一种轻质低阻高强度碳纤维轮毂.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CN109927478A(43)申请公布日2019.06.25(21)申请号201910297166.7(22)申请日2019.04.15(71)申请人哈尔滨工程大学地址150001黑龙江省哈尔滨市南岗区南通大街145号哈尔滨工程大学科技处知识产权办公室(72)发明人杜敬涛赵雨皓代政和飞帆侯敏(51)Int.Cl.B60B3/02(2006.01)B60B3/00(2006.01)B60B27/00(2006.01)权利要求书1页说明书2页附图2页(54)发明名称一种轻质低阻高强度碳纤维轮毂(57)摘要本发明的目的在于提供一种轻质低阻高强度碳纤维轮毂，包括碳纤维轮辋、