风冷降温式车轮径向疲劳试验有限元分析.pdf

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1、研究与分析2013年第3期(~g26卷，总第125期)·机械研究与应用·风冷降温式车轮径向疲劳试验有限元分析蒋建军，李健，赵文军，李桂丽，刘风全，刘慷(1．广西科技大学机械工程学院，广西柳州545006；2，承德市隆化县张三营镇中心小学，河北隆化068150)摘要：为减少汽车车胎的“爆胎”现象，提高汽车安全性能，提出新型风冷降温式车轮概念。目前对于车轮径向疲劳强度设计计算，仍以经验和试验为主。近年来，CAE／CAM软件的发展对车轮的强度设计和开发提供了参考。运用CAE／CAM软件对新型风冷降温式车轮与普通车轮径向

2、疲劳进行对比分析，通过对比分析来检验此风冷降温式车轮结构设计的合理性并为新型车轮设计开发提供依据。关键词：车轮；径向疲劳；风冷降温式车轮；有限元分析中图分类号：TH122文献标志码：A文章编号：1007—4414(2013)03—0016—04FEAofRadialFatigueTestoftheAirCoolingTypeWheelJIANGJian—jun，LIJian，ZHAOWen—ju，LIGui-li，LIUFeng-quan，LIUKang(J．DepartmentofMechanicalEngin

3、eering，GuangxiUniveni~ofTechnoLogy，LiuzhouGnangxi545006，China；2．ZhangsanyingTownCentralPrimarySchool，LonghuaCountyinChengde炒，LonghuaHebei068150，China)Abstract：Inordertopreventtireburstandimproveautosafetyperformance，inthispapertheconceptofnewair-cooledcool—in

4、gwheelisputforward．Atpresent，thecalculatingmethodofradialfatiguestrengthstillpayattentionthepriorityofexperi—enceandtest．Inrecentyears，withthedevelopmentofCAE／CAMsoftware，newreferencehasbeenprovidedthedesignanddevelopmentforthewheels．ByusingCAE／CAMsoftware，th

5、ecomparativelyradialfatigueoftheair—cooledcoolingwheelandcommonwheelisanalyzed，bywhichtothereasonabilityofthestructuredesignisverifiedandthebasisisprovidedforthede—signanddevelopmentofnewtypewhee1．Keywords：automobilehub；radialfatiguetest；air—cooledcooling—whe

6、el；finiteelementanalysis(FEA)1引言以配用的最大轮胎的使用气压来确定试验时轮胎气汽车车轮“爆胎”现象时有发生，当汽车重量超压。试验轮胎的冷充气气压应符合表1数值。过车轮的最大允许载荷时，轮胎的内压就会增大，从而导致轮胎负荷过大而爆胎。在市中心、山区长时间使用制动器后，制动鼓逐渐产生高温，制动鼓产生的载荷高温会使气门底部的胶皮膨胀变质导致密封性变差，从而产生爆胎现象。为提高汽车安全性能，降低“爆胎”现象，笔者提出了风冷降温式车轮开发和研究，图1车轮径向疲劳实验设备示意图对铝合金风冷降温式

7、车轮径向疲劳试验进行有限元对比分析。表1试验的充气气压2径向疲劳试验理论使用气压试验气压根据GB／T5334—2000动态径向疲劳试验，试验≤l6O280台应使车轮转动时具备向其传递恒定径向负荷的能161～280450281—450550力，设备有一个转鼓，转鼓有比承载轮胎断面要宽的光滑表面，加载方向垂直于转鼓表面且与车轮和转鼓径向载荷的确定，按照下式确定径向载荷：的中心连线在径向方向上一致，转鼓轴线和车轮轴线应平行，推荐转鼓直径为170011"1113，试验连接件安装F=FK(N)(1)式中：F为规定车轮上的最

8、大垂直静负荷或所需车面和车轮安装面均应光洁、平整，如图1所示。轮的额定负荷，N；为强化试验系数，如表2所列。试验车轮所选用车轮的轮胎，应该符合车轮规定试验车轮在行车中承受径向载荷，要求车轮在试的最大负荷能力要求。根据径向疲劳试验该车轮可收稿日期：2013—04—12基金项目：广西科学研究与技术开发计划资助项目(10100026)。作者简介：蒋建军(1981一)，男，广西桂