企业管理汽车车轮

1、汽车车轮轮在前一节节里，我我们了解解到了车车身底盘盘材料钢钢结构的的选用情情况及相相关知识识。本节节中，让让我们的的视角转转向汽车车底盘中中另一重重要结构构车轮轮。汽车车轮轮承受着着车辆的的垂直负负荷、横横向力、驱动（制动）扭转力力和行驶驶过程中中外界所所产生的的各种力力，同时时，它是是高速回回转运动动的零件件，要求求尺寸精精度高、不平衡衡度小、支撑轮轮胎的轮轮辋外形形准确、质量轻轻，并有有一定的的刚度、弹性和和耐疲劳劳性。简简而言之之，汽车车车轮的的工作状状况非常常严酷。因此要要求车轮轮具有足足够的负负载能力力及速度度能力、良好的的缓冲性性和气密密性、良良好的均均匀性和和质量平平衡性和和装饰

2、性性、尺寸寸精度高高、质量量小、价价格低、拆装方方便、互互换性好好等特性性。所以，车轮材材料的选选用、车轮结结构和制制造工艺艺与上述述要求密密切相关关，是决决定车轮轮性能好好坏的关关键因素素。1.1我们经常常在文章章中看到到这样的的字眼“历史的的车轮”，在了了解汽车车车轮选选用材料料之前，也让我我来认识识一下“车轮的的历史”。说起人类类利用圆圆圆的车车轮来代代步的历历史，即即可说轮轮子出现现的很早早，也可可说出现现的很晚晚。在距距我们久久远的诗经中，就就有关于于车的的的记载，“载驰载载驱，归归唁卫侯侯” 墉风风。但但比起整整个人类类史来说说，可算算做短短短的一瞬瞬间，如如昙花盛盛放般短短暂。不

3、不要说车车轮，在在1700万年之之前，我我们没有有发现任任何呈圆圆形的任任何工具具。可以以说我们们的祖先先很长的的一段时时间，就就不会运运用圆，只知道道月亮每每一段时时间呈现现一种均均匀的形形状，或或者把石石头抛进进水里时时，水面面会出现现跟月亮亮一样形形状的波波纹。说到圆形形车轮的的诞生，要追溯溯到公元元前33300年年左右，在现在在称为伊伊拉克的的两河流流域，苏苏美人受受到制陶陶器用的的转轮的的启发，制造出出了用44个木轮轮组成的的战车，这才开开启了人人类使用用车轮的的历史大大门。公元前330000年时，埃及、欧洲、伊朗、印度也也都出现现了马拉拉战车、运输车车、狩猎猎车和祭祭祀用车车。古代

4、车字均突出轮的形象，例如甲骨文与金文车字：公元前220000年时，我国也也出现了了装有车车轮的轻轻型的马马拉车。公元前114000年时，车上装装有包金金皮革顶顶棚的两两轮狩猎猎车和战战车出现现。公元前113500年前后后，为防防止磨损损，埃及及法老图图坦哈门门的战车车轮子上上包上了了皮革。从此，人人类开始始了尝试试减少车车轮磨损损以及车车辆颠仆仆的摸索索与尝试试。公元前113000年，在在欧洲有有辐条的的车轮出出现。公元前112500年，中中国出现现了带辐辐条的车车轮。公元前7700年年，亚述述人在战战车轮子子上加了了一层木木料。公元前1100年年，塞尔尔特人的的战车和和货车都都装有铁铁轮箍，

5、走起来来吱呀乱乱响，车车辆剧烈烈颠簸。18355年，美美国的古古德伊尔尔发明了了橡胶。自行车轮子的演化18455年，苏苏格兰有有一位土土木工程程师汤普普森，他他申请了了改善善车辆的的车轮的专利利。专利利说明书书上写道道：“车轮的的内胎，是用弹弹性硫橡橡胶或者者杜仲胶胶制成的的一层膜膜覆以胶胶布制成成管状，再套上上几层筒筒状胎皮皮而成，最后用用螺钉固固定在车车轮上。”这就是是空气轮轮胎。18466年，汤汤普森的的专利公公开后，引起人人们的极极大兴趣趣。把富富有弹性性的内胎胎放在外外胎之内内，充入入空气，增加了了弹性和和硬度。此后，汤普森森的轮胎胎在马车车上进行行试验，结果在在平滑道道路上的的效率

