAE J267：2014 车轮／轮辋—载货汽车及客车—径向及弯曲疲劳性SAEJ1102-1995 轮胎螺栓的机械及材料要求SAEJ1204-1997 轮毂- 娱乐和实用拖车测试程序SAEJ1671-2006 外侧安装的制动器卷筒/ 盘式轮毂接合尺寸商用车辆SAE J1730-2004 ABS 励磁器圈位置标准化SAE J175-2003 车轮－冲击试验方法―道路车辆SAE J179-2007 标记－辐板式车轮和可拆卸式轮辋―卡车SAE J1835-1999 组装轮辋式车轮的紧固件SAE J1842-2004 辐板式车轮轮毂辐条式车轮及轴接口尺寸- 商用车SAE J1865-2007 商用车车轮所有配件的尺寸兼容性SAE J1965-2003 道路车辆-商用车和多用途乘用车车轮-固定螺母-试SAE J1981-2005 车轮总成的道路危险冲击测试( 客车，轻型卡车，和SAE J1982-2010 乘用车、轻型卡车及多功能车车轮术语SAE J1986-2011 平衡重量和轮缘设计规范、测试程序和性能建议SAE J1992-2001 车轮／轮辋—军用车辆—性能要求及试验方法SAE J2133-2011 辐板式车轮径向跳动低点标示SAE J2224-2002 载货汽车、挂车及客车车轮密封件和相关包装的识SAE J2283-2005 整体车轮螺母的机械工程和材料要求SAE J2315-1998 车轮螺母座强度SAE J2316-1998 乘用车及轻型货车车轮螺母座性能要求及试验方法SAE J2475-2008 车轮最终总成和轮轴接口尺寸－商用车SAE J2530-2009 乘用车、轻型车修配车轮性能要求及试验方法SAE J2535-2001 重型车轮轴承的安装初载荷SAE J2562-2005 双轴车轮疲劳试验SAE J2633-2007 用于检验涂漆的车轮和车轮装饰件风化试验SAE J2634-2003 车轮及车轮装饰件试验准备阶段的涂层划线SAE J267-2007车轮/轮辋一性能要求及试验方法一卡车和公共汽车SAE J2792-2008 用多种化学品评价车轮罩面漆的化学兼容性的试验SAE J328-2005车轮—乘用车及轻型卡车—性能要求及试验程序SAE J851-2011尺寸－组装轮辋式车轮、可拆装式轮辋及隔圈－卡车SAE J876-2007宽基辐板式车轮及可拆式轮辋SAE J393-2001术语－商用车辆车轮、轮毂及轮辋SAE J694-2007辐板式车轮/轮毂或轮鼓接触面尺寸一卡车和公共汽SAEJ1095-2009耐久试验程序:可拆卸轮圈的轮毂和车轮SAE J175-2003 道路车辆轮子冲击试验程序日本标准JIS D4220-2009汽车车轮的尺寸以及紧固方法JIS D4218-1999解说部分JIS D4218-1999汽车零件-车轮-轮辋轮廓JIS D4103-1998汽车零件-车轮-性能要求和标记JIS D4102-2007用充气轮胎的车轮和轮辋-词汇，规格和标记JIS D2701-1993汽车用车轮螺母JASO C614-2004 汽车零件-辐板式车轮欧盟标准ES 数据传输-EDI 系统ES 质量检验系统ES 钢制车轮、轮辋、轮辐图上关于涂漆层的尺寸标ES 钢制车轮表面涂层标准ES 轻合金车轮、轮辋、轮辐图上关于涂漆层的尺寸ES Apr. 1993 静不平衡的定义（用于轿车、旅行车、厢式汽车ES Apr. 1993 静不平衡的定义（用于商用车的钢制车轮和轻合ES Mar. 1992 机动车车轮轮缘磨损的安全判别ES Apr. 2003 机动车车轮一次谐波的测量和标记ES Apr. 1993 车轮和轮辋标记ES Apr. 1993 公路车辆用钢制车轮的特征文档ES May 2006 厢式汽车和轿车拖车车轮的试验要求ES May 2006 卡车钢制车轮的试验要求ES Apr. 2004 农用车轮的试验要求ES Apr. 1993 公路车辆用轻合金车轮的特征文档ES Apr. 1993 铝合金车轮的漆层特征和试验规范ES Apr. 1995 卡车车轮螺栓孔的表示方法ES May 2006 卡车车轮安装尺寸ES Apr. 1996 卡车车轮辐板安装平面尺寸ES 轿车备用车轮的试验要求ES May 2000 轿车，厢式汽车，轿车拖车车轮+螺母螺栓总成试ES May 2002 钢制车轮轮辋固定平衡块用的轮缘形状ES 农用拖位机高速车轮的均匀性和一次谐波（50 公ES 卡车15 °深槽钢制车轮的静态刚度ES May 2006 卡车车轮双轴疲劳试验ES 数据传输条形码系统ES 轿车和卡车车轮的标准化包装日本的汽车工业标准化工作介绍日本的汽车标准化工作分为两个主要的层次，即日本国家标准：日本工业标准（JIS标准）和日本汽车行业标准（JASO标准）。
车轮设计指导书
华泰铝轮毂有限公司产品设计指导书编号：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：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。
轮胎设计手册
轮胎设计手册部门：底盘部件工程室编写：校对：审核：版本：第一版发布时间：2014.10.25前言本手册包含了轮胎的定义、分类、设计原则、试验内容、失效模式、常见问题等内容，适用于车用轮胎。
目录1.轮胎的基本定义 (4)1.1胎面部 (4)1.2内衬层 (4)1.3胎圈 (4)1.4缓冲层 (4)1.5侧壁 (4)1.6帘布层 (4)1.7钢丝帘布 (4)1.8轮胎帘线 (4)2.轮胎的种类及技术特点 (5)2.1按汽车种类： (5)2.2按轮胎用途： (5)2.3按轮胎大小： (5)2.4按轮胎花纹： (5)2.5按轮胎结构： (5)3 整车开发各个阶段的设计要求 (6)3.1 可行性分析阶段 (6)3.2 概念确认阶段 (6)3.3 产品设计及验证 (6)3.4 工装开发及生产准备阶段 (6)4 试验标准 (6)4.1轮胎外观要求 (6)4.2外缘尺寸 (6)4.3轮胎强度要求 (6)4.4轮胎耐久性要求 (6)4.5 低气压性能试验 (6)4.6轮胎高速性能要求 (7)4.7轮胎脱圈阻力要求 (7)4.8轮胎均匀性要求 (7)4.9 轮胎平衡性要求 (7)4.10轮胎胎面磨损标记 (8)4.11 滚动阻力 (8)5 失效模式及设计校核 (8)6 常见故障分析及排除 (10)6.1胎面故障 (10)6.2胎唇故障 (10)6.3轮胎爆胎 (10)6.4胎侧故障 (10)6.5内部故障 (11)1.轮胎的基本定义汽车轮胎是一个旋转部件，但并不是由均质材料制成的，而是由多种不同的物质、不同的橡胶组合物和各种连接物通过帘布或钢丝使轮胎紧密地结合在一起而制成的，这种结构将使轮胎变得更加牢固耐用。
