等应变弹性车轮及其组装方法和刚度设计方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110154639A(43)申请公布日2019.08.23(21)申请号201910424294.3(22)申请日2019.05.21(71)申请人株洲时代新材料科技股份有限公司地址412007湖南省株洲市天元区海天路18号(72)发明人肖祥龙胡伟辉颜瑶林胜罗斌陆响伍保华曾慧(74)专利代理机构上海硕力知识产权代理事务所(普通合伙)31251代理人王法男(51)Int.Cl.B60B17/00(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图4页(54)发明名称等应变弹性车轮及其组装方法和刚度设计方法(57)摘要等应变弹性车轮，包括轮箍、轮芯以及弹性体，轮箍和轮芯沿径向隔开形成径向空隙，沿周向隔开形成周向空隙，弹性体压缩在周向空隙中，且弹性体与轮箍和轮芯均沿径向隔开不接触，周向空隙与弹性体贴靠的两侧的夹角α为0~90度，弹性体为与周向空隙相对应的扇形形状，且弹性体所占圆周比例沿径向相等，周向间隙沿周向均匀分布N×3个且N≥2。本发明可有效降低弹性车轮的径向刚度，改善车辆簧下部分的振动状况，周向力更加线性，使用寿命更长，提高弹性车轮的结构稳定性和可靠性，满足不同线路工况下低地板车辆中车辆簧下部分的刚度需求，使用安全性和实用性高，生产成本和维护成本低。本发明还提供等应变弹性车轮的组装方法和刚度设计方法。CN110154639ACN110154639A权利要求书1/2页1.等应变弹性车轮，包括轮箍（1）、同心设置在轮箍（1）内的轮芯（2）以及可拆卸连接在轮箍（1）和轮芯（2）之间的弹性体（3），其特征在于所述的轮箍（1）和轮芯（2）沿径向隔开形成径向空隙（A），沿周向隔开形成周向空隙（B），弹性体压缩在周向空隙（B）中，且弹性体（3）与轮箍（1）和轮芯（2）均沿径向隔开不接触，周向空隙（B）与弹性体（3）贴靠的两侧的夹角α为0~90度，弹性体（3）为与周向空隙（B）相对应的扇形形状，且弹性体（3）所占圆周比例沿径向相等，周向间隙（B）沿周向均匀分布N×2个且N≥3。2.根据权利要求1所述的等应变弹性车轮，其特征在于所述的轮芯（2）由芯环（21）和沿周向均匀分布在芯环（21）外周且呈扇形的扇叶（22）组成，芯环（21）与扇叶（22）一体成型，且扇叶（22）的数量为至少三个，轮箍（1）的内环中具有与扇叶（22）相对应的扇形缺口（11）且扇形缺口（11）的周向宽度大于扇叶（22）的周向宽度，扇叶（22）位于扇形缺口（11）中间，扇叶（22）的两侧形成周向空隙（B）。3.根据权利要求2所述的等应变弹性车轮，其特征在于所述的径向空隙（A）包括扇叶（22）与轮箍（1）之间的外径向空隙（A1）和芯环（21）与轮箍（1）之间的内径向空隙（A2），外径向空隙（A1）的径向宽度H1等于弹性体（3）与轮箍（1）间的径向间隙宽度，内径向空隙（A2）的径向宽度H2等于弹性体（3）与芯环（21）间的径向间隙宽度。4.根据权利要求2所述的等应变弹性车轮，其特征在于单个所述的扇形缺口（11）的周向宽度占轮箍（1）圆周的1/12~1/6，扇叶（22）的周向宽度占扇形缺口（11）周向宽度的1/3~1/2。5.根据权利要求1所述的等应变弹性车轮，其特征在于所述的弹性体（3）由与轮箍（1）或轮芯（2）可拆卸连接的端板（31）、隔板（32）和橡胶层（33）组成，隔板（32）位于两个端板（31）之间，相邻的隔板（32）之间和端板（31）与隔板（32）之间均通过橡胶层（33）硫化粘结，两个端板（31）之间形成夹角α，且夹角α的交点与轮芯（2）的圆心重合。6.根据权利要求1或5所述的等应变弹性车轮，其特征在于所述的弹性体（3）的一端开有沿周向设置的U型油腔（34），径向对齐的弹性体（3）的U型油腔（34）通过半圆型的导油管（4）密封连接，导油管（4）架设于轮芯（2）上，导油管（4）与轮芯（2）同心且沿径向均匀间隔设置，U型油腔（34）中注满液压油。7.根据权利要求6所述的等应变弹性车轮，其特征在于所述的U型油腔（34）开设在一端端板（32）和与该端板（32）连接的橡胶层（33）中。8.权利要求1至7任一所述的等应变弹性车轮的组装方法，其特征在于先将轮芯（2）同心放置于轮箍（1）中，并使轮箍（1）和轮芯（2）沿径向和周向均隔开形成径向空隙（A）和周向空隙（B），然后将一半数量的弹性体（3）安装在周向空隙（B）中且相邻的弹性体（3）之间预留一个周向空隙（B），之后用外力转动轮芯（2）使已安装的弹性体（3）压缩，将另一半数量的弹性体（3）分别安装在预留的周向空隙（B）中，最后松开轮芯（2）通过弹性体（3）的反弹力达到各弹性体（3）的受力平衡。9.权利要求1至7任一项所述的等应变弹性车轮的刚度设计方法，其特征在于设