基于強制檢測標準的摩托車鋁輪轂設計.pdf

1、輪轂是摩托車的重要安全性能構件，影響著摩托車行駛的安全性及舒適性。由于受原創(chuàng)技術能力限制，國產(chǎn)摩托車輪轂設計迄今仍主要依賴逆向設計。
　　本文以某款摩托車鋁合金輪轂為研究對象，以《摩托車和輕便摩托車輕合金車輪》國家強制檢測標準為依據(jù)，利用 CATIA軟件建立輪轂的三維模型；利用ANSYS WORKBENCH軟件對輪轂進行徑向載荷、旋轉彎曲疲勞和扭轉載荷的模擬仿真，并對輪轂進行結構優(yōu)化；利用ANSYS/LS-DYNA軟件對輪轂進行徑

2、向沖擊有限元分析；對這款輪轂進行徑向沖擊試驗，得到如下結論：
　?、購较蜉d荷檢測條件下，輪輞表面施加0.28 MPa的胎壓，輪胎和輪轂接觸的胎圈座部位施加3420 N的徑向載荷，固定輪轂的安裝面，得出輪轂結構危險點的最大應力為73 MPa，安全系數(shù)為2.0，大于材料的許用安全系數(shù)1.5，滿足輪轂的結構強度要求。
　?、谛D彎曲疲勞檢測條件下，在284 mm的載荷臂末端施加211 N·m的彎曲力矩，固定輪輞一側邊緣，得出輪轂結

3、構危險點的最大應力為93 MPa。用名義應力法預測出輪轂的旋轉彎曲疲勞壽命為423萬次循環(huán)，遠大于標準所規(guī)定的10萬次循環(huán)，滿足輪轂的結構強度要求。
　?、叟まD載荷檢測條件下，在284mm的載荷臂末端施加431.7 N·m的扭轉力矩，固定輪輞一側邊緣，得出輪轂結構危險點的最大應力為85MPa，安全系數(shù)為2.1，大于材料的許用安全系數(shù)1.5，滿足輪轂的結構強度要求。
　　④輪轂結構優(yōu)化后，得到輪轂結構危險點在徑向載荷作用下的最

4、大應力為90MPa，安全系數(shù)為1.6；在旋轉彎曲載荷作用下的最大應力為138MPa，安全系數(shù)為1.3；在扭轉載荷作用下的最大應力為97MPa，安全系數(shù)為1.8，滿足材料的許用安全系數(shù)。用名義應力法預測輪轂的旋轉彎曲疲勞壽命為77萬次循環(huán)，滿足彎曲疲勞壽命為10萬次的設計要求。輪轂質量減輕了1.5Kg，降低了5.4％。
　?、輳较驔_擊檢測條件下，當1520N的沖擊塊在距離輪胎最高點1mm時，以-1.709m/s的速度沖擊輪轂，產(chǎn)生的