專家論壇：踐行新發(fā)展理念 高質(zhì)量推動車輪行業(yè)發(fā)展
2022-06-21 點擊：次
踐行新發(fā)展理念 高質(zhì)量推動車輪行業(yè)發(fā)展
——乘用車車輪安裝尺寸標準化探討
目前在中國生產(chǎn)的乘用車有5大派系，分別是美系、歐系、日系、韓系、自主。有80多個乘用車制造廠家生產(chǎn)乘用車。對各自品牌乘用車用車輪的安裝尺寸進行系統(tǒng)分析發(fā)現(xiàn)，車輪安裝用的中心孔名義尺寸就有40多個，中心孔公差標注也不規(guī)范，有20多種的標注方式;車輪螺栓孔徑名義尺寸有20多種，車輪螺栓孔公差標注不規(guī)范有10多種，車輪螺栓孔沉孔名義直徑尺寸有近20種，車輪螺栓孔沉孔直徑公差不規(guī)范有10多種，車輪螺栓孔數(shù)量及螺栓孔PCD節(jié)園直徑規(guī)格有20多個組合。鑒于車輪安裝用的螺母(螺栓)常用規(guī)格就兩種：M12和M14規(guī)格。與車輪的螺栓孔間隙配合直徑理論上講2種規(guī)格的螺栓有2個螺栓孔孔徑配合是最為合適的。鑒于車輪安裝用套筒就4個規(guī)格，分別是S17、S19、S21、S22，對應(yīng)的車輪螺栓孔沉孔直徑就4個最為合適�；蛘哌M一步臨近的尺寸再尺寸優(yōu)化有2到3個規(guī)格就可以滿足要求實際安裝要求。
這些不標準的雜亂無章的尺寸標注，給配套的車輪、制動盤、輪轂軸承單元和螺母(螺栓)等零部件廠家造成非常大的浪費。中國鋁車輪行業(yè)產(chǎn)銷規(guī)模世界第一，幾乎給全球所有品牌乘用車廠家配套，鋁車輪年產(chǎn)銷規(guī)模在2億只以上，目前全行業(yè)的螺栓孔鉆頭規(guī)格就有上千個規(guī)格，還需要大量的工器具及檢驗量具配備使用，在組織生產(chǎn)中需要經(jīng)常變換調(diào)整，造成大量的浪費，增加了生產(chǎn)制造成本，降低了生產(chǎn)效率。
這些情況產(chǎn)生都是汽車行業(yè)上下游缺乏組織協(xié)調(diào)溝通造成的，缺乏開放交流造成的，為此特別需要全行業(yè)大力貫徹落實新發(fā)展理念，需要創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享的新發(fā)展理念指引。
在新發(fā)展理念的指引下，通過標準化的一體化研究，打通車輪安裝尺寸方面存在的節(jié)點，經(jīng)過全行業(yè)的群策群力，借力汽車行業(yè)組織及相關(guān)行業(yè)組織的大力推動，相信此項工作一定會落地執(zhí)行，無論是對汽車廠家，還是相關(guān)的零部件廠家，都有非常大的現(xiàn)實意義，可以降低生產(chǎn)成本，是踐行新發(fā)展理念的有力抓手。
乘用車車輪安裝尺寸主要是車輪中心孔孔徑尺寸和螺栓孔規(guī)格及尺寸，與車輪、制動盤、輪轂軸承單元和螺母(螺栓)4個零部件密切相關(guān)。車輪的中心孔直徑和制動盤中心孔直徑、直接與輪轂軸承單元的對應(yīng)的軸徑相關(guān);螺栓孔的結(jié)構(gòu)與孔徑直接和螺母(螺栓)規(guī)格密切相關(guān)。要分析研究汽車車輪安裝尺寸，必須把此4個密切相關(guān)的零部件協(xié)調(diào)起來，一體化研究彼此之間的配合尺寸關(guān)系。用創(chuàng)新的理念協(xié)調(diào)各方資源，這樣才能夠把車輪安裝尺寸標準化工作推動開展起來，協(xié)調(diào)好各自的功能需求，才能找到正確的解決方案。
一、車輪和制動盤中心孔尺寸標準化思路
車輪中心孔直徑和制動盤中心孔直徑的作用就是安裝時候的定位作用，與車輪和制動盤的安全性能指標沒有對應(yīng)關(guān)系，所以說完全可以實現(xiàn)中心孔尺寸的標準化和系列化。鑒于此建議對于車輪中心孔直徑DW和制動盤中心孔直徑DB和與之配合的輪轂軸承單元軸徑dw和db的標準化方案是：對于車輪和制動盤的中心孔尺寸公差和輪轂軸承單元軸徑尺寸及公差，推薦執(zhí)行GB/T 1800.2 《產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范(GPS) 線性尺寸公差I(lǐng)SO代號體系 第2部分：標準公差帶代號和孔、軸的極限偏差表》標準中的H8級別及配合安裝執(zhí)行最大實體加工原則。