6、提提高600，不不平道路路上提高高30，车子行行驶毫不不费力。遗憾的的是，开开始时的的橡胶轮轮胎是手手工制造造，价格格昂贵，而且轮轮胎安装装在车轮轮上还需需数十只只螺钉，很难更更换，几几年之后后，这种种轮胎便便销声匿匿迹了。18466年，英英国橡胶胶商汉考考克用硬硬质橡胶胶做了一一副实心心轮胎，套在木木轮外的的铁轮缘缘上，轮轮胎有11.5英英寸宽、1.225英寸寸厚，比比铁轮胎胎的噪声声小，抗抗震力高高，深受受骑自行行车人士士的欢迎迎。18700年，英英国的自自行车几几乎都安安装上了了橡胶轮轮胎。18877年的一一天，苏苏格兰的的一位兽兽医邓禄禄普，在在看100岁儿子子骑车，当时车车胎用的的是

7、院子子中浇水水的水管管，里面面放满水水。邓禄禄普的家家庭医生生建议他他在轮胎胎中充入入空气。于是邓邓禄普开开始制做做一种新新轮胎，用橡胶胶做内胎胎，外边边包上亚亚麻布，装在木木制的车车轮上，用空气气泵给轮轮胎打气气。18888年2月28日，邓禄普普给三轮轮自行车车的后轮轮装上了了两个新新式轮胎胎，这就就是新发发明的空空气轮胎胎。此后后，他与与埃德林林公司签签了合同同，使用用空气轮轮胎生产产比赛用用自行车车。后来来邓禄普普放弃兽兽医职业业，建立立轮胎制制造厂，接着他他又研制制出易装装卸的轮轮胎，使使空气轮轮胎具有有了真正正的实用用价值。18955年，爱爱德华米其林林驾驶一一辆装有有空气轮轮胎的普

8、普戈特车车参加了了巴黎至至波尔多多的汽车车比赛。结果，在199辆赛车车中，名名列第九九。米其其林公司司以自身身的成功功。向世世界宣告告了第一一辆空气气轮胎汽汽车的问问世。19022年7月，又又出现了了世界第第一辆使使用空气气轮胎的的卡车。这辆德德国制造造的车自自重1.5吨，每天往往返于伦伦敦和克克拉肯韦韦尔罗德的的仓库。20世纪纪初，几几乎所有有汽车均均改用气气胎，而而不再使使用实心心橡胶胎胎了。 HYPERLINK /imgres?imgurl=/files/up_img/2007-4-1391923.jpg&imgrefurl=/newsshow.aspx%3Fartid%3D1195&h

9、=300&w=400&sz=128&hl=zh-CN&start=119&um=1&tbnid=fT62yxFETvyVTM:&tbnh=93&tbnw=124&prev=/images%3Fq%3D%25E8%25BD%25AE%25E8%2583%258E%26start%3D100%26ndsp%3D20%26svnum%3D10%26um%3D1%26complete%3D1%26hl%3Dzh-CN%26newwindow%3D1%26sa%3DN 19377年，法法国米其其林公司司研制成成功了子子午线轮轮胎，这这是人们们在300年代经经过多次次研究和和试验才才造出来来的。其其优点是

10、是极大地地改善了了轮胎在在行驶方方向的稳稳定性，是一种种使胎冠冠和胎侧侧功能有有所不同同的汽车车轮胎。这种轮轮胎于119466年6月4日获得得专利。19811年，英英国邓禄禄普公司司发明了了一种新新颖轮胎胎，叫做做“Deenovvo”。这种汽汽车轮胎胎具有如如下优点点：在发发生轮胎胎穿孔时时仍可继继续行驶驶，且轮轮胎不会会从轮辋辋上脱出出，胎冠冠内表面面涂有聚聚凝胶，既是密密封剂，又是润润滑剂。因此，汽车瘪瘪胎情况况下仍能能保持平平均每小小时800公里的的速度行行驶2小时而而轮胎完完好无损损。这种种轮胎拆拆装方便便，安全全寿命可可达100155万公里里。车轮的起起源及演演变的历历程，如如同浮现

