對(duì)于所有類型的越野車和重型卡車,使用鋼制汽車輪轂的初衷是為了確保在惡劣環(huán)境下的行車安全,因?yàn)檫@些汽車輪轂的變形極限雖然很低,但變形引起的斷裂極限相對(duì)較高。也就是說,鋼制汽車輪轂變形非常嚴(yán)重,只要變形后不斷裂,就可以勉強(qiáng)行駛,而越野車主要在未鋪路面行駛。隨著路面的起伏和各種異物的相互作用,汽車輪轂很容易變形。
汽車輪轂按材質(zhì)主要分為鋼輪轂和輕合金輪轂,輕合金輪轂主要由鋁合金和鎂合金制成。在當(dāng)今的汽車市場上,鋼制輪轂并不多見,大部分車型都采用鋁合金輪轂,即輕合金輪轂。用于制造鋁輪轂的鋁合金材料有A356、6061等,其中A356廣泛用作鑄鋁輪轂。A356鋁合金具有比重小、耐蝕性好的特點(diǎn)。它主要由鋁、硅、鎂、鐵、錳、鋅、銅、鈦等金屬元素組成,鋁約占92%,是一種成熟的鋁合金材料。
平均來說,每個(gè)鋁合金輪轂比同尺寸的鋼輪轂輕2公斤,一輛五輪車能省10公斤。雖然鋁合金輪轂比普通鋼制輪轂貴,但節(jié)省的燃油成本將足以抵消每輛車行駛2萬公里的成本。鋁合金輪轂的抗沖擊性、抗拉強(qiáng)度和熱強(qiáng)度均高于鋼輪轂。這也是鋁合金在我國仿制工業(yè)和航空工業(yè)中占有重要地位的原因之一。精度高可達(dá)0.05mm,平衡性能好,有利于消除—此外一般車身長度和方向盤抖動(dòng)現(xiàn)象。
普通汽車輪轂的材料發(fā)展不是普通生鐵,而是含碳量小于等于2.0%的鋼;但生鐵的比例高達(dá)2.0%~4.5%,因此在機(jī)械設(shè)計(jì)中,兩種不同材料的強(qiáng)韌性存在較大差距。然而,即使是鋼的強(qiáng)度也不高。例如,屈服強(qiáng)度高達(dá)1500MPa的熱成型鋼制成的車身A柱在碰撞中仍有可能彎曲。因此,鋼汽車輪轂的壓縮工作能力相對(duì)較弱,也就是說,比較簡單,容易變形。
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