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汽车钢圈的设计阶段及性能 2014-09-05


发布时间:2014-05-19 07:43

    目前在汽车钢制轮毅产品的设计过程中,对钢圈的失效机理缺乏深入的了解,对钥圈的使用寿命也不能准确预测.在产品的设计过程中以往均采用根据经验和类比的方法。但该类方法过于保守,势必造成材料的浪费,对高速行驶的机动车辆,也加大其自身重量,增大油耗。采取结构优化的措施对汽车钢圈进行优化也是另外一种方法,但由于设计参数的离散性和优化理论的差异,同时缺乏必要的实验数据进行验证,其研究结果通常具有很大离散性,在实际应用中也存在巨大的安全隐患.

    因此在设计阶段,有必要对汽车钢制轮毅的失效机理进行深入分析,较准确地预测其使用寿命,为合理地制订汽车钢圈定期检测周期,更换存在安全隐患的汽车钢圈提供参考数据。基于此,本文针对钢圈产品的使用工况进行了结构优化设计,对提高钢圈产品的使用寿命和可靠性,具有重要的实际意义。

    汽车钢圈的主要载荷形式和失效形式,汽车钢圈在工作时受到的是循环动载荷,因而疲劳破坏是钢圈的主要破坏形式。钢圈的载荷主要为径向和横向载荷,其中横向载荷是造成疲劳破坏的主要原因。运用有限元分析软件(ANSYS)对汽车钢圈进行了结构分析,对汽车使用寿命进行了预测,运用前人已有的疲劳研究的成果,结合目前先进的虚拟仿真设计方法,主要针对钢圈的横向载荷产生的弯曲疲劳破坏,对汽车钢圈进行了寿命预测。运用优化理论,从提高汽车钢圈的可靠性和使用寿命角度出发,对汽车钢圈进行了优化设计.为了验证本文计算结果的可靠性,使用动态弯曲疲劳试验机,对某型工程系列钢圈进行了疲劳实验,很好的验证实用性。