轮胎必须有一定的承载能力，以便能支撑起汽车本身的重量；能承受侧向力，以便汽车能够转弯；能把发动机输出的动力转变成驱动力来克服行驶阻力，以确保汽车能够行驶。
轮胎必须有一定的弹性和缓冲性能，能通过合适的转向传动机构反映出路面的实际情况。
车轮选型及校核作业指导书
车轮选型及校核作业指导书编制：日期：审核：日期：批准：日期：发布日期：年 月 日 实施日期：年 月 日前言为使本中心车轮选型及校核规范化，参考国内外汽车设计的技术规范，结合公司标准和已开发车型的经验，编制本作业指导书。
意在对本公司设计人员在设计过程中起到一种指导操作的作用，让一些相关设计经验不够丰富的员工有所依据，提高设计的效率和成效。
本作业指导书将在本中心所有车型开发设计中贯彻，并在实践中进一步提高完善。
本标准于201X年XX月XX日起实施。
本标准由上海同捷科技股份有限公司第五研发中心底盘总布置分院提出。
本标准由上海同捷科技股份有限公司第五研发中心底盘总布置分院负责归口管理。
本标准主要起草人：蔡礼刚目录1车轮概述 (1)1.1车轮功能 (1)1.2车轮构成 (1)1.3车轮发展趋势 (2)1.3.1防爆轮胎 (2)1.3.2胎压监测系统 (2)1.4主要零件介绍 (3)1.4.1轮胎 (3)1.4.2轮辋 (10)1.5铝合金车轮与钢制车轮优缺点 (11)2车轮选型 (12)2.1车轮选型输入条件 (12)2.2车轮选型要求 (12)2.2.1轮胎选型 (12)2.2.2轮辋选型 (13)2.2.3平衡块、气门嘴、轮胎螺母的选型 (16)2.2.4备轮选型 (17)2.2.5实际道路试验验证 (17)3车轮校核 (18)3.1负荷指数与速度级别校核 (18)3.2拆装性校核 (18)3.3轮辋三维造型校核 (18)3.4车轮二维图纸校核 (19)3.5相关设计标准 (19)4技术文件的编制 (20)参考文献 (20)车轮选型及校核作业指导书1车轮概述1.1车轮功能车轮是汽车的重要零部件，其主要功能为：¾支撑汽车，承受汽车的重力，使汽车能够承载；¾通过轮胎同路面存在的附着力来产生驱动力和制动力；¾产生平衡汽车转向行驶时的离心力的侧抗力，在保证汽车正常转向行驶的同时，通过轮胎产生的自动回正力矩，使车轮保持直线行驶的方向；¾减小行驶阻力和能量消耗，提高运输效率；¾缓和行驶冲击，改善承载条件，提高通过性，同时保护汽车和路面；1.2车轮构成车轮主要由轮胎、轮辋和轮辐组成。
运动型多用途乘用车超高性能轿车轮胎的设计
４ Ｒ２ ， ７ ／ ５ ０ ３ ５ ４ Ｒ ２规 格 轿 车 子 午 线 ５ ２ ２ ５ ４ Ｒ２ ， ０ ／ ０ ２ 轮胎 。现 将其 设计 情况 简介 如 下 。 １ 技术 要 求 根 据 欧 洲 Ｅ ＲＴ ２ ０ Ｔ Ｏ ０ ８标 准 ， 参 照 美 国 并
胎 回股
高 性 能轮胎 ， 为体 现其 运动 型 ， 纹采 用兼具 流线 花
型 的块 状花 纹设 计 ；
翼
厂 ＼
、
、
胶
（ ） 用非对 称花 纹设计 ， 急速 转弯 的情况 ３采 在 下 平衡 来 自外 部 的单 向作 用力 并 降 低 变形 ， 而 从
＼
基 邵股
提供更 佳 的转 向精确 性 ；
设计 经验 ， 本设计 断面 宽膨胀 率 （ Ｂ） ０ ９ ６ Ｂ ／ 取 ． ９ ～
１Ｏ ． ０ｌ。
２ ２ 行驶 面宽 度 （ ） 弧度 高 （ ） ． ｂ和 ｈ ｂ和 的选 取 对 轮 胎 接地 印痕 影 响 很 大 ， 从
为适 应市 场需 求 ， 大公 司在 北 美 的市 场 份 扩
用三段弧设计 ， ｈ与断面高 （ 之 比取 ０ ０ ～０ ０ 。 Ｈ） ． ７ ． ９
２ ３ 胎 圈着 合直径 （ ） 着合 宽度 （ ． ｄ和 ｃ）
为保 证轮 胎在 行驶 过程 中胎 圈与 轮辋 间不产
生滑 移及 漏气 现象 ， 圈与 轮辋 间采取 过盈 配合 ， 胎
ｄ的取值 比轮 辋 直径小 １ ４ ． ． ～１ ６ｍｍ。
保 要求 ； 同时并用 了适 量 的 Ｂ 以提 高 轮胎 的耐 Ｒ， 磨 性 能 ； 黑 品种 选用 常 规 的高 耐 磨炭 黑 Ｎ ２ ， 炭 ２ ０
车轮、轮胎设计手册
高工：总体上写得不错，需要进一步改进的建议如下：1.轮胎的选型是整车总布置的最重要的工作之一，请仔细阅读清华版《汽车设计》，增加轮胎选型内容。
这部分和常宏伟主任写的总布置内容要说法统一。
2.轮胎总成（胎和辋）试验验证与试制验证的方法与标准（结合参考上次L项目验证计划）3.轮胎总成（胎和辋）的故障分析内容适当细化。
4.适当增加典型轮胎总成（胎和辋）结构图，分类的组织结构图，做到图文并茂，无经验的年轻的设计人员（《设计手册》主要读者）一看就明白。
5.转常宏伟审核。
储成高2003 .8.22车轮与轮胎1概述轮胎和车轮支承汽车车体的重量，缓和由于不平引起的冲击力，接受和传递制动力和驱动力，同时轮胎具有抵抗侧滑能力，车轮具有自动回正的能力，从而使汽车能够正常转向或保持直线行驶1．1车轮不但是安装轮胎的骨架，也是将轮胎与车轴连接起来的旋转件。
车轮通常由轮辋与轮辐所组成。
轮辋应设计有一定的承载能力，轮辐应设计有足够的钢度和强度以满中承载要求。
现国内轻型载货汽车多用型钢和整体式轮辋，其中以型钢轮辋居多。
现国外大部分为整体式轮辋。
1．2轮胎一般由外胎、内胎和垫带组成，外胎则主要由胎冠、胎肩、胎侧和胎圈等组成。
轮胎的选型，应根据整车的车速、承载及路况选用合适的轮胎。
轮胎按结构分斜交轮胎和子午轮胎。
现国内轻型载货汽车选用的轮胎为斜交胎和子午胎，其中以斜交胎居多。
国外轻型载货汽车选用的轮胎多为无内胎子午胎。
2车轮设计及轮胎选型2．1轮辋根据轮胎选用合适的截面形状，若轮辋与轮胎不匹配会造成胎圈部位的不正常磨损和胎圈爆裂。
辐板应设计有合理的散热孔和冲压外形以保证制动鼓的安装和散热，同时辐板应有足够的厚度，以保证车轮有足够的强度。
2．2轮胎的选型２．３轮胎类型主要依据汽车的类型和行驶条件来选择，货车普遍采用高强度尼龙布轮胎，以提高轮胎的承载力。
