孙跃，茅海强

（1.东海县科教创业园区管理委员会，江苏 连云港222300；2.江苏省东海中等专业学校，江苏 连云港222300）

受汽车轻量化设计的影响，作为传动件的车轮，通过减重可以有效改善汽车操作性，提高燃油经济性。车轮承受道路和负载间复杂的作用力，在各种随机载荷作用下，疲劳破坏是其主要的失效形式。商用车轮中，无内胎钢制车轮结构简单，一般由钢板卷制成桶形的轮辋、钢板旋压成碗形的轮辐结构焊接而成。大量试验和装车使用证明，轮辐板螺栓孔和通风孔处容易出现疲劳裂纹。［1］文中对车轮轮辋轮缘处、轮辐通风孔处进行结构强化，设置加强筋，构建车轮三维模型，结合有限元仿真分析，对比优化前后的弯曲和径向疲劳试验疲劳寿命。

1 车轮模型

1.1 基本模型

根据GB/T31961—2015中对轮辋几何尺寸的要求［2］，设计的无内胎钢制车轮采用15°深槽轮辋结构，规格为22.5 in×9.0 in。轮辋厚度为7mm，材质为380CL；轮辐厚度为14mm，材质为Q235；10个直径为26mm的螺栓连接孔均布，分度圆直径为335mm；10个直径为68mm的通风孔均布。利用Creo2.0 建立的车轮三维模型如图1所示。

图1 车轮结构示意图

1.2 改进模型

钢轮一般由轮辐和轮辋焊接而成，轮辋由轮辋钢卷制、滚压成型，为桶形结构，轮辐焊接在轮胎安装侧。无轮辐支撑开口侧抗冲击性较差，考虑在槽底增加环形加强筋，但是由于离胎圈座较远，对开口侧强度提升有限。参考GB/T31961—2015中对轮缘处尺寸要求，将沿轮缘边缘圆角切线方向延长，并且向内翻边，对轮缘处进行结构强化，提升径向承载能力，如图2a所示。……