陶金

摘 要：为了更好的指导车轮轮辐结构优化设计，采用Creo三维软件建立不同的轮辐形状模型，并采用ANSYSWorkbench对不同轮辐形状模型加载相同的力，从分析结果的应力分布、应力值大小、制造工艺以及成本方面进行判断哪种轮辐形状设计更适合实际应用要求。

关键词：工程机械车轮;成形轮辐;轻量化;有限元分析;FEA对比

前 言

我国国内的工程机械近几年来保有量数据一直很稳健，车辆设备厂商为了提高市场竞争力，往往会致力于强化设备的行车安全性、产品质量的稳定性以及经济性。车轮，是整车中最重要的结构件之一，也是最重要的安全件之一，作为全地面起重机的安全件，在长时间、高速下的变幅荷载作用下，可能会导致构件过于疲劳而出现损伤或失效等问题。因此，人们在设计车轮时，都会把车轮的强度作为一个特别重要的因素来考虑。但近些年来，在关注安全性的同时，国内全地面起重机也开始关注整车设备的重量，希望整车的重量可以得到减轻优化，降低车辆油耗，对车轮这个安全部件同样有轻量化的需求。

在过去很长一段时间里，车轮行业里对全地面起重机车轮轮辐的设计均采用直板结构，板厚比较厚，重量较重，下面我们来对一款全地面起重机的车轮轮辐结构进行优化分析，减轻重量。

一、轮辐不同几何结构对比分析

1）传统的轮辐形状

2）优化的轮辐形状

为了减少重量，同时又不减低轮辋的强度，提出一个轮辐形状的优化，采用成形轮辐，局部加強轮辐的强度，改变应力分布。……