11、现在我们们面前的的一幅生生动的场场景图，让我们们清晰地地看到：人类大大脑是创创造奇迹迹的根源源，新型型材料是是实现奇奇迹的基基础，“人”与“物”的完美美结合，才会让让人类过过上更美美好的生生活。1.2在历史这这条康庄庄大道上上，汽车车车轮一路路滚来，我们也也了解到到了车轮轮的发展展，同时时我们也也认识到到车轮材材料的演演化过程程。200世纪末末，人类类进入信信息时代代，人们们对轮子子的需求求更加多多元化，材料也也更加多多样。下下面我们们再来详详细了解解一下，在现代代社会中中，汽车车车轮的材材料选用用问题。1.2.1所谓“知知其然，更要知知其所以以然”，首先先让我们们了解一一下汽车车车轮的的相关

12、知知识，这这样在我我们学习习车轮材材料选用用的道路路上会起起到事半半功倍的的效果。我们一般般认为汽汽车车轮轮是一个个整体结结构，可可实际上上它有两两部分组组成：金金属车轮轮与轮胎胎。车轮与轮轮胎合称称车轮总总成。车轮与轮轮胎的功功用是：支承整整车；缓缓和来自自路面的的冲击力力；产生生驱动力力、制动动力和侧侧向力；产生回回正力矩矩；承担担越障提提高通过过性的作作用等。车轮是介介于轮胎胎和车轴轴之间承承受负荷荷的旋转转金属组件件，主要要由轮辋辋、轮辐辐和轮毂毂组成。轮毂是汽汽车上最最重要的的安全零零件之一一，有钢钢制轮毂毂和铝制制轮毂之之分（这这两种材材料制造造的车轮轮所占市市场份额额为955）。

13、轮毂承承受着汽汽车和载载物质量量作用的的压力，受到车车辆在起起动、制制动时动动态扭矩矩的作用用，还承承受汽车车在行驶驶过程中中转弯、凹凸路路面、路路面障碍碍物冲击击等来自自不同方方向动态态载荷产产生的不不规则交交变受力力。轮毂毂的质量量和可靠靠性不但但关系到到车辆和和车上人人员物资资的安全全性，还还影响到到车辆在在行驶中中的平稳稳性、操操纵性、舒适性性等性能能，这就就要求轮轮毂动平平衡好、疲劳强强度高、有好的的刚度和和弹性、尺寸和和形状精精度高、质量轻轻等。近近年来，铝轮毂毂以其良良好的综综合性能能满足了了上述要要求，在在安全性性、舒适适性和轻轻量化等等方面表表现突出出，博得得了市场场青睐，正

14、逐步步代替钢钢制轮毂毂成为最最佳选择择。究其原原因，虽虽然钢制制车轮在在低成本本和安全全性方面面较铝合合金车轮轮具有很很大的优优势，所所以，目目前的载载重汽车车车轮大大部分是是钢材制制造的。但钢制制车轮的的缺点也也是非常常明显的的，钢材材的加工工成型性性能和制制造工艺艺决定了了钢轮难难以做到到铝合金金车轮那那样的结结构和外外形多样样化。同同时，由由于钢车车轮质量量大，制制造和使使用钢车车轮消耗耗的能量量都比铝铝制车轮轮大得多多。据统计，小、中中型车（如轿轿车、SSUV等等）使用用铝合金金车轮的的比例现现已高达达90以上。铝合金金车轮与与钢轮相相比，具具有如下下明显的的优势： （11）美观观、舒

15、适适和节能能等优势势； （2）非非载荷质质量小，从而提提高了抓抓地性表表现出更更为精确确的转向向动作和和更好的的转弯性性能； （3）惯性小小，改善善了加速速性和制制动性；铝合金金具有良良好的导导热性能能，提高高了制动动系统的的散热性性能，大大幅度降降低了由由高热导导致的制制动失灵灵。 除此之之外，铝铝合金车车轮还有有耐腐蚀蚀、成形形性好、减震性性能好、轮胎寿寿命长、尺寸精精确、平平衡好、加工精精准、材材料利用用率高等等显著优优点，符符合现代代汽车安安全、节节能、环环保三大大主题的的要求。这对降降低汽车车自重、减少油油耗、减减轻环境境污染与与改善操操作性能能等有着着重大意意义，因因此铝合合金已成

