[实用新型]一种整体无内胎钢制汽车车轮

说明书

技术领域

本实用新型涉及汽车车轮设计和制造行业中，一种整体无内胎钢制汽车车轮的结构。

背景技术

随着高速公路交通的发展，运输速度不断提高，对汽车车轮提出了更高的要求。由于无内胎车轮重量轻、散热性好、使用寿命长和安全性高等优点，得到了普遍的应用。目前，无内胎钢制车轮和铝合金车轮各占一半市场。普通的无内胎钢制汽车车轮是由轮辋和轮辐相焊接而成的(参看图1)，其中轮辋是用钢带经卷、焊、滚形等工序制成的，由于工艺的限制，轮辋的厚度是按最危险截面强度设计的，不该厚的截面也采用了相等的厚度，给轮辋增加了不必要的重量；轮辐是用钢板经落料、冲孔、旋压等工序制成的，约占钢板22％的四个角成为废料。由于合成、焊接工艺的需要，轮辐的直线段必须与轮辋的直线段重合，再焊接在一起，这样造成轮辐的轴向高度过高，增加了轮辐的重量。用这种工艺制造的车轮不但浪费材料，也不符合汽车轻量化和安全、节能的要求。

发明内容

本实用新型的目的是提出一种整体无内胎钢制汽车车轮的结构，以满足汽车对车轮轻量化和安全性的要求。

这种整体无内胎钢制汽车车轮包括轮辋和轮辐两部分。轮辋部分包括外侧轮缘、外侧胎圈座、直线段、轮辋槽、内侧胎圈座和内侧轮缘。轮辐部分包括曲线段和安装平面。轮辐部分的曲线段的外缘与轮辋部分的外侧胎圈座的内壁相连，而且轮辋和轮辐是用一块坯料制造的，轮辋和轮辐是连成整体的，其连接处完全没有焊缝。

这种车轮与普通的无内胎钢制汽车车轮相比，具有耗材少、重量轻、强度高和安全等优点，是一种理想的无内胎钢制车轮。

附图说明

图1是一种普通的无内胎钢制汽车车轮的图样；

图2是一种整体无内胎钢制汽车车轮的图样。

具体实施方式

普通的无内胎钢制汽车车轮的结构如图1所示，图中1为轮辐，为等厚度结构，2为轮辋，3为轮辋与轮辐的焊接处。

如图2所示，本实用新型提出的整体无内胎钢制汽车车轮包括轮辐1和轮辋2两部分。轮辋部分包括外侧轮缘4、外侧胎圈座5、直线段6、轮辋槽7、内侧胎圈座8和内侧轮缘9。其中外侧轮缘和内侧轮缘是轮辋上给轮胎提供轴向支承的部分，外侧胎圈座和内侧胎圈座是轮辋上给轮胎提供径向支承的部分，轮辋槽是轮辋底部具有足够深度和宽度的凹槽，可以使轮胎胎圈越过轮辋安装侧的轮缘和胎圈座斜面进行安装和拆卸，直线段是轮辋槽与外侧胎圈座的过渡部分。12为轮辋上安装轮胎充气用气门嘴的孔。轮辐部分包括曲线段10和安装平面11，其中曲线段是轮辐部分的安装平面与轮辋部分结合点之间的过渡部分，安装平面为轮辐与车桥的结合平面，13为螺栓孔，14为中心孔，15为风孔。轮辐部分的曲线段10的外缘与轮辋部分的外侧胎圈座5的内壁相连。轮辋和轮辐是用一块坯料制造的，其连接处完全没有焊缝，图中16即是轮辐部分与轮辋部分的结合部。

这种整体无内胎钢制汽车车轮的轮辋与轮辐用一块坯料加工而成，车轮各部分的截面厚度可根据该截面所受载荷大小而变化，载荷大的截面厚，载荷小的截面薄，截面从壁厚处到壁薄处和从壁薄处到壁厚处皆是圆滑逐渐过渡的。从而形成截面不等厚的、等强度的车轮截面，成为真正意义上的等强度车轮。

以22.5″×8.25″车轮为例，对照图2，其各部分的截面厚度变化规律是这样的：轮辋部分，经计算和实验，外侧轮缘4与外侧胎圈座5的结合部及内侧轮缘9与内侧胎圈座8的结合部所受载荷最大，因此，该两处轮辋截面最厚，为8mm；其余部位所受载荷较小，将截面厚度减少为5mm；外侧胎圈座5、内侧胎圈座8由最厚处到5 mm厚截面处是逐渐过渡的；外侧轮缘4、内侧轮缘9的截面厚度皆为5.8mm。轮辐部分：安装平面11既要承受弯矩又要承受扭矩，载荷大而复杂，因此，该处轮辐截面最厚，为12mm；曲线段10随着直径的增加逐渐减薄为6mm。轮辐部分与轮辋部分的结合部16截面最厚处为10mm。这种整体无内胎钢制汽车车轮与同等载荷的普通的22.5″×8.25″无内胎钢制汽车车轮相比，至少减轻重量3kg，制造车轮的材料利用率至少提高20％。

采用不同材料，有不同载荷要求的车轮，其车轮截面厚度分布的具体数据虽不相同，但其厚度分布的规律是相同的。其减轻重量的效果是明显的。

这种等强度车轮可以通过锻造和强力旋压技术来加工，锻造可以改善车轮材料的内部组织，强力旋压的冷作硬化作用可以使车轮材料的强度得到很大的提高。因此，这种车轮比强度最高、安全性最好。