车轮及具有其的车辆的制作方法

1.本实用新型涉及车辆技术领域，具体而言，涉及一种车轮及具有其的车辆。


背景技术：

2.商用车的车轮由轮辐和轮辋两部分组成，无内胎的车轮的轮辐通常经过旋压成型。轮辐包括依次连接的安装段、过渡段、中间段以及端段。
3.相关技术中，中间段上设有风孔，由于中间段的整体厚度一致，从而使得风孔位置容易出现应力集中的情况，降低了轮辐的结构强度，使轮辐使用寿命变短。


技术实现要素：

4.本实用新型的主要目的在于提供一种车轮及具有其的车辆，以解决相关技术中的中间段的风孔位置结构强度低的问题。
5.为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种车轮，包括：轮辐，包括依次连接的安装段、过渡段、中间段以及端段，中间段包括本体段和与本体段连接的增厚段，增厚段设置在本体段和端段之间。
6.进一步地，由端段至过渡段的方向上，增厚段的中部的厚度大于增厚段的两端的厚度。
7.进一步地，增厚段的靠近端段的一端厚度为d1，增厚段的最大厚度为d2，其中，1.15d1≤d2≤1.4d1。
8.进一步地，本体段为弧形结构，弧形结构的内侧圆弧的半径为r，其中，25mm≤r≤50mm。
9.进一步地，过渡段的厚度由安装段至中间段的方向逐渐减小。
10.进一步地，中间段上设置有风孔。
11.进一步地，风孔为多个，多个风孔沿中间段的周向间隔布置。
12.进一步地，安装段上设置有中心孔及螺孔。
13.进一步地，螺孔为多个，多个螺孔环绕在中心孔的外侧，轮辐通过旋压成型。
14.根据本实用新型的另一方面，提供了一种车辆，包括车体和安装在车体上的车轮，车轮为上述的车轮。
15.应用本实用新型的技术方案，由于在本体段和端段之间设置了增厚段，从而使得中间段的整体结构强度增大，避免了在中间段上出现应力集中的情况，进而提高了轮辐的整体结构强度，延长了轮辐的使用寿命。因此，本技术的技术方案有效解决了相关技术中的中间段的风孔位置结构强度低的问题。
附图说明
16.构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。
在附图中：
17.图1示出了根据本实用新型的车轮的实施例的剖视示意图；以及
18.图2示出了图1的车轮的应力云图。
19.其中，上述附图包括以下附图标记：
20.10、轮辐；11、安装段；111、中心孔；112、螺孔；12、过渡段；13、中间段；131、增厚段；132、风孔；14、端段。
具体实施方式
21.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
22.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
23.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
24.除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
25.如图1所示，本实施例提供了一种车轮，包括轮辐10，包括依次连接的安装段11、过渡段12、中间段13以及端段14，中间段13包括本体段和与本体段连接的增厚段131，增厚段131设置在本体段和端段14之间。
26.在本实施例中，由于在本体段和端段14之间设置了增厚段131，从而使得中间段13的整体结构强度增大，避免了在中间段13上出现应力集中的情况，进而提高了轮辐的整体结构强度，延长了轮辐的使用寿命。因此，本实施例的技术方案有效解决了相关技术中的中间段的风孔位置结构强度低的问题。
27.申请人对轮辐改进前后进行试验对比，具体试验数据如下：
28.车轮规格22.5
×
9.00(单位：英寸in)，试验标准参照欧洲卡车钢制车轮的试验要求es3.11，试验载荷8800kg，径向试验要求≥50万转；实验数据如下表所示：
29.序号项目疲劳试验结果失效模式1改进前453265转风孔处开裂
2改进后761258转焊接处开裂
30.通过上述实验数据可以得出，在中间段13上设置增厚段131后，整个车轮的疲劳寿命明显提高，即使在长期运转后出现局部开裂，开裂位置不会出现在中间段13上，充分保证了中间段13的结构强度，提高了车轮的使用寿命。
31.如图1所示，在本实施例中，由端段14至过渡段12的方向上，增厚段131的中部的厚度大于增厚段131的两端的厚度。
32.通过上述设置，保证了增厚段131与中间段及端段14之间的过渡连接，保证了增厚段131能够增加中间段13的整体强度。
33.优选地，如图1所示，增厚段131的靠近端段14的一端厚度为d1，增厚段131的最大厚度为d2，其中，1.15d1≤d2≤1.4d1。
34.上述设置增加了中间段13的结构强度，使得增厚段131的靠近风孔132处的结构强度更大，避免在开设风孔132时造成应力集中的现象，提高了轮辐10的整体结构强度。
35.具体地，当d1＝d2时，轮辐的应力集中情况如图2所示，虽然其强度有一定的提升，但在长期工作中，轮辐的最大应力处依然在风孔处出现，最大应力达到211.5mpa。因此，单纯设置均匀厚度的增厚段并不能很好的解决风孔处应力集中的问题。
36.为了研究d1、d2之间的关系对应力集中的影响，相关的实验数据如下：
[0037][0038][0039]
通过上述实验数据可知，当1.15d1≤d2≤1.4d1时，风孔应力减小变化明显，当d2＞1.4d1后，风孔的应力变化不明显，此时再增加局部厚度会使中间段13的重量增大较多，不利用保持轮辐的轻量化。因此，当1.15d1≤d2≤1.4d1时，对提高轮辐的整体结构强度并保证轮辐整体的轻量化效果最佳。
[0040]
如图1所示，在本实施例中，本体段为弧形结构，弧形结构的内侧圆弧的半径为r，其中，25mm≤r≤50mm。
[0041]
如图1所示，在本实施例中，过渡段12的厚度由安装段11至中间段13的方向逐渐减小。
[0042]
上述设置既保证了安装段11与过渡段12连接处的结构强度，又使过渡段12的整体的重量较轻，实现了轮辐10的轻量化。
[0043]
如图1所示，为了便于从轮辐10上顺利地通过气体，中间段13上设置有风孔132。
[0044]
如图1所示，风孔132为多个，多个风孔132沿中间段13的周向间隔布置。这样，多个风孔132形成多处过风通道，有利于降低风阻，提高轮辐10的承载能力。
[0045]
如图1所示，安装段11上设置有中心孔111及螺孔112。螺孔112的设置便于与螺栓配合，实现轮辐10的固定。
[0046]
如图1所示，为了提高紧固轮辐10的可靠度，螺孔112为多个，多个螺孔112环绕在中心孔111的外侧。为了便于加工及成型容易，轮辐10通过旋压成型。
[0047]
在本技术中，车轮还包括轮辋(图中未示出)。其中，轮辐10设置在轮辋的轴向的一端，轮辋的位于其周沿处的内表面与轮辐10的周沿的端面贴合。
[0048]
在本技术中，轮辋包括轮辋本体和折弯翻边，折弯翻边与轮辋本体的轴向一端的周沿连接并沿轮辋本体的径向弯曲延伸后与端段14贴合，以与轮辐形成结合部分，结合部分的轴向宽度大于等于5mm且小于等于25mm。
[0049]
因此，具有上述车轮的车辆也具有上述优点。
[0050]
从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果：
[0051]
在本实施例中，由于在本体段和端段之间设置了增厚段，从而使得中间段的整体结构强度增大，避免了在中间段上出现应力集中的情况，进而提高了轮辐的整体结构强度，延长了轮辐的使用寿命。
[0052]
为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在
……
之上”、“在
……
上方”、“在
……
上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在
……
上方”可以包括“在
……
上方”和“在
……
下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
[0053]
此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。
[0054]
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。