[发明专利]一种适用于注塑成型的热塑性复合材料车轮

摘要

一种适用于注塑成型的热塑性复合材料车轮，其轮辋是由轮辋基底与轮辋加强结构组成,轮辋基底类似于铝合金车轮轮辋，轮辋加强结构依附在轮辋基底上，二者共同构成的外轮廓满足要求；轮辋两侧胎圈座与轮胎接触，轮辋加强结构设计在两个胎圈座中间区域，圆周上将轮辋加强结构划分为复数个区域，每个区域夹角为θ，对应有一个通过车轮中心的拔模方向，改变θ即可改变轮辋模具的个数；轮辋加强结构由预定数目的“加强单元”复制而成，每个“加强单元”有两个肋板交叉呈现X型，在交叉点处有空心圆柱过渡。本发明结构具有较大的刚度质量比，因而将复合材料车轮设计了镂空的结构形式，克服了热塑性复合材料弹性模量较小的缺点。

主权项

一种适用于注塑成型的热塑性复合材料车轮，其特征在于：其轮辋是由轮辋基底与轮辋加强结构组成,轮辋基底类似于铝合金车轮轮辋，轮辋加强结构依附在轮辋基底上，二者共同构成的外轮廓满足要求；轮辋两侧胎圈座与轮胎接触，轮辋加强结构设计在两个胎圈座中间区域，圆周上将轮辋加强结构划分为复数个区域，每个区域夹角为θ，对应有一个通过车轮中心的拔模方向，改变θ即可改变轮辋模具的个数；轮辋加强结构由预定数目的“加强单元”复制而成，每个“加强单元”有两个肋板交叉呈现X型，在交叉点处有空心圆柱过渡，轮辋加强结构由参数Ω、δ、L、t、D和d控制，改变参数值能改变轮辋加强结构的强度和交叉处应力集中情况；Ω为轮辋加强结构肋板与车轮平面的夹角，当Ω＝90°时，加强结构肋板平行于车轮平面，根据车轮的受载情况，选择合适的角度；在轮辋近端轮缘处设计了“夹层加强结构”，近端轮缘(201)，圆周方向分布的肋板(202)和环带状肋板(203)，组成了一端开口的夹层结构，该结构能有效增强轮缘处的强度和刚度；在远端轮缘处设计了类似的“夹层加强结构”，夹层结构由远端轮缘(211)，圆周方向分布的肋板(212)和环带状肋板(213)组成；除了“夹层加强结构”，在轮缘内置环带加强嵌件，环带加强嵌件预埋在轮缘内部，与车轮成为一个整体；其轮辐数目是3～12，每条轮辐由轮辐基底(13)和轮辐肋板(14)组成，轮辐肋板根据位置关系分为径向肋板和环带肋板，肋板(204)、(205)、(206)和(207)为径向肋板，肋板(208)、(209)和(210)为环带肋板，二者相互交错，类似“经纬线”形式；根据车轮的型号和承受载荷的大小，选择合适的肋板数目，并且各个肋板设计成不同的厚度；轮辐基底将肋板连接成一个整体，形成镂空的轮辐结构形式。