轮胎应根据整车设计的承载力选用合型的规格及层级，同时所选轮胎的速度级别应能够满足整车设计时速，所选轮胎承受的静负荷值应等于或接近于轮胎的额定负荷。
汽车设计理念车轮的位置
汽车设计理念车轮的位置汽车设计中，车轮的位置是一个十分重要的考虑因素。
合理的车轮位置设计，不仅可以影响车辆的驾驶稳定性和操控性能，还能够提高车辆的外观美观度和空间利用率。
下面就来谈谈关于车轮位置的一些理念。
首先，车轮的位置与车辆的稳定性和操控性密切相关。
在设计过程中，车轮的纵向位置、横向位置以及高度等参数都要考虑进去。
纵向位置主要包括前后轴的位置，对于前驱车和后驱车来说，将发动机与驱动轴集中布置在一个轴线上可以提升车辆的驱动力，从而增加对驱动轴的牵引力，提高车辆的上坡能力和加速性能。
此外，前后轴的合理位置配合车身的良好重心能够提升车辆的平稳性和行驶稳定性。
而横向位置既要考虑最佳行驶姿态，还要确保车轮与车身的匹配，能够有利于车辆的操控性能。
其次，车轮的位置还与车辆的美观度紧密相关。
车轮的位置与车厢的线条和轮廓相互呼应，能够为整车增添一种动感和流畅感。
一般而言，车轮的前后位置距离车头尽量小，能够使车辆的整体视觉效果更加紧凑，显得更加有力量感；而车轮的宽度与车身的宽度也应保持适度的比例，以避免车轮过窄或过宽给人不协调的感觉。
在车辆的外观设计中，合理的车轮位置能够使整车看起来更加平衡和美观。
此外，车轮的位置还能够影响车辆的空间利用率。
车轮的位置决定了车轮井的大小，而车轮井的大小则影响了车辆的乘坐空间和储物空间。
合理的车轮位置能够减少车轮井的占用，从而增加车辆座舱空间和储物空间，提升车辆的实用性。
综上所述，车轮的位置在汽车设计中具有十分重要的意义。
根据车辆的稳定性、操控性、美观度和空间利用率的考虑，设计师需要合理配置车轮的纵向位置、横向位置和高度等参数，以达到最佳的设计效果。
只有在设计中充分考虑车轮位置的影响，才能够设计出安全稳定、美观大方并且舒适实用的汽车。
SAEJ328-1994 乘用车及轻型载货车车轮性能要求和试验规程
SAE Technical Standards Board Rules provide that: “This report is published by SAE to advance the state of technical and engineering sciences. The use of this report is entirely voluntary, and its applicability and suitability for any particular use, including any patent infringement arising therefrom, is the sole responsibility of the user.”SAE reviews each technical report at least every five years at which time it may be reaffirmed, revised, or cancelled. SAE invites your written comments and suggestions.QUESTIONS REGARDING THIS DOCUMENT: (412) 772-8512 FAX: (412) 776-0243TO PLACE A DOCUMENT ORDER; (412) 776-4970 FAX: (412) 776-0790SAE WEB ADDRESS 2.2Related Publication—The following publication is provide for informational purposes only and is not a required part of this document.2.2.1SAE P UBLICATION —Available from SAE, 400 Commonwealth Drive, Warrendale, PA 15096-0001.SAE J393—Nomenclature-Wheels, Hubs, and Rims for Commercial VehiclesTABLE 1—TEST FACTORS AND MINIMUM CYCLE REQUIREMENTS FOR WHEELSIN NORMAL HIGHWAY SERVICE—DYNAMIC CORNERING FATIGUEWheel Type (Material)"S"Front "S"Rear Minimum Cycles Ferrous All1.6 1.4518 000Cold Formed Aluminum 5000 Series(1)1.With 3% or less magnesium content.1.81.5550 000Aluminum Cast and Forged 2.0 1.7550 000TABLE 2—TEST FACTORS AND MINIMUM CYCLE REQUIREMENTS FOR WHEELSIN NORMAL HIGHWAY SERVICE—DYNAMIC RADIAL FATIGUEWheel Type (Material)"K"Front "K"Rear Minimum Cycles Ferrous All 2.25 2.0400 000Aluminum All2.52.25600 000TABLE 3—FACTORS AND MINIMUM CYCLE REQUIREMENTS FOR TEMPORARYUSE WHEELS—DYNAMIC CORNERING FATIGUEWheel Type (Material)"S"Front "S"Rear Minimum Cycles Ferrous All1.6 1.45 9 000Cold Formed Aluminum 5000 Series (1)1.With 3% or less magnesium content.1.81.5525 000Aluminum Cast and Forged2.01.7525 0003.Definitions—See Figure 1.3.1Normal Highway Use—A wheel intended for sustained, all