舉例1：車輪和制動盤的中心孔尺寸公差，孔徑50-80mm 公差+0.046mm;孔徑80-120mm 公差+0.054mm。
舉例2：對于車輪和制動盤對應(yīng)的輪轂軸承單元軸徑尺寸公差，軸徑50-80mm 公差-0.046mm;軸徑80-120mm 公差-0.054mm。
舉例3：對于車輪和制動盤與輪轂軸承單元軸徑的配合間隙建議數(shù)值為0.03mm。
舉例4：建議車輪中心孔和制動盤中心孔直徑取整數(shù)，車輪中心孔與制動盤中心孔徑差值為2mm。
例5：車輪中心孔孔徑為56mm，制動盤中心孔徑為58mm.車輪：DW：56 0/+0.046mm，制動盤：DB：58 0 /+0.046mm;輪轂軸承單元：dw：56 -0.03/-0.076mm;dw：56 -0.03/-0.076mm。
二、螺栓孔尺寸標準化思路
安裝車輪用的螺母(螺栓)通常有2種規(guī)格，M12和M14規(guī)格，安裝用套筒扳手有4種規(guī)格，分別為S17、S19、S21、S22，螺栓與車輪連接接觸方式有3種類型，分別為錐面、球面和平面。其中，錐面接觸方式最多。
歐系車多為螺栓連接，美系、日系、韓系車多為螺母連接，自主品牌車連接方式多為參考國外方式，螺栓和螺母連接方式都有。
鑒于車輪螺栓(螺母)常用2個規(guī)格，建議對應(yīng)M12規(guī)格的車輪及制動盤螺栓孔孔徑標準尺寸為：13.5+0.5mm; 建議對應(yīng)M14規(guī)格的車輪及制動盤螺栓孔孔徑標準尺寸為：15.5+0.5mm。
鑒于車輪安裝套筒常用4個規(guī)格，依據(jù)GB/T 3228 《螺栓螺母用裝配工具 沖擊式機動四方傳動套筒的尺寸》標準，對于方孔為16的套筒對應(yīng)S17、S19、S21、S22的外徑最大標準值分別為28.8mm、31.3mm、33.8mm、35mm。
建議對應(yīng)S17規(guī)格的車輪沉孔孔徑標準尺寸為：30+0.5mm;建議對應(yīng)S19規(guī)格的車輪沉孔孔徑標準尺寸為：32+0.5mm;建議對應(yīng)S21規(guī)格的車輪沉孔孔徑標準尺寸為：34+0.5mm;建議對應(yīng)S22規(guī)格的車輪沉孔孔徑標準尺寸為：36+0.5mm。
三、螺母(螺栓)標準化思路
車輪安裝主要有2種方式，螺栓和螺母，歐系車采用螺栓居多，美系、日系和韓系采用螺母居多。
通過分析對比，建議采用螺母方式錐面接觸方式連接。
螺母采用通孔方式，這樣有利于標準化，同時減輕螺母重量，同時在最外邊用塑料罩方式保護，這種方式目前已經(jīng)在多家汽車制造廠家在采用，值得推廣。
四、車輪螺栓孔數(shù)量與PCD螺栓孔節(jié)園直徑尺寸標準化思路
車輪螺栓孔數(shù)量與PCD螺栓孔節(jié)園直徑尺寸直接與車輪的載荷相關(guān)，與乘用車總質(zhì)量相關(guān)。對于乘用車來講A級及A及以下A0，A00車一般采用4個螺栓孔的數(shù)量連接居多，對于B級以上的乘用車大部分采用5個螺栓孔數(shù)量連接，對于大型的越野SUV車及皮卡車采用6螺栓孔居多，美制大型MPV車8螺栓孔連接居多。
螺栓孔PCD節(jié)園直徑越大，承載越大。推薦標準化解決方案如下：A級A0級，A00級車 PCD采用4-100;B級以上車：PCD采用5-112，5-114.3 5-120，大型越野SUV及皮卡車： 6-139.7。
作者簡介
王孝東，高級工程師。1984年東北工學(xué)院(現(xiàn)名東北大學(xué))金屬材料系鑄造工藝及設(shè)備專業(yè)畢業(yè)，被分配到黑龍江鋁箔廠工作，1989年人才引進到戴卡輪轂制造有限公司(現(xiàn)名中信戴卡股份有限公司)工作。2011—2019年，任中國汽車工業(yè)協(xié)會車輪委員會副秘書長。2014—2019年，參與創(chuàng)立CAW鋁車輪質(zhì)量協(xié)會，被推選為常務(wù)副會長兼秘書長。期間任《特種鑄造及有色合金》編委、《鑄造》編委、《輕合金加工技術(shù)》副主任編委、《中國汽車工業(yè)年鑒》特約編輯、全國輪胎輪輞標準化技術(shù)委員會(SAC/TC19)委員等社團職務(wù)。
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