[发明专利]一种用于重型车辆的整体式车轮

说明书

技术领域

本发明涉及机械设计及理论应用领域，尤其是一种用于重型车辆的整体式车轮。

背景技术

车轮作为重型车辆、轮式战车的传动行动部件，通常由轮辋和轮毂两部分组成，轮辋是在车轮上安装和支承轮胎的部件，轮辐是在车轮上介于车轴和轮辋之间的支承部件。作为重要传动件的轮毂，其将轮边减速器总成、制动鼓、轮辋连接在一起，将传动装置的扭矩从转向节的外半轴传动至轮胎，使其旋转运动。

轻量化是重型车辆、轮式战车的重要方向之一，是节能减排、提高机动性的主要途径。作为车辆重要行动传动构件，车轮减重具有更显著的效益。目前重型车辆均采用钢制分体式车轮，即轮辋、轮毂为两个独立零件。轮辋采用12LW、15LW、Q235等焊接制造，轮毂采用ZG32MnMoNiCu等铸造成型，单件车轮(轮辋、轮毂)重达近90公斤，难以有效减重。

而采用轻金属材料取代钢铁，是实现轻量化的重要手段。铝合金具有密度小、比强度高及良好加工性，是重型车辆用车轮轻量化的最佳用材。在重型车上，铝合金轮辋已得到应用。美国铝业公司生产的锻造铝合金轮辋已在大型客车上获得应用，国内也已进行了铝合金轮辋的锻造生产并应用，但与铝合金轮辋配套的轮毂仍采用钢制产品。

在普通轿车上，不论钢制或铝制车轮，均已采用轮毂、轮辋整体式车轮。但在重型车辆、轮式战车上，由于较普通汽车更高的承载及越野条件，要求车轮具有更高的强度与刚度，目前尚未见整体式车轮应用报导。

因此，为进一步减轻车轮重量，并提高其使用可靠性，重型车可采用整体式铝合金车轮。但需要对其结构进行设计优化，以保证车轮强度、刚度和寿命，使其安全性好、重量轻，同时具有良好的加工工艺性。可见，整体式铝合金车轮结构设计是其应用的基础。然而，对于重型车辆、轮式战车用整体式铝合金车轮的设计，尚未见相关设计方法以及可供参考的设计资料。

发明内容

现有技术不能满足人们的需要，为弥补现有技术不足，本发明旨在提供一种用于重型车辆的整体式车轮。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种用于重型车辆的整体式车轮，包括轮缘、轮辋、轮辐和轮毂；所述轮辋和轮毂为一体化结构。

作为本发明的进一步技术方案：所述轮辐与轮毂连接处设置为圆角结构，且圆角半径在R10以上。

作为本发明的进一步技术方案：整体式铝合金车轮轮辐厚度，参照以下基本原则确定：

(a)t₁≤t₂，t≥t1+t22;]]>

(b)t₁≥t₂，t≥t₁；

确定的整体式铝合金车轮轮辐厚度，如大于或小于分体式车轮轮辐厚度，则在轮辐内侧加厚或减薄；

其中：t为整体式铝合金车轮轮辐厚度，t₁为铝合金轮辋轮辐厚度，t₂为铝合金轮毂轮缘厚度。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该重型车辆用整体式铝合金车轮，

(1)为整体式铝合金车轮设计提供了依据，保证车轮使用性能的同时，提高了可靠性，获得最大限度减重效果；

(2)设计简便，计算简单，便于直接指导整体式铝合金车轮的设计与优化；

(3)设计整体式铝合金车轮结构的同时，确定了铝合金车轮使用的材料及其力学性能指标，为整体式车轮应用奠定了基础。

附图说明

图1为10-20平底型铝合金轮辋结构示意图；

图2为与图1铝合金轮辋配套的铝合金轮毂结构示意图；

图3为整体式车轮结构示意图；

其中：A、轮缘；B、轮辋；C、轮辐；D、轮毂。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。