position, use on a motor vehicle on improved surfaces with no special restrictions as to speed or distance traveled.3.2Temporary Use—A wheel intended for "temporary use" only as a spare on only one vehicle position at a time and only for the life of an original tire. Special speed restrictions may also apply.4.Dynamic Cornering Fatigue—The test wheels, when subject to the following test procedures, shall meet the minimum performance requirement specified in Tables 1 or 3.4.1Equipment—Use a test machine that:a.Imparts a constant rotating bending moment to the wheel (see Figure 2.)b.Maintains the test load within ±2.5%.c.Monitors and measures the deflection of the system at the point of load application during the test.4.2Proceduree a test adapter, studs, and nuts representative of those specified for the wheel.b.Verify the mating surfaces of the wheel and adapter are free of foreign material or excessive wear.c.Attach a rigid load arm shaft and test adaptor to the wheel mounting surface.d.Tighten the nuts to 115 N·m ± 7 N·m (85 ft-lb ± 5 ft-lb) or as specified by the wheel or vehicle manufacturer.e.Clamp the rim securely to the test device.f.Adjust the system to be within 0.25 mm (0.010 in) total indicator reading normal to the load arm shaftat the point of load application.g.Apply the test load parallel to the plane of the rim.4.3Bending Moment—Calculate the bending moment (Force x Load Arm Length) to be applied to the test wheel as follows in Equation 1:(Eq. 1)where:M = bending moment N·m (lbf-ft): Use M 1 or M 2 whichever is greater as determined by Equations 2 and 3:(Eq. 2)and(Eq. 3)TABLE 4—FACTORS AND MINIMUM CYCLE REQUIREMENTS FOR TEMPORARYUSE WHEELS—DYNAMIC RADIAL FATIGUEWheel Type (Material)"K"Front "K"Rear Minimum Cycles Ferrous All 1.65 1.45400 000Aluminum All1.801.60600 000M W Ru d +()S=M 1W 1Ru d +()S 1=M 2W 2Ru d +()S 2=FIGURE 1—NOMENCLA TUREFIGURE 2—DYNAMIC CORNERING FATIGUE MACHINEwhere:W = 1/2 of the maximum vertical static load on the axle as specified by the vehicle manufacturer or the load rating of the wheel as specified by the wheel manufacturer N (lbf): W1 (Front) W2 (Rear) R = Static-loaded radius of the largest tire specified by the vehicle manufacturer and/or wheel manufacturer m (ft)u = coefficient of friction developed between the tire and the road: use u = 0.7d = the inset or outset of the wheel m (ft): use positive sign for inset and negative sign for outsetS = load factor—see Table 1 or 3. S1 (Front), S2 (Rear)4.4Test Criteria/Test Terminatione only fully processed new wheels, which are representative of wheels intended for the vehicle andready for road use. Separate wheels are to be used for each test.b.The wheel under test must