[發(fā)明專利]一種用于商用車的輕量化高強(qiáng)度輪轂

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• 申請日: 2019-06-19
• 公開（公告）號: CN110217046A
• 公開（公告）日: 2019-09-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 丁煒琦;何維聰;張龍;鞏占峰;蘇武;鄭小艷
• 申請（專利權(quán)）人: 陜西漢德車橋有限公司
• 主分類號: B60B27/00
• 分類號: B60B27/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 范巍

本發(fā)明公開了一種用于商用車的輕量化高強(qiáng)度輪轂，該輪轂采用高強(qiáng)度鋁合金材質(zhì)，整體采用高強(qiáng)度鋁合金材料，可有效減輕輪轂重量，減重比例可達(dá)到48％；高強(qiáng)度鋁合金材料屈服強(qiáng)度為276MPa，為球鐵材料屈服強(qiáng)度的74％(QT600)到89％(QT450)之間。通過有限元分析，考慮最惡劣的側(cè)翻工況，通過內(nèi)側(cè)盤面中心處設(shè)置為變截面圓形，可以使輪轂的截面材料得到更好的分配，在保證零件具有足夠強(qiáng)度的基礎(chǔ)上重量最輕，提高軸向的受力能力，保證了產(chǎn)品的可靠性。

【技術(shù)領(lǐng)域】

本發(fā)明屬于商用車車輪輪轂技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于商用車的輕量化高強(qiáng)度輪轂。

【背景技術(shù)】

車輛在公路運(yùn)輸和工程運(yùn)輸中應(yīng)用廣泛，輪轂作為地面和車身之間的一個重要環(huán)節(jié)，其承載能力決定了整車的承載能力，而其重量又影響著整車的油耗等經(jīng)濟(jì)性要求。在滿足承載能力的基礎(chǔ)上，重量越輕就越有優(yōu)勢。而目前的輪轂產(chǎn)品多采用鑄鐵合金或者合金結(jié)構(gòu)鋼，如球墨鑄鐵QT450、合金結(jié)構(gòu)鋼42CrMo等材料，成型方法主要是鑄造和鍛造，成型過程中熔煉溫度高能耗高，切削困難，加工成本高；在使用過程中，由于密度大，重量重，能耗高，對整車的經(jīng)濟(jì)性不利，也不利于節(jié)能減排。對現(xiàn)有的鐵合金材料輪轂進(jìn)行輕量化結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，可以達(dá)到的減重比例有限，一般不超過10％，滿足不了整車根據(jù)越來越高的能耗和排放法規(guī)對零部件產(chǎn)品提出的輕量化要求。

為了不斷滿足整車輕量化的產(chǎn)品需求，通過應(yīng)用輕量化新材料代替鋼鐵材料已經(jīng)成為車橋發(fā)展的重要方向。鋁合金是所有現(xiàn)用金屬材料中密度較低的輕金屬材料，其密度和彈性模量大約都只有鋼鐵材料的三分之一，因而成為汽車減輕自重，提高節(jié)能性和環(huán)保性的首選材料。

普通的鑄鋁材料強(qiáng)度較低，若采用單一的鑄鋁材料成型，需要更多體積的鋁來滿足剛度和強(qiáng)度的要求，減重比例一般不超過30％，還會受到空間布置的各種限制；最新的鋁合金輕量化技術(shù)中有采用在鋁本體的上鑲嵌鋼套的方式來滿足剛強(qiáng)度和重量兩方面綜合優(yōu)化的需求，但此種方法又存在鑄造工藝復(fù)雜、成本較高等缺點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種用于商用車的輕量化高強(qiáng)度輪轂；該輪轂通過使用高強(qiáng)度鋁合金材料，同時對輪轂結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化，可以同時滿足輪轂高強(qiáng)度、生產(chǎn)工藝簡單和重量等多方面的綜合優(yōu)化需求。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

一種用于商用車的輕量化高強(qiáng)度輪轂，所述輪轂包括第一盤面和第二盤面，第一盤面的直徑小于第二盤面；第一盤面和第二盤面通過斜面環(huán)連接，第一盤面、第二盤面和斜面環(huán)均為同一軸線；

第一盤面包括圓環(huán)狀的外環(huán)和在外環(huán)內(nèi)的回轉(zhuǎn)薄壁面，外環(huán)和回轉(zhuǎn)薄壁面同軸；回轉(zhuǎn)薄壁面為圓弧面形狀，從回轉(zhuǎn)薄壁面的第二弧面至回轉(zhuǎn)薄壁面的第一弧面方向，回轉(zhuǎn)薄壁面垂直于其軸向的圓形截面面積沿回轉(zhuǎn)薄壁面的軸向逐漸增加。

本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于：

優(yōu)選的，第二盤面的外部側(cè)邊為圓形或花瓣形。

優(yōu)選的，第二盤面的上端面沿其軸向開設(shè)有若干個圓形凸臺，圓形凸臺的軸線平行于第二盤面的軸線；相鄰的圓形凸臺之間沿第二盤面周向的距離相等；

每一個圓形凸臺在其中心處，沿其軸線開設(shè)有第二通孔。

優(yōu)選的，圓形凸臺的外側(cè)面和第二盤面的上端面連接處為過渡圓角。

優(yōu)選的，每一個第二通孔被貫穿有一個滾花螺栓，滾花螺栓和第二通孔過盈配合，第二盤面通過滾花螺栓連接有輪輞。

優(yōu)選的，外環(huán)沿其周向開設(shè)有若干個第一通孔，相鄰的第一通孔之間沿外環(huán)周向的距離相等；第一通孔被貫穿有螺栓，外環(huán)通過螺栓連接有制動盤；

外環(huán)在其上端面的外側(cè)設(shè)置有一圈凸出的制動盤擋肩，制動盤擋肩用于限位制動盤。