點接觸式高強度輪轂的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種點接觸式高強度輪轂，屬于汽車配件【技術(shù)領(lǐng)域】，其包括輪輻和輪輞，所述輪輻包括具有均勻分布在中心軸孔外圍的螺栓孔的安裝部、嵌合在輪輞內(nèi)的嵌合部、連接所述安裝部和嵌合部的輻盤部，每個所述螺栓孔設(shè)在一個由輪轂的軸向內(nèi)側(cè)朝軸向外側(cè)凸起的圓形凸臺中，所述每個圓形凸臺的周圍設(shè)有4個應(yīng)力點，所述應(yīng)力點設(shè)置在安裝部上平坦部分的軸向內(nèi)側(cè)面上。本實用新型的有益效果是：實現(xiàn)輪轂輕量化的同時滿足強度要求，而且應(yīng)力點的設(shè)置能夠分散集中在螺栓孔附近的應(yīng)力，便于載荷的均勻分布，防止裂紋產(chǎn)生，從而提高輪轂的疲勞壽命。
【專利說明】點接觸式高強度輪轂
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及汽車配件【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種點接觸式高強度輪轂。
【背景技術(shù)】
[0002]汽車輪轂是汽車行駛系統(tǒng)中重要的安全部件，對汽車的行駛安全性、平順性和乘員舒適性有重要影響。輪轂一般在隨機動載荷作用下工作，造成輪轂失效的主要形式是疲勞破壞。輪轂在使用前必須通過多項性能檢測，其中旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞試驗是一項重要的檢測環(huán)節(jié)。輪轂的疲勞破壞主要是彎矩作用引起，而該彎矩主要由輪輻與制動盤(或法蘭盤)的連接螺栓的預(yù)緊力造成，因此輪輻安裝部的螺栓孔部位是輪轂靜載狀態(tài)下應(yīng)力較高的區(qū)域，屬于低壽命區(qū)，在長期高速旋轉(zhuǎn)動載荷的作用下容易最先出現(xiàn)裂紋而導(dǎo)致輪轂失效。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對上述問題，利用有限元分析計算，再進行結(jié)構(gòu)改進和優(yōu)化設(shè)計，而提供點接觸式高強度輪轂，緩減安裝部螺栓孔部位的應(yīng)力集中現(xiàn)象，提高輪轂的承載能力和其旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞壽命。[0004]本實用新型的技術(shù)方案是:
[0005]點接觸式高強度輪轂，包括輪輻和輪輞，所述輪輻包括具有均勻分布在中心軸孔外圍的螺栓孔的安裝部、嵌合在輪輞內(nèi)的嵌合部、連接所述安裝部和嵌合部的輻盤部，其特征在于:每個所述螺栓孔設(shè)在一個由輪轂的軸向內(nèi)側(cè)朝軸向外側(cè)凸起的圓形凸臺中，所述每個圓形凸臺的周圍設(shè)有4個應(yīng)力點，所述應(yīng)力點設(shè)置在安裝部上平坦部分的軸向內(nèi)側(cè)面上。應(yīng)力點的設(shè)置，有利于分散集中在螺栓孔附近的應(yīng)力，便于載荷的均勻分布，防止裂紋產(chǎn)生，從而提高輪轂的疲勞壽命。
[0006]進一步的，本實用新型所述的每個圓形凸臺周圍的4個應(yīng)力點均包括2個內(nèi)圈點和2個外圈點，所有所述的內(nèi)圈點均分布在位于半徑方向上圓形凸臺內(nèi)側(cè)的同一圓周上，所有所述的外圈點均分布在位于半徑方向上圓形凸臺外側(cè)的同一圓周上。
[0007]進一步的，本實用新型所述的應(yīng)力點呈細(xì)條狀凸起，由軸向外側(cè)朝軸向內(nèi)側(cè)壓制--? 。
[0008]進一步的，本實用新型所述的安裝部上設(shè)有由軸向內(nèi)側(cè)朝軸向外側(cè)凸起的加強筋，圓形凸臺和加強筋沿圓周互相間隔分布。加強筋的設(shè)置有利于增加輪轂強度，提高其承載能力。
[0009]進一步的，本實用新型所述的輻盤部呈向輪輻外側(cè)凸起的拱形凸環(huán)狀，其上設(shè)有多個通風(fēng)孔，所述多個通風(fēng)孔以中心軸孔為中心沿圓周均勻分布。通風(fēng)孔的設(shè)置有利于減輕輪轂重量，實現(xiàn)輕量化設(shè)計。
[0010]進一步的，本實用新型所述的安裝部、嵌合部和輻盤部為一體結(jié)構(gòu)。
[0011]本實用新型的有益效果是:設(shè)置通風(fēng)孔實現(xiàn)輪轂輕量化，同時還利用加強筋結(jié)構(gòu)來滿足強度要求，而且應(yīng)力點的設(shè)置能夠分散集中在螺栓孔附近的應(yīng)力，便于載荷的均勻分布，防止裂紋產(chǎn)生，從而提高輪轂的疲勞壽命。