complete the minimum number of test cycles Table 1 or 3 prior to testtermination. The test shall be terminated when the operating deflection exceeds the initial deflection atpoint of load application by 20%. Broken studs or other parts of the test fixture do not require testtermination but may result in damage to the wheel and test invalidation.5.Dynamic Radial Fatigue5.1Equipment—Use a test machine that:a.Has a driven rotatable drum which presents a smooth surface wider than the loaded test tire sectionwidth.b.Has a suggested drum diameter of 1707.06 mm - 187.5 revolutions per kilometer (67.23 in - 300revolutions per mile).c.Imparts a constant load to the test wheel and tire normal to the surface of the drum and in line radiallywith the center of the test wheel and drum.d.Can maintain the test load within ±2.5%.e.The axis of the test wheel and drum are parallel.5.2Procedurea.Select test tires that are representative of the maximum size and type approved by the vehicle or wheelmanufacturer for the wheel under test.e a test adaptor, studs, and nuts that are representative of those specified for the wheel.c.Mount and inflate the tire to 448 kPa ± 14 kPa (65 psi ± 2 psi) for tires with usage pressure of 310 kPa(45 psi) or less. For wheels and tires intended for use at higher pressures, use 1.2 times the usage pressure, but not less than 448 kPa ± 14 kPa (65 psi ± 2 psi).d.Tighten the wheel nuts to 115 N·m ± 7 N·m (85 ft-lb ± 5 ft-lb) or as specified by the vehicle or wheelmanufacturer.e.There may be an increase in inflation pressure during the test. This is normal, but it is permissible toadjust back to the test pressure.e caution as the test tires are severely overloaded and may fail.5.3Radial Load—The radial load to be applied to the wheel shall be determined as follows in Equation 4:(Eq. 4)where:F r = radial load: use F r1 or F r2 whichever is greater as determined by Equations 5 and 6:(Eq. 5)where:W 1 = 1/2 of the maximum static load on the front axle K 1 = load factor (rear). See Table 2 or 4.(Eq. 6)where:W 2 = 1/2 of the maximum static load on the rear axle K 2 = load factor (front). See Table 2 or 4F r WK=F r1W 1K 1=F r2W 2K 2=5.4Test Criteria/Test Terminatione only fully processed new wheels, which are representative of wheels intended for the vehicle andready for road use. Separate wheels are to be used for each test.b.Test Criteria—The wheel under test must complete the minimum number of test cycles T able 2 or 4prior to test termination. The test shall be terminated by loss of inflation pressure through a fatiguecrack or the inability of the wheel to sustain the test load. Failure of the test tire or other parts of thetest fixture do not require test termination, but