[实用新型]点接触式高强度轮毂

说明书

技术领域

本实用新型涉及汽车配件技术领域，特别涉及一种点接触式高强度轮毂。

背景技术

汽车轮毂是汽车行驶系统中重要的安全部件，对汽车的行驶安全性、平顺性和乘员舒适性有重要影响。轮毂一般在随机动载荷作用下工作，造成轮毂失效的主要形式是疲劳破坏。轮毂在使用前必须通过多项性能检测，其中旋转弯曲疲劳试验是一项重要的检测环节。轮毂的疲劳破坏主要是弯矩作用引起，而该弯矩主要由轮辐与制动盘（或法兰盘）的连接螺栓的预紧力造成，因此轮辐安装部的螺栓孔部位是轮毂静载状态下应力较高的区域，属于低寿命区，在长期高速旋转动载荷的作用下容易最先出现裂纹而导致轮毂失效。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述问题，利用有限元分析计算，再进行结构改进和优化设计，而提供点接触式高强度轮毂，缓减安装部螺栓孔部位的应力集中现象，提高轮毂的承载能力和其旋转弯曲疲劳寿命。

本实用新型的技术方案是：

点接触式高强度轮毂，包括轮辐和轮辋，所述轮辐包括具有均匀分布在中心轴孔外围的螺栓孔的安装部、嵌合在轮辋内的嵌合部、连接所述安装部和嵌合部的辐盘部，其特征在于：每个所述螺栓孔设在一个由轮毂的轴向内侧朝轴向外侧凸起的圆形凸台中，所述每个圆形凸台的周围设有4个应力点，所述应力点设置在安装部上平坦部分的轴向内侧面上。应力点的设置，有利于分散集中在螺栓孔附近的应力，便于载荷的均匀分布，防止裂纹产生，从而提高轮毂的疲劳寿命。

进一步的，本实用新型所述的每个圆形凸台周围的4个应力点均包括2个内圈点和2个外圈点，所有所述的内圈点均分布在位于半径方向上圆形凸台内侧的同一圆周上，所有所述的外圈点均分布在位于半径方向上圆形凸台外侧的同一圆周上。

进一步的，本实用新型所述的应力点呈细条状凸起，由轴向外侧朝轴向内侧压制而成。

进一步的，本实用新型所述的安装部上设有由轴向内侧朝轴向外侧凸起的加强筋，圆形凸台和加强筋沿圆周互相间隔分布。加强筋的设置有利于增加轮毂强度，提高其承载能力。

进一步的，本实用新型所述的辐盘部呈向轮辐外侧凸起的拱形凸环状，其上设有多个通风孔，所述多个通风孔以中心轴孔为中心沿圆周均匀分布。通风孔的设置有利于减轻轮毂重量，实现轻量化设计。

进一步的，本实用新型所述的安装部、嵌合部和辐盘部为一体结构。

本实用新型的有益效果是：设置通风孔实现轮毂轻量化，同时还利用加强筋结构来满足强度要求，而且应力点的设置能够分散集中在螺栓孔附近的应力，便于载荷的均匀分布，防止裂纹产生，从而提高轮毂的疲劳寿命。

申请人对本实用新型所述的高强度高疲劳寿命轮毂进行了旋转弯曲疲劳试验，对照组是无应力点的同样规格尺寸的普通轮毂，将两个轮毂样件在恒定弯矩1571N.m、转速200rpm的条件下进行疲劳试验，结果无应力点的普通轮毂经过70220次旋转后，轮辐破裂，而本实用新型的轮毂经过122400次旋转后才出现破裂。试验数据充分说明，经过结构改进和优化设计后，本实用新型的轮毂的疲劳寿命得到了显著提高。

附图说明

图1为本实用新型实施例轴向外侧面的结构示意图；

图2为图1的A-A剖视图；

图3为图2中G处的具体结构图；

图4为图2的Z向视图；

图5为图4的B-B剖视图。

具体实施方式

现结合附图对本实用新型作进一步的说明：

如图1-图4所示，本实施例的点接触式高强度轮毂，包括轮辐10和轮辋20，轮辐10包括安装部11、嵌合部12和连接所述安装部11和嵌合部12的辐盘部13，安装部11、嵌合部12和辐盘部13为一体结构。

嵌合部12嵌合在轮辋20内；辐盘部13呈向轮辐外侧凸起的拱形凸环状，其上设有多个通风孔131，该多个通风孔131以中心轴孔为中心沿圆周均匀分布，通风孔131的设置能够减轻轮毂的重量，满足轻量化设计的要求；安装部11上具有均匀分布在中心轴孔外围的4个螺栓孔111。

每个螺栓孔111都设在安装部上一个由轮毂的轴向内侧朝轴向外侧凸起的圆形凸台112中，另外，安装部11上还设有由轴向内侧朝轴向外侧凸起的加强筋113，圆形凸台112和加强筋113沿圆周互相间隔分布，加强筋113的设置能够增加轮毂的强度。

本实施例最突出的特征在于，每个圆形凸台112的周围均设有4个应力点30，总共16个应力点30。该应力点设置在安装部11上平坦部分的轴向内侧面上，呈细条状凸起，由轴向外侧朝轴向内侧压制而成（如图5所示）。每个圆形凸台112周围的4个应力点30均包括2个内圈点和2个外圈点，所有8个内圈点均分布在位于半径方向上圆形凸台112内侧的同一圆周上，所有8个外圈点均分布在位于半径方向上圆形凸台112外侧的同一圆周上。应力点30的设置，有利于分散集中在螺栓孔111附近的应力，便于载荷的均匀分布，防止裂纹产生，从而提高轮毂的疲劳寿命。