Pri konštrukcii a výrobe trojkoliek zohráva konštrukčný dizajn oceľových ráfikov zásadnú úlohu. Ráfik ako jeden zo základných komponentov vozidla nesie nielen hmotnosť celého vozidla, ale priamo ovplyvňuje aj ovládateľnosť, stabilitu a bezpečnosť vozidla. Preto pri navrhovaní konštrukcie oceľových ráfikov trojkoliek musia konštruktéri komplexne zvážiť viacero faktorov, aby zabezpečili optimálny výkon a spoľahlivosť ráfikov.

Výber materiálu
Výber materiálu oceľové ráfiky je základom konštrukčného návrhu. Konštruktéri zvyčajne inklinujú k výberu vysokopevnostnej ocele alebo legovanej ocele, ktorá má vynikajúce mechanické vlastnosti a odolnosť. V procese výberu materiálu je potrebné zamerať sa na kľúčové ukazovatele, ako je pevnosť v ťahu, medza klzu a únavová pevnosť, aby sa zabezpečila integrita ráfika pri zaťažení a náraze a zabránilo sa zlomeniu alebo deformácii. Zároveň je korózna odolnosť materiálu tiež faktorom, ktorý nemožno pri návrhu ignorovať, najmä vo vlhkom alebo daždivom prostredí. Vhodná antikorózna úprava môže výrazne predĺžiť životnosť ráfika a zabezpečiť jeho stabilitu v rôznych podmienkach prostredia.

Veľkosť a geometria
Veľkosť a geometria ráfika priamo ovplyvňuje jeho celkový výkon a použiteľnosť. Počas procesu návrhu musia dizajnéri dodržiavať príslušné priemyselné normy (ako ISO, ASTM atď.), aby určili priemer, šírku a kompatibilitu ráfika s pneumatikou. Geometria ráfika by sa mala čo najviac vyhýbať ostrým uhlom a nerovným tvarom, ktoré môžu viesť ku koncentrácii napätia a zvýšiť riziko zlomenia. Okrem toho je potrebné pri konštrukcii ráfika zohľadniť aj aerodynamický výkon, aby sa znížil odpor vetra počas jazdy a zlepšila sa celková efektivita jazdy.

Rozloženie zaťaženia a analýza napätia
Pri samotnom používaní trojkolky musí ráfik odolať viacnásobným silám od tela a záťaži. Rozloženie zaťaženia a analýza napätia sú preto nepostrádateľnými článkami pri navrhovaní konštrukcií. Dizajnéri môžu použiť pokročilé metódy výpočtu, ako je analýza konečných prvkov (FEA), na simuláciu rozloženia napätia ráfika pri rôznych podmienkach zaťaženia. Prostredníctvom tohto procesu analýzy možno identifikovať potenciálne slabé miesta a oblasti koncentrácie napätia, aby sa optimalizoval dizajn, zvýšila sa pevnosť a odolnosť ráfika a zabezpečila sa jeho spoľahlivosť v rôznych pracovných podmienkach.

Dizajn lúčov
Ako dôležitá štruktúra spájajúca ráfik a pneumatiku musí konštrukcia lúča zohľadňovať pevnosť aj hmotnosť. Počet, tvar a rozmiestnenie lúčov má výrazný vplyv na celkový výkon ráfika. Vo všeobecnosti platí, že čím viac lúčov je a čím sú rovnomernejšie rozmiestnené, tým vyššia je pevnosť a stabilita ráfika. Pri navrhovaní lúčov je potrebné zvážiť pevnosť a tuhosť materiálu, aby sa zabezpečilo, že pri zaťažení nedochádza k nadmernému ohýbaniu alebo lámaniu. Okrem toho spôsob pripojenia lúčov (ako je zváranie, nitovanie atď.) by mal tiež spĺňať príslušné bezpečnostné normy, aby sa zabezpečila pevnosť a spoľahlivosť spojenia.

Návrh pripojenia
Spojenie ráfika je ďalším kľúčovým článkom konštrukčného návrhu. Zvyčajne je ráfik spojený s inými komponentmi (ako je náboj a lúče) zváraním alebo nitovaním. Dizajnéri musia zabezpečiť pevnosť a tuhosť spojenia, aby sa zabránilo uvoľneniu alebo zlomeniu počas používania. Pri návrhu spojenia je zároveň potrebné zvážiť aj realizovateľnosť výrobného procesu, aby sa zabezpečila efektívnosť a stabilita výrobného procesu a znížili sa výrobné náklady.

Antikorózna úprava a povrchová úprava
Počas používania sú oceľové ráfiky ľahko ovplyvnené environmentálnymi faktormi, najmä vlhkosťou a eróziou soli. Preto by projektanti mali pri návrhu konštrukcie plne zvážiť aplikáciu antikoróznej úpravy a povrchového náteru. Bežné metódy protikoróznej úpravy zahŕňajú žiarové zinkovanie, striekanie antikorózneho oleja a použitie antikoróznej farby. Tieto úpravy dokážu nielen efektívne predĺžiť životnosť ráfika, ale aj zlepšiť jeho odolnosť proti korózii v drsnom prostredí, čím zaistia bezpečnosť a spoľahlivosť trojkolky v rôznych podmienkach.