may result in damage to the wheel and test invalidation.6.Notes6.1Marginal Indicia—The (R) is for the convenience of the user in locating areas where technical revisions havebeen made to the previous issue of the report. If the symbol is next to the report title, it indicates a complete revision of the report.PREPARED BY THE SAE WHEEL ST ANDARDS COMMITTEERationale—The previous version of SAE J328 was last revised in 1990. That, as well as all previous versions, covered only ferrous disc wheels intended for normal highway use. Many vehicles now use wheels made of materials other than steel and most also use "temporary use" tires and wheels (as spares) which are not intended for unlimited highway service. The object of this document is to provide standardized SAE test procedures and requirements for such wheels. The document has been revised as necessary to incorporate these additions, and performance requirements have been provided for types of wheels in popular use. Other materials were considered, such as composite, but were rejected by the committee due to inadequate knowledge or experience. The performance requirements were developed by the committee over the past four years and take into account the different fatigue properties of the materials considered as well as the intended use and successful past practice. As a result, the requirements are higher for aluminum wheels and generally lower for temporary use wheels.Although many diverse views and actual practice exist, this final version has nearly unanimous approval by the members of the SAE Wheel Standards Committee. The dissemination of this information is considered to be particularly important because of the wide use of such wheels on current vehicles which are not covered by current SAE Standards or Recommended Practices.Relationship of SAE Standard to ISO Standard—Not applicable.Application—This SAE Recommended Practice provides minimum performance requirements and uniform procedures for fatigue testing of wheels intended for normal highway use and temporary use on passenger cars, light trucks, and multipurpose vehicles. For heavy truck wheels and wheels intended to be used as duals, see SAE J267. For wheels used on trailers drawn by passenger cars, light trucks, or multipurpose vehicles, see SAE J1204. These minimum performance requirements only apply to wheels made of materials included in Tables 1 to 4.Reference SectionSAE J267—Wheels/Rims-Trucks-Test Procedures and Performance RequirementsSAE J393—Nomenclature-Wheels, Hubs, and Rims for Commercial VehiclesSAE J1204—Wheels-Recreational and Utility Trailer Test ProceduresISO 3006—Road vehicles—Passenger car road wheels—Test methodsISO 3911—Wheels/rims—Nomenclature, designation, marking, and units of measurementY earbook, The Tire & Rim Association Inc.Developed by the SAE Wheel Standards Committee。
