[发明专利]一种用于商用车的轻量化高强度轮毂

说明书

本发明公开了一种用于商用车的轻量化高强度轮毂，该轮毂采用高强度铝合金材质，整体采用高强度铝合金材料，可有效减轻轮毂重量，减重比例可达到48％；高强度铝合金材料屈服强度为276MPa，为球铁材料屈服强度的74％(QT600)到89％(QT450)之间。通过有限元分析，考虑最恶劣的侧翻工况，通过内侧盘面中心处设置为变截面圆形，可以使轮毂的截面材料得到更好的分配，在保证零件具有足够强度的基础上重量最轻，提高轴向的受力能力，保证了产品的可靠性。

【技术领域】

本发明属于商用车车轮轮毂技术领域，具体涉及一种用于商用车的轻量化高强度轮毂。

【背景技术】

车辆在公路运输和工程运输中应用广泛，轮毂作为地面和车身之间的一个重要环节，其承载能力决定了整车的承载能力，而其重量又影响着整车的油耗等经济性要求。在满足承载能力的基础上，重量越轻就越有优势。而目前的轮毂产品多采用铸铁合金或者合金结构钢，如球墨铸铁QT450、合金结构钢42CrMo等材料，成型方法主要是铸造和锻造，成型过程中熔炼温度高能耗高，切削困难，加工成本高；在使用过程中，由于密度大，重量重，能耗高，对整车的经济性不利，也不利于节能减排。对现有的铁合金材料轮毂进行轻量化结构优化设计，可以达到的减重比例有限，一般不超过10％，满足不了整车根据越来越高的能耗和排放法规对零部件产品提出的轻量化要求。

为了不断满足整车轻量化的产品需求，通过应用轻量化新材料代替钢铁材料已经成为车桥发展的重要方向。铝合金是所有现用金属材料中密度较低的轻金属材料，其密度和弹性模量大约都只有钢铁材料的三分之一，因而成为汽车减轻自重，提高节能性和环保性的首选材料。

普通的铸铝材料强度较低，若采用单一的铸铝材料成型，需要更多体积的铝来满足刚度和强度的要求，减重比例一般不超过30％，还会受到空间布置的各种限制；最新的铝合金轻量化技术中有采用在铝本体的上镶嵌钢套的方式来满足刚强度和重量两方面综合优化的需求，但此种方法又存在铸造工艺复杂、成本较高等缺点。

【发明内容】

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种用于商用车的轻量化高强度轮毂；该轮毂通过使用高强度铝合金材料，同时对轮毂结构进行了优化，可以同时满足轮毂高强度、生产工艺简单和重量等多方面的综合优化需求。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种用于商用车的轻量化高强度轮毂，所述轮毂包括第一盘面和第二盘面，第一盘面的直径小于第二盘面；第一盘面和第二盘面通过斜面环连接，第一盘面、第二盘面和斜面环均为同一轴线；

第一盘面包括圆环状的外环和在外环内的回转薄壁面，外环和回转薄壁面同轴；回转薄壁面为圆弧面形状，从回转薄壁面的第二弧面至回转薄壁面的第一弧面方向，回转薄壁面垂直于其轴向的圆形截面面积沿回转薄壁面的轴向逐渐增加。

本发明的进一步改进在于：

优选的，第二盘面的外部侧边为圆形或花瓣形。

优选的，第二盘面的上端面沿其轴向开设有若干个圆形凸台，圆形凸台的轴线平行于第二盘面的轴线；相邻的圆形凸台之间沿第二盘面周向的距离相等；

每一个圆形凸台在其中心处，沿其轴线开设有第二通孔。

优选的，圆形凸台的外侧面和第二盘面的上端面连接处为过渡圆角。

优选的，每一个第二通孔被贯穿有一个滚花螺栓，滚花螺栓和第二通孔过盈配合，第二盘面通过滚花螺栓连接有轮辋。

优选的，外环沿其周向开设有若干个第一通孔，相邻的第一通孔之间沿外环周向的距离相等；第一通孔被贯穿有螺栓，外环通过螺栓连接有制动盘；

外环在其上端面的外侧设置有一圈凸出的制动盘挡肩，制动盘挡肩用于限位制动盘。