专利名称：钢制无内胎汽车车轮等强度轮辋的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及汽车车轮的截面几何结构，一种钢制无内胎汽车车轮等强度轮辋。
背景技术：
高速公路交通的不断发展，运输速度的不断提高，对汽车车轮提出了更高的要求。由于无内胎车轮具有重量轻、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。无内胎钢制汽车车轮由轮辋和轮辐相焊接而成(参见图1)。其中轮辋是车轮上安装和支承轮胎的部件。轮辋由依次相连的内侧轮缘、内侧胎圈座、轮辋槽、直线段、外侧胎圈座和外侧轮缘所组成(参见图2)。其中内侧轮缘和外侧轮缘为轮辋上给轮胎提供轴向支承的部分；内侧胎圈座和外侧胎圈座为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；直线段是轮辋与轮辐结合和焊接的部分。图2所示的轮辋是目前普遍采用的等厚度截面轮辋，采用钢带圈焊/滚形工艺制造而成，轮辋截面各处的厚度是相等的。由于轮辋各部位所受的载荷是不相等的，因此这种轮辋的厚度是按最危险截面强度设计的，截面中各部位的厚度相等，不该厚的部位也采用了的较厚的尺寸，给轮辋增加了不必要的重量。用这种轮辋制造的车轮不符合汽车轻量化、节能的要求。
发明内容
本实用新型的目的是提出一种钢制无内胎汽车车轮等强度轮辋，用来取代等厚度的轮辋，以满足汽车对车轮轻量化和安全性的要求。
这种钢制无内胎汽车车轮等强度轮辋，其截面包括依次相连的内侧轮缘、内侧胎圈座、轮辋槽、直线段、外侧胎圈座和外侧轮缘。内侧轮缘与内侧胎圈座的交接处、外侧轮缘与外侧胎圈座的交接处及外侧胎圈座与直线段的交接处三个部位的截面较厚，其余部位的截面较薄。
这种钢制无内胎汽车车轮等强度轮辋中载荷大的截面厚度厚，载荷小截面厚度薄，形成了截面不等厚的、等强度的轮辋截面。用这种等强度轮辋制造的车轮比用等厚度轮辋制造的车轮不但重量轻而且抗疲劳强度高，能够满足汽车对车轮轻量化和安全性的要求。因此，这种等强度轮辋是具有良好的发展前景的。
图1是一种等厚度轮辋钢制车轮图样，其中1等厚度轮辋、2轮辐、3焊接点；图2是一种等厚度轮辋图样，其中4内侧轮缘、5内侧胎圈座、6轮辋槽、7气门嘴孔、8直线段、9外侧胎圈座、10外侧轮缘；图3是一种等强度轮辋图样，其中11内侧轮缘与内侧胎圈座的交接处、12外侧胎圈座与直线段的交接处、13外侧轮缘与外侧胎圈座的交接处。
具体实施方式
如图3所示，这种钢制无内胎汽车车轮等强度轮辋其截面包括依次相连的内侧轮缘4、内侧胎圈座5、轮辋槽6、直线段8、外侧胎圈座9和外侧轮缘10。内侧轮缘与内侧胎圈座的交接处11、外侧轮缘与外侧胎圈座的交接处13及外侧胎圈座与直线段的交接处12等三个部位的截面较厚，其余部位的截面较薄。
如图3所示，这种钢制无内胎汽车车轮等强度轮辋的截面从壁厚处到壁薄处、从壁薄处到壁厚处皆为圆滑逐渐过渡的。
经计算和实验，在轮辋上，内侧轮缘和内侧胎圈座的交接处11、外侧轮缘和外侧胎圈座的交接处13及外侧胎圈座与直线段的交接处12所受载荷最大，因此，该三处轮辋截面设计得最厚。适当延长直线段8可以起到加强外侧胎圈座9的支承强度，增强与轮辐2的焊接强度，在轮辐偏距相同的情况下，可以减少轮辐与轮辋结合部直线段的长度。
这种不同截面厚度的等强度轮辋可以通过强力旋压技术来加工成型。通过强力旋压的冷作硬化作用，可以使轮辋材料的强度得到很大的提高。这样，在保证轮辋外工作轮廓曲线的前提下，除了加厚的部位外，其余部位的截面可以比一般的无内胎车轮的轮辋做得更薄。用这种等强度轮辋制造的车轮比用等厚度轮辋制造的车轮不但重量轻而且抗疲劳强度高，能够满足汽车对车轮轻量化和安全性的要求。
以22.5×8.25无内胎钢制车轮的等强度轮辋为例，其厚度按图3从左到右沿轴向方向的规律是这样的外侧轮缘10为6mm；外侧轮缘与外侧胎圈座的交接处13为8mm；外侧胎圈座9由8mm逐渐减薄到5.6mm；在接近直线段8前三分之一处又逐渐增加到8mm，这是由于直线段8的延长段与外侧胎圈座9相交的结果，其作用是增强与轮辋的焊接强度和支承强度，减少轮辐与轮辋结合部直线段的长度，节省轮辐材料；然后厚度逐渐减薄到直线段8处的5.6mm；轮辋槽6保持5.6mm厚度，直到与右边的内侧胎圈座5的结合处；内侧胎圈座5与内侧轮缘4的交接处11厚度逐渐增加到8mm；内侧轮缘4的厚度也是6mm。
采用不同材料，有不同载荷要求的车轮，其等强度轮辋厚度分布的具体数据是不相同的，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。采用等强度轮辋制造的 22.5×8.25 无内胎钢制车轮比同等载荷的采用等厚度轮辋制造的22.5×8.25无内胎钢制车轮至少减轻重3kg。
权利要求1.一种钢制无内胎汽车车轮等强度轮辋，其截面包括依次相连的内侧轮缘(4)、内侧胎圈座(5)、轮辋槽(6)、直线段(8)、外侧胎圈座(9)和外侧轮缘(10)，其特征是内侧轮缘与内侧胎圈座的交接处(11)、外侧轮缘与外侧胎圈座的交接处(13)及外侧胎圈座与直线段的交接处(12)三个部位的截面较厚，其余部位的截面较薄。
2.如权利要求1所述的钢制无内胎汽车车轮等强度轮辋，其特征是其截面从壁厚处到壁薄处、从壁薄处到壁厚处皆为圆滑逐渐过渡的。
专利摘要一种钢制无内胎汽车车轮等强度轮辋，其截面包括依次相连的内侧轮缘(4)、内侧胎圈座(5)、轮辋槽(6)、直线段(8)、外侧胎圈座(9)和外侧轮缘(10)。内侧轮缘与内侧胎圈座的交接处(11)、外侧轮缘与外侧胎圈座的交接处(13)及外侧胎圈座与直线段的交接处(12)三个部位的截面较厚，其余部位的截面较薄。这种钢制无内胎汽车车轮等强度轮辋中，载荷大的截面厚度厚，载荷小截面厚度薄，形成了截面不等厚的、等强度的轮辋截面。用这种等强度轮辋制造的车轮比用等厚度轮辋制造的车轮不但重量轻而且抗疲劳强度高，能够满足汽车对车轮轻量化和安全性的要求。因此，这种等强度轮辋具有良好的发展前景。
文档编号B60B21/00GK2905513SQ20062010365
公开日2007年5月30日 申请日期2006年5月16日 优先权日2006年5月16日
发明者张小光, 吴欣生, 张建荣 申请人:嘉兴市四通车轮制造有限公司