乘用车钢制车轮设计方法新动向
乘用车钢制车轮设计方法新动向
童恬
【期刊名称】《汽车制造业》
【年(卷),期】2007(000)001
【摘要】新的乘用车钢制车轮设计方法相比传统设计手段而言，不但是有益的补充，而且正在改变着传统设计理念、流程甚至于经营管理、公司结构。
【总页数】3页(P75-77)
【作者】童恬
【作者单位】上海宝钢贸易有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】U463.345
【相关文献】
1.现代乘用车无内胎钢制车轮轮辋制造技术 [J], 童恬
2.现代乘用车钢制车轮先进设计方法 [J], 童恬
3.乘用车钢制车轮轮辐振动特性分析 [J], 王淑军;亓峰;杨金顺;杜艳芬
4.现代物流系统规划在乘用车钢制车轮企业中的应用 [J], 童恬
5.乘用车钢制车轮设计方法浅析 [J], 李景全
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车轮设计指南（乘用车）目 次1 范围 (1)2 规范性引用文件 (1)3 术语和定义 (1)4 设计基本要求 (1)4.1 车轮及车轮附件综述 (1)4.2 设计目的 (2)4.3 适用范围 (2)4.4 总成构成图 (2)5 设计必备理论 (3)5.1 车轮总成的设计原则 (3)5.2 车轮设计参数 (4)5.3 环境条件 (4)5.4 组成该零件的部件 (4)6. 选型原则 (5)6.1基本选型原则 (5)6.2 花纹的选型原则 (6)7.选型流程图 (7)8. 测试基本参数 (7)8.1 测试基本内容 (7)8.2 材料性能 (17)9 其他标识性的设计 (17)9.1 通过什么样的标识进行识别 (17)前 言为了指导本公司车轮系统的设计开发，特制定了本设计规范。
本规范是参照国内外汽车设计公司及汽车生产企业的先进经验编制而成的。
车轮设计指南（乘用车）1 范围本规范明确规定了乘用车车轮系统设计基本要求、设计理论，选型的原则和选型流程图以及相关基本参数。
本规范适用于公司乘用车车轮系统设计。
2 规范性引用文件无3 术语和定义无4 设计基本要求4.1 车轮及车轮附件综述车轮是汽车的行走部件，汽车工作时，车轮将汽车发出的作用力传给路面，同时将地面给予的反作用力传回汽车，汽车依据车轮传递的力和力矩实现约定的承载和完成规范的运动。
轮胎和车轮组合工作，成对使用。
轮胎是弹性元件，镶嵌于车轮外缘，具有弹性、柔性和韧性，以及优良的变形能力和地面贴附能力；工作时可以分散汽车对路面的压力、降低汽车运动的能量损失，同时实现充分传力、经久耐用；车轮是刚性制件，在中心支撑轮胎，具有相应的强度、刚度，以及联结、传力机构，保证轮胎能够工作和展现轮胎特性。
轮胎和车轮共同体现其所具有的基本功能。
这些基本功能如下：①支撑汽车，承受汽车的重力，使汽车能够承载；②传递驱动力、转向力和制动力，使驾驶人员能够对汽车的运动进行操控；③减小行驶阻力和能量消耗，提高运输效率；④缓和行驶冲击，改善承载条件，同时保护汽车和路面。
轮胎及车轮与汽车的多种性能相关。
整车动力性、牵引性、经济性、平顺性、通过性、制动性及操纵稳定性等通过轮胎及车轮的特性配合实现匹配和优化，安全性和可靠性在很大程度上取决于所用轮胎和车轮的制造质量和使用寿命；车轮参数是整车设计的基础；轮胎是价格较高的易损件，对整车制造成本和汽车使用运营费用影响较大。
因此，汽车对轮胎和车轮的特性有诸多要求，其中主要要求如下：①足够的负荷能力和速度级别；②良好的附着特性和缓冲特性；③耐磨耗、耐刺扎、耐老化和良好的气密性；④良好的均匀性和质量平衡；⑤较小的滚动阻力和行驶噪音；⑥特定的外观或装饰；⑦质量小、价格低、拆装方便、互换性好。
轮胎和车轮需要配套，二者必须组成符合规定的配套总成才能装车使用。
轮胎和车轮还需要借助系统其它部件的组合应用才能完成正常的工作。
按照习惯专业划分，轮胎和车轮系统包含轮边可以从车桥上拆卸的所有独立部件，常见的应用部件如下：①轮胎（外胎，有些轮胎还有内胎、垫带等）；②车轮（轮辋及轮辐总成，有些车轮还有挡圈、锁圈、座圈、密封圈等）；③气门嘴（有些气门嘴是独立总成，有些气门嘴与内胎一体）；④车轮螺母；⑤平衡配重（有些汽车省略不用）；⑥轮罩（有些汽车省略不用）；⑦轮胎防滑链（特别工况下使用）；⑧专用装置（特定轮胎或车轮使用）。
轮胎及车轮通常展示汽车的典型特征，同时也能显现汽车的基本特性。
不同汽车可能使用不同的轮胎及车轮规格，也可以具有不同的轮数。
汽车装用轮胎及车轮的规格和数目大致反映汽车的工作能力和基本用途。
由于轮胎及车轮系统在整车中结构相对独立、制造工艺具有特殊性（轮胎属化工类产品），轮胎及车轮产品都具有高度标准化、系列化和通用化的显著特点，生产基本专业化。
现代汽车轮胎和车轮的开发、制造、使用和服务趋向社会化，轮胎和车轮工业同整车工业逐步分离是未来发展的总趋势。
我公司目前计划内的产品使用的轮胎是半钢子午线轮胎，规格从155到255，扁平率从40到80之间。
使用的车轮从13英寸到18英寸,包括钢圈和铝圈两种。
4.2 设计目的车轮的设计首先必须满足总布置的需要，只有首先确认了车轮，才能在这一基础上进行整车的布置工作，同时，要满足负荷和速度的要求。
因此，车轮的设计目的就是通过合理的选择车轮的型号以满足整车布置、负荷和速度的需要，同时满足一定的外观需求。
4.3 适用范围适用于轿车轮胎的选择。
4.4 总成构成图图1轮胎构成图图2 轮辋结构图图3 总成构成图5 设计理论5.1 车轮总成的设计原则a)功能要求1)支撑汽车，承受汽车的重力，使汽车能够承载；2)传递驱动力、转向力和制动力，使驾驶人员能够对汽车的运用进行操控；3)减小行驶阻力和能量消耗，提高运输效率；4)缓和行驶冲击，改善行驶条件，同时保护汽车和路面。
b)顾客要求1）使用寿命要尽量的长；（要求轮胎的耐磨性较好和车轮的强度高）2）外观要与整车相配合；3）拆卸安装方便。
