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"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。
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1
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轮辋宽度
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10
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螺栓孔节圆直径
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2
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轮辋名义直径
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11
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螺栓孔直径
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3
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轮缘
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12
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轮辐安装面
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4
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胎圈
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13
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安装面直径
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5
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凸峰
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14
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后距
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6
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槽底
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15
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轮辐
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7
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气门孔
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16
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轮辋
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8
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偏距
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17
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轮辋中心线
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9
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中心孔
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18
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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n下的几种装配情况：
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1
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车轮轮辋与轮胎之间的装配
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2
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车轮与装饰钉之间的装配
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3
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车轮与刹车钳之间的装配
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4
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车轮安装面与车轴之间的装配
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5
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车轮螺栓孔与螺母之间的装配
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6
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车轮螺栓孔与车轴之间的装配
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7
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车轮与装饰盖之间的装配
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8
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车6中心孔与车轴之间的装配
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9
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车轮气门孔与气门嘴之间的装配
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10
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车轮与平衡块之间的装配
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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
，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）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
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：
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车型
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常用规格
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常用PCD范围
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常用偏距范围
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安装盘直径
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轿车
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20X8.5
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4/5X100~120.65
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30～50mm
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150～155mm（按上面定义的安装盘直径设计）
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18X7.5
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17X7.0
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SUV/ 卡车
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20X9.0
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5/6X127~139.7
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0～30mm
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170～175mm（按上面定义的安装盘直径设计）
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22X9.5
|
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24X10
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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：5X114.3～5X120.65；
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：
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PCD范围
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设计载荷（LBS）
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PCD<5X120.65时
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1600
|
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5X120.656X139.7
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2100~2200
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PCD>8X165.1
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3100~3200
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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）。
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轮辋轮廓种类
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轮辋名称（in）
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名义直径（mm）
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5度深槽轮辋
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10
|
253.2
|
|
12
|
304
|
|
13
|
329.4
|
|
14
|
354.8
|
|
15
|
380.2
|
|
16
|
405.6
|
|
17
|
436.6
|
|
18
|
462
|
|
19
|
487.4
|
|
20
|
512.8
|
|
21
|
538.2
|
|
22
|
563.6
|
|
23
|
589
|
|
24
|
614.4
|
|
26
|
665.2
|
|
28
|
716
|
2、轮辋宽度（J型轮辋）
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轮辋轮廓种类
|
轮辋名称（in）
|
轮辋直径（mm）
|
|
5度深槽轮辋
|
4.5
|
114.3
|
|
5
|
127
|
|
5.5
|
139.7
|
|
6
|
152.4
|
|
6.5
|
165.1
|
|
7
|
178
|
|
7.5
|
190.5
|
|
8
|
203
|
|
8.5
|
216
|
|
9
|
228.5
|
|
9.5
|
241.3
|
|
10
|
254
|
|
10.5
|
266.7
|
|
11
|
279.5
|
|
12
|
305
|
|
13
|
330
|
3、轮辋厚度规定（只适用于压铸轮辋）
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尺寸（in）
|
载荷（LBS）
|
轮辋厚度（mm）
|
|
＜15
|
≤1600
|
4.2
|
|
15～17
|
4.5
|
|
18～19
|
4.8
|
|
20～22
|
5.0
|
|
≥23
|
5.5
|
|
＜15
|
2100～2500
|
4.5
|
|
15～17
|
4.8
|
|
18～19
|
5.0
|
|
20～22
|
5.2
|
|
≥23
|
5.8
|
|
＜15
|
≥3100
|
5.0
|
|
15～17
|
5.2
|
|
18～19
|
5.5
|
|
20～22
|
5.8
|
|
≥23
|
6.0
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4、车轮胎圈座组合
胎圈座组合表
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组合状态
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内侧
|
外侧
|
|
标准（适用正向轮辋）
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圆峰
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平峰
|
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选用（适用反向轮辋）
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平峰
|
圆峰
|
|
选用
|
圆峰
|
圆峰（凸峰圆角R4取3～6mm）
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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P3
|
|
TRA标准
|
17.5min
|
0.2～0.5
|
19.8min
|
4min
|
9.5min
|
6.5max
|
4max
|
11min
|
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
|
凸峰圆角R5
|
凸峰侧圆角R4
|
凸峰侧圆角R6
|
|
TRA标准
|
17.5min
|
21min
|
11min
|
9.5min
|
6.5max
|
8min
|
3min
|
3min
|
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。