[0012] 申請人:對本實用新型所述的高強度高疲勞壽命輪轂進行了旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞試驗，對照組是無應(yīng)力點的同樣規(guī)格尺寸的普通輪轂，將兩個輪轂樣件在恒定彎矩1571N.m、轉(zhuǎn)速200rpm的條件下進行疲勞試驗，結(jié)果無應(yīng)力點的普通輪轂經(jīng)過70220次旋轉(zhuǎn)后，輪輻破裂，而本實用新型的輪轂經(jīng)過122400次旋轉(zhuǎn)后才出現(xiàn)破裂。試驗數(shù)據(jù)充分說明，經(jīng)過結(jié)構(gòu)改進和優(yōu)化設(shè)計后，本實用新型的輪轂的疲勞壽命得到了顯著提高。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型實施例軸向外側(cè)面的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2為圖1的A-A剖視圖；
[0015]圖3為圖2中G處的具體結(jié)構(gòu)圖；
[0016]圖4為圖2的Z向視圖；
[0017]圖5為圖4的B-B剖視圖。
【具體實施方式】
[0018]現(xiàn)結(jié)合附圖對本實用新型作進一步的說明:
[0019]如圖1-圖4所示，本實施例的點接觸式高強度輪轂，包括輪輻10和輪輞20，輪輻10包括安裝部11、嵌合部12和連接所述安裝部11和嵌合部12的輻盤部13，安裝部11、嵌合部12和輻盤部13為一體結(jié)構(gòu)。
[0020]嵌合部12嵌合在輪輞20內(nèi)；輻盤部13呈向輪輻外側(cè)凸起的拱形凸環(huán)狀，其上設(shè)有多個通風(fēng)孔131，該多個通風(fēng)孔131以中心軸孔為中心沿圓周均勻分布，通風(fēng)孔131的設(shè)置能夠減輕輪轂的重量，滿足輕量化設(shè)計的要求；安裝部11上具有均勻分布在中心軸孔外圍的4個螺栓孔111。
[0021]每個螺栓孔111都設(shè)在安裝部上一個由輪轂的軸向內(nèi)側(cè)朝軸向外側(cè)凸起的圓形凸臺112中，另外，安裝部11上還設(shè)有由軸向內(nèi)側(cè)朝軸向外側(cè)凸起的加強筋113，圓形凸臺112和加強筋113沿圓周互相間隔分布，加強筋113的設(shè)置能夠增加輪轂的強度。
[0022]本實施例最突出的特征在于，每個圓形凸臺112的周圍均設(shè)有4個應(yīng)力點30，總共16個應(yīng)力點30。該應(yīng)力點設(shè)置在安裝部11上平坦部分的軸向內(nèi)側(cè)面上，呈細(xì)條狀凸起，由軸向外側(cè)朝軸向內(nèi)側(cè)壓制而成(如圖5所示)。每個圓形凸臺112周圍的4個應(yīng)力點30均包括2個內(nèi)圈點和2個外圈點，所有8個內(nèi)圈點均分布在位于半徑方向上圓形凸臺112內(nèi)側(cè)的同一圓周上，所有8個外圈點均分布在位于半徑方向上圓形凸臺112外側(cè)的同一圓周上。應(yīng)力點30的設(shè)置，有利于分散集中在螺栓孔111附近的應(yīng)力，便于載荷的均勻分布，防止裂紋產(chǎn)生，從而提高輪轂的疲勞壽命。
【權(quán)利要求】
1.一種點接觸式高強度輪轂，包括輪輻和輪輞，所述輪輻包括具有均勻分布在中心軸孔外圍的螺栓孔的安裝部、嵌合在輪輞內(nèi)的嵌合部、連接所述安裝部和嵌合部的輻盤部，其特征在于:每個所述螺栓孔設(shè)在一個由輪轂的軸向內(nèi)側(cè)朝軸向外側(cè)凸起的圓形凸臺中，所述每個圓形凸臺的周圍設(shè)有4個應(yīng)力點，所述應(yīng)力點設(shè)置在安裝部上平坦部分的軸向內(nèi)側(cè)面上。
2.按照權(quán)利要求1所述的點接觸式高強度輪轂，其特征在于:所述每個圓形凸臺周圍的4個應(yīng)力點均包括2個內(nèi)圈點和2個外圈點，所有所述的內(nèi)圈點均分布在位于半徑方向上圓形凸臺內(nèi)側(cè)的同一圓周上，所有所述的外圈點均分布在位于半徑方向上圓形凸臺外側(cè)的同一圓周上。
3.按照權(quán)利要求1所述的點接觸式高強度輪轂，其特征在于:所述應(yīng)力點呈細(xì)條狀凸起，由軸向外側(cè)朝軸向內(nèi)側(cè)壓制而成。
4.按照權(quán)利要求1所述的點接觸式高強度輪轂，其特征在于:所述安裝部上設(shè)有由軸向內(nèi)側(cè)朝軸向外側(cè)凸起的加強筋，圓形凸臺和加強筋沿圓周互相間隔分布。
5.按照權(quán)利要求1所述的點接觸式高強度輪轂，其特征在于:所述輻盤部呈向輪輻外側(cè)凸起的拱形凸環(huán)狀，其上設(shè)有多個通風(fēng)孔，所述多個通風(fēng)孔以中心軸孔為中心沿圓周均勻分布。
6.按照前述權(quán)利要求中任意一項所述的點接觸式高強度輪轂，其特征在于:所述安裝部、嵌合部和福盤部為一體結(jié)構(gòu)。
【文檔編號】B60B3/10GK203739533SQ201420066765
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年2月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月17日
【發(fā)明者】潘衛(wèi)民 申請人:浙江風(fēng)馳機械有限公司