c)性能要求1）轮胎的速度级别和负荷指数必须满足整车的最高车速和最大载荷的要求；2）车轮的负荷能力必须满足整车的负荷要求；3）轮胎的花纹与整车工况相适应。
5.2 车轮设计参数a）决定尺寸的因素1）与制动器的配合关系；2）与车身的配合关系；3）轮胎与轮辋的配合关系；4）总布置要求的尺寸；5）外观设计的需求。
b）决定重量的因素1）是采用钢圈还是铝圈；2）对轮胎强度的要求；3）对车轮总成承载能力的要求。
以P195/75—14的轮胎（固特异轮胎有限公司）为例：人造橡胶（30种） 2.49kg碳黑（8种） 2.27kg天然橡胶（8种） 2.04kg化学物质，石蜡，石油，染料（40种） 1.36kg带束层钢丝线 0.68kg聚酯和尼龙线 0.45kg胎圈钢丝0.23kg总重 9.52kg5.3 环境条件a)零件的工作温度范围: 轮胎：-50℃~90℃ ；b)零件工作的压力范围: 轮胎：2.0~3.0BAR 。
5.4 组成该零件的部件图4 组成轮胎的部件该部件和该零件的装配模式／组装1）装配气门嘴前，先检查车轮上的气门孔是否光滑无毛刺，然后将气门嘴橡胶体表面涂上甘油或将气门嘴在甘油中浸一下，用专用工具以200～600N的力拉或压使气门嘴上的定位环通过车轮的孔后即安装到位（允许用肥皂水替代甘油）。
2）装配轮胎之前，将胎圈沿周向涂上甘油或肥皂水，同时注意：轮辋上有轻点标记时，将轮胎的均匀性测试标记对准轮辋的轻点标记。
轮辋上无轻点标记时，将轮胎的动平衡测试标记对准气门嘴位置。
轮辋上无轻点标记，且轮胎上无动平衡测试标记、而有静平衡测试标记时，将气门嘴对准静平衡测试标记。
3）严格按照规定压力对轮胎充气，充气过程中气压不得超过额定气压的10%。
备胎总成分装时额定充气压力3.5bar，单独存放。
四轮定位工位前检查四轮轮胎气压并调整气压：标准bar±10%；4）轮胎充气后拧上气门嘴防护帽进行动平衡试验，按需在轮辋内外侧边缘装配合适重量的卡式平衡块I、II，要求总成不平衡度小于100g· cm,约相当于图示位置的平衡块5g。
注意：每个车轮单侧最多允许使用一个平衡块，且最大质量不大于65g。
在装配过程中避免对平衡块打击过重，若感到打击过重者则及时更换平衡块。
更换下来的平衡块不允许重复使用。
5）安装车轮及轮胎总成时，先将车轮螺母拧到轮毂上用手预紧，之后使用专用工具按对角线方法拧紧，拧紧力矩参见车轮总成技术图纸。
禁止使用冲击扳手以免拧得过松或过紧。
车轮螺母不允许涂润滑脂。
6）安装卡式装饰罩应用手拍打或使用橡胶工具将之敲入。
6 选型原则6.1 基本选型原则1）结合利用市场内成熟轮胎和轮辋供应商，选择原则为量大、面广、成本低、可靠性好；2）重点参考标杆车型的轮胎和轮辋型号；3）轮辋造型时尚、轻巧；轮胎花纹参考标杆车轮胎花纹；4）满足总布置发布整车最大质量的正常承载和速度要求。
注：选型中轮胎负荷等级和速度等级参考GB 9743-2007 （轿车轮胎）附录中的选型表，选出和整车设计最大轮荷和最大车速同一级别或高一级别的即可（高出过多等级会造成成本浪费）。
6.2 花纹的选型原则轮胎的花纹不仅仅是关系到轮胎外观的漂亮与否，它是轮胎的牵引、制动、转弯、排水及噪声等性能优劣的决定性因素之一；轮胎花纹主要由花纹沟、花纹块及节距等构成。
随着轮胎发展的百余年的历史，现已存在难以计数的花纹形状，大体上可以分成如下几大类，轮胎花纹优缺点对比见表1。
表1 轮胎花纹优缺点对比表轮胎花纹 图片优点缺点 用途 条形花纹：花纹沟方向与圆周方向一致优点：滚动阻力低、不易发生侧滑、良好的操纵稳定性、噪声低、行驶过程中产生的热量低，在轮胎各种花纹中的高速性能最为出色，同时能提供良好的驾乘舒适感缺点：制动性能和湿地稳定性能较差，而且在高负荷下容易出现开裂现象 适用于：良好路面，货车及巴士前轮 横向花纹：（羊角花纹）花纹沟方向与圆周方向垂直优点：良好的制动及操纵性能，良好的牵引性能。
缺点：高速行驶时的噪音较大，由于滚动阻力大的原因， 不适合于进行高速行驶。
用途：行驶于较差路面的自卸车，工业车辆以及巴士后轮。
块状花纹：花纹呈块状规则排列，呈独立的花纹块结构优点：优越的制动及操纵性能，雪地及湿路上优越的操控 及稳定性能，雨天时良好的排水性能。
缺点：独立的花纹块结构，耐磨性能较差用途：轿车用全天候及雪地轮胎，商用车后轮不对称花纹：胎面左右两侧花纹形状不同优点：由于其增大了转弯时外侧花纹的着地压力，极大地 提高了高速转弯性能，并补足了外侧花纹的耐磨性能。
缺点：必须注意轮胎的正确安装方向。
用途：竞技用车及高性能车辆。
复合花纹：综合条形及横向花纹的特点优点：胎面中央的条形花纹，提供了良好的操纵性能并防止侧滑；胎面肩部的羊角花纹，提供了良好的牵引性能和制 动性能。
缺点：耐磨性能稍逊用途：适用于各种包装及非包装路面，主要装在货车及巴 士的前后轮。
单导向花纹：花纹沟之间都相互连接，呈独立的花纹块结构优点：卓越的制动性能，极佳的排水性能，雨天优秀的稳 定性能，适合于高速行驶。
缺点：轮胎的安装位置必须要与行驶方向相同用途：高速轿车用轮胎。
结合轮胎花纹优缺点对比表中选型基本原则对比标杆车，选出合适的花纹 7 选型流程图8 测试基本参数 8.1 测试基本内容参见《铸造铝合金车轮》标准。
轮胎试验数据的确定。
8.1.1 强度试验 破坏能的计算：W=F×P/2000W——破坏能，J； F——作用力，N； P——行程，mm；8.1.2 轮胎气压和温度关系PV=mR(273+T)/uP-----轮胎气压，PaR------阿佛加得罗常量，8.31J/K/mol V-----轮胎体积，m3m-----气体质量，g对比标杆车和整车姿态结合GB/T 2978-2008《轿车轮胎规格、尺寸、气压与负荷》选型轮胎直径和宽度尺寸根据总布置发布的轴荷报告，按最大轮荷结合《GB/T 2978-2008 轿车轮胎规格、尺寸、气压与负荷》确认轮胎型号和速度级别根据整车设计任务书，车型的基本定义，选出适合车型的轮胎花纹类型，结合厂家产品，最终确定轮胎花纹根据轮胎的尺寸，结合 GB/T 2978-2008 《轿车轮胎规格、尺寸、气压与负荷》初步选出轮辋的外形尺寸结合市场同类车型轮辋并和轮边、后桥等相关系统评审后确定轮辋中心孔尺寸、偏距、分度圆、螺栓孔尺寸以及轮辋结构形式根据造型部门效果图，并经领导评审初步确定轮辋A 面造型，建模后CAE 分析无问题，确定轮辋结构u------气体摩尔质量，g/molT-----温度，℃8.1.3 耐久性：GB/T 4502-1998。