16、成为汽车车车轮的的首选材材料车轮轮材料的的化学成成分(质质量分数数)为：1.55%33.5%的Cuu,100.5%122.0%的Sii,00.3%的Mgg，11.0%的Znn，00.5%的Mnn，11.3%的Fee,00.5%的Nii,00.5%的Snn，其余余为All。力学学性能要要求：b2276 MPaa,ss1115 MMPa,44.4%,HBB922。近年来，面对替替代品的的渗透和和挑战，国际钢钢轮行业业在技术术方面进进行一系系列的革革新，包包括：（1）新新材料微微合金钢钢HSLLA，双双相钢（DP）和贝氏氏体钢等等高强度度和先进进高强度度钢种成成功开发发并逐步步应用于于制造车车轮，为

17、为钢轮减减轻质量量和更加加大胆的的款式设设计创造造了条件件。据统统计，HHSLAA车轮比比一般碳碳素钢车车轮重量量轻约115。（2）新工艺艺，国际际钢轮行行业与设设备制造造商紧密密合作研研究发展展了旋压压生产工工艺，应应用到钢钢制车轮轮生产中中。目前前商用车车无内胎胎车轮的的轮辐使使用旋压压生产工工艺已非非常普遍遍，Maagneettoo Whheells的法法国工厂厂和Haayess Leemmeerz Intternnatiionaal的西西班牙工工厂开始始投入小小批量生生产，日日本Toopy和和美国AArviin MMeriitorr称已掌掌握了这这项技术术。在巨大的的成本压压力和钢钢制

18、车轮轮的制造造技术和和材料技技术革新新的局势势之下，国际汽汽车业也也开始重重新评估估钢轮和和铝轮的的价值。(双相钢钢，其同同时具有有马氏体体和铁素素体的优优良晶相相，即在在铁素体体的基础础上有许许多马氏氏体小岛岛，冲压压加工时时铁素体体具有良良好的延延展性而而马氏体体则保证证了结构构强度，另外铁铁素体在在冲压中中发生滑滑动，晶晶体间相相互交结结，形成成加工硬硬化使冲冲压成型型后的零零件强度度更高。)除此之外外还有一一些其它它材料的的车轮。比如镁镁合金车车轮。与其它结结构材料料相比，镁合金金具有以以下几个个特点：1）镁合合金的密密度是钢钢的233，铝铝的677，塑塑料的1170，是金金属结构构材

19、料中中最轻的的金属，镁合金金的屈服服强度与与铝合金金大体相相当，只只稍低于于碳钢，是塑料料的4-5倍，其弹性性模量更更远远高高于塑料料，是它它的二十十多倍，因此在在相同的的强度和和刚度情情况下，用镁合合金做结结构件可可以大大大减轻零零件重量量，这点点对航空空工业、船舶工工业、汽汽车工业业、军工工、手提提电子器器材均有有很重要要的意义义。2）镁合金金与铝合合金、钢钢、铁相相比具有有较低的的弹性模模量，在在同样受受力条件件下，可可消耗更更大的变变形功，具有降降噪、减减振功能能，可承承受较大大的冲击击震动负负荷。镁在实用用金属中中密度最最小，它它带给汽汽车的好好处一是是能减轻轻整车重重量，减减少油耗

20、耗。二是是强度高高于铝合合金和钢钢，刚度度接近铝铝合金和和钢，能能够承受受一定的的负荷。三是具具有良好好的铸造造性和尺尺寸稳定定性，易易加工，废品率率低，降降低了生生产成本本。四是是具有良良好的阻阻尼系数数，减振振量大于于铝合金金和铸铁铁，用作作轮圈可可以减少少振动，提高汽汽车的安安全性和和舒适性性。 随着汽车车工业的的发展,轿车车车轮开始始采用铸铸造镁合合金。但但由于这这类铸件件试验条条件十分分严格和和气密性性要求高高,同时时还要求求工艺出出品率高高,生产产成本低低,给铸铸造生产产带来极极大困难难，因此此成本仍仍偏高于于铝合金金。尽管管如此，镁合金金的应用用前景仍仍然看好好，国外外已有部部分

21、企业业试制并并生产镁镁合金轮轮毂，其其应用领领域包含含高档摩摩托车和和高级轿轿车，当当前，发发达国家家的赛车车及部分分民用高高档车正正在使用用镁合金金轮毂，大幅度度提高镁镁合金锻锻造轮毂毂的用量量。随着着镁合金金相关技技术的不不断研究究发展，其成本本必将降降低，未未来的车车轮将逐逐步普及及铝镁合合金材料料。目前前国内尚尚无系统统化研究究生产镁镁合金轮轮毂的企企业，因因此国内内镁合金金轮毂的的发展潜潜力极大大，现已已有极少少企业开开始研制制镁合金金轮毂。用镁合合金制造造车轮，是汽车车车轮轻轻量化发发展的一一个趋势势。1.2.2如果把金金属车轮轮称为车车轮总成成的骨架架，那么么，轮胎胎就可以以算得

