[实用新型]碳纤维轮毂

说明书

技术领域

本技术涉及碳纤维轮毂。

背景技术

现有的碳纤维轮毂，由碳纤维组成，但其碳纤维走向杂乱无序，强度和韧性较低。

发明内容

本技术的目的是提供一种碳纤维排布有序，能够有效提高轮毂强度和韧性的碳纤维轮毂。

本技术所述的碳纤维轮毂，包括间隔排布的径向层和纬向层；径向层和纬向层均由碳纤维组成；径向层中的各碳纤维经过轮辐在轮毂中心与轮缘之间延伸；纬向层中的各碳纤维环绕轮毂轴线。

上述的碳纤维轮毂，一径向层中的延伸到轮缘的一碳纤维，接着延伸到轮毂的另一径向层，再经过轮辐，到达轮毂中心，形成另一径向层中的一碳纤维。

上述的碳纤维轮毂，一径向层中的延伸到轮毂中心的一碳纤维，接着延伸到轮毂的另一径向层，再经过轮辐，到达轮缘，形成另一径向层中的一碳纤维。

上述的碳纤维轮毂，径向层中的延伸到轮缘的一碳纤维，再环绕轮毂轴线，形成纬向层中的一碳纤维。

上述的碳纤维轮毂，径向层中的延伸到轮毂中心的一碳纤维，再环绕轮毂轴线，形成纬向层中的一碳纤维。

本技术的有益效果：本技术中碳纤维使用径向层中碳纤维（经线）+纬向层中碳纤维（纬线）的规则排列方法，与纤维结构杂乱排列的常规碳纤维轮毂相比，在使用相同的材料和相同轮毂形状的情况下，可获得更高强度的轮毂，有更高的强度和韧性。

碳纤维轮毂的碳纤维排列，根据强度需要，分为经线和纬线两大部分，经线基本沿着径向和轴向延伸，纬线基本环绕轮毂轴线。经线经过轮辐在轮毂中心与轮缘之间延伸。例如，经线从轮毂中心开始，经过轮辐，延伸到轮缘，可以切断，或者一直延伸到轮毂的另一径向层再经过轮辐，到达轮毂中心，或者顺着轮缘绕成纬线。经线的主要作用承担轮毂端面承受的弯曲负载、端面的径向压力、以及沿着轮毂轴向的弯曲力等；纬线主要是顺着轮毂的圆周方向排列的碳纤维，纬线主要承担轮毂的径向负载。

本技术还提供了一种方便快捷、生产效率高的碳纤维轮毂的碳纤维排布方法。

本技术所述的碳纤维轮毂的碳纤维排布方法，采用径向层和纬向层交替排布方法，先排布径向层或者纬向层；径向层中的各碳纤维经过轮辐在轮毂中心与轮缘之间延伸；纬向层中的各碳纤维环绕轮毂轴线。

本技术所述的碳纤维轮毂的碳纤维排布方法的有益效果：这种碳纤维排布方法有规则，十分适于自动化生产；按照这种排布方法可以以3D技术打印生产出碳纤维轮毂，生产效率高。

所述碳纤维轮毂的碳纤维排布方法，一径向层中的各碳纤维的排布方法是：把组成该径向层的各碳纤维先后或同时排布在轮毂中心与轮缘之间形成一个完整的径向层；一纬向层中的各碳纤维的排布方法是：把组成该纬向层的各碳纤维先后或同时环绕轮毂轴线而形成一个完整的纬向层。

径向层中的各碳纤维先后排布是指，先排布一根碳纤维，再排布另一根碳纤维。先后排布时，最好按照相邻次序进行排布，即先排布第一根碳纤维，再排布与第一根碳纤维相邻的第二根碳纤维，再排布与第二根碳纤维相邻的第三根碳纤维，依此类推。径向层的各碳纤维同时排布是指同一时间一起排布组成该径向层的各碳纤维。

纬向层中的各碳纤维先后排布是指，先排布一根环绕轮毂轴线的碳纤维，再排布另一根环绕轮毂轴线的碳纤维。先后排布时，最好按照相邻次序进行排布，即先排布环绕轮毂轴线的第一根碳纤维，再排布与第一根碳纤维相邻的环绕轮毂轴线的第二根碳纤维，再排布与第二根碳纤维相邻的环绕轮毂轴线的第三根碳纤维，依此类推。纬向层的各碳纤维同时排布是指同一时间一起排布组成该纬向层的环绕轮毂轴线的各碳纤维。

所述碳纤维轮毂的碳纤维排布方法，一径向层中的各碳纤维的排布方法是：把一根碳纤维在轮毂中心与轮缘之间反复折回而形成一个完整的径向层；一纬向层中的各碳纤维的排布方法是：把一根碳纤维环绕轮毂轴线而形成一个完整的纬向层。这样，一根碳纤维经反复折回就形成一个径向层；一根碳纤维经多次环绕轮毂轴线就形成一个纬向层。径向层中的碳纤维可以以轮毂中心作为起始处，向着轮缘方向延伸，再折回到轮毂中心，如此反复，完成一个完整的径向层排布。也可以以轮缘作为起始处，向着轮毂中心方向延伸，再折回到轮缘，如此反复，完成一个完整的径向层排布。纬向层中的碳纤维可以以轮毂中心作为起始处，环绕轮毂轴线，环绕时半径先逐渐增大但轴线位置不变，然后再保持半径不变逐渐改变轴向位置，直到轮缘处，完成一个完整的纬向层排布。也可以以轮缘作为起始处，环绕轮毂轴线，环绕时半径先保持不变逐渐改变轴向位置，然后再逐渐缩小半径但轴线位置不变，直到轮毂中心处，完成一个完整的纬向层排布。