22、上上是它的的皮肤了了！对于于人类而而言，皮皮肤的作作用是非非常多的的：首先先，皮肤肤是人类类自身最最外层的的保护膜膜，作为为一道屏屏障，它它可以将将大部分分对人体体有害的的细菌隔隔开；同同时，皮皮肤可以以与物体体产生摩摩擦，提提供摩擦擦力，这这样我们们才能用用手握住住光滑的的玻璃杯杯；而且且，皮下下的脂肪肪层可以以对外界界产生的的冲击力力起到一一定缓冲冲作用，同时它它可以防止过过多的体体内热外外散，又又可防止止过高的的体外热热传入，对维持持肌体正正常功能能所需要要的较为为恒定的的体温起起着十分分重要的的调节作作用人类的的皮有这这么多作作用，那那么，车车轮的这这层“皮肤”又有什么么作用呢？轮胎的

23、作作用：（1）缓缓冲减振振；（2）与与路面相相互作用用产生驱驱动力、制动力力和侧向向力；（3）保保证汽车车通过性性；（4）承承受汽车车重力；轮胎的类类型和结结构汽车轮胎胎按胎体体结构不不同可分分为充气气轮胎和和实心轮轮胎。现现代汽车车绝大多多数采用用充气轮轮胎。充气轮胎胎按组成成结构不不同，又又分为有有内胎轮轮胎和无无内胎轮轮胎两种种。充气轮胎胎按胎体体中帘线线排列的的方向不不同，还还可分为为普通斜斜交胎和和子午线线胎。普普通斜交交胎中，帘布的的帘线与与轮胎子子午断面面的交角角(胎冠冠角)一一般为448555，相邻邻层帘线线相交排排列；而而在子午午线轮胎胎中，帘帘线不是是相互交交叉排列列的，而

24、而是与外外胎断面面接近平平行，像像地球子子午线排排列，帘帘线角度度小，一一般为00。普通斜交交胎：帘布由纵纵向的强强韧的经经线和放放在各经经线之间间的少数数纬线织织成。帘帘线可以以是棉线线、人造造丝线、尼龙线线和钢丝丝。采用用人造丝丝可以使使同样尺尺寸的轮轮胎增加加其载荷荷容量，因为人人造丝的的强度和和弹性大大。尼龙龙丝又比比人造丝丝好，耐耐用性高高。因此此，当采采用人造造丝、尼尼龙丝或或钢丝帘帘线时，在轮胎胎的承载载能力相相同的情情况下，帘布层层数可以以减少，此时在在外胎表表面上标标注的是是层级， (相相当于棉棉线帘布布层数，而不是是实际的的帘布层层数)。我国已已大量采采用人造造丝和尼尼龙丝

25、帘帘线，近近来也开开始采用用钢丝帘帘线，但但因价高高和质脆脆而没有有得到广广泛应用用。 缓冲冲层位于于胎面与与帘布层层之间，是用胶胶片和两两层或数数层挂胶胶稀帘布布制成，故弹性性较大，能缓和和汽车在在行驶时时所受到到的不平平路面的的冲击，并防止止汽车在在紧急制制动时胎胎面与帘帘布层脱脱离。 胎面是外外胎最外外的一层层，可分分为胎冠冠、胎侧侧和胎肩肩三部分分，胎冠冠用耐磨磨的橡胶胶制成，它直接接承受摩摩擦和全全部载荷荷，能减减轻帘布布层所受受冲击，并保护护帘布层层和内胎胎免受机机械损伤伤。为使使轮胎与与地面有有良好的的附着性性能，防防止纵、横向滑滑移等，在胎面面上有着着各种形形状的凹凹凸花纹纹斜交轮胎胎是一种种传统结结构的轮轮胎，虽虽然沿用用的时间间很长，使用的的范围很很广，生生产技术术也有了了一定的的基础，但由于于其结构构上的不不合理，影响了了发展，逐渐将将被子午午化的大大潮所取取代子午线轮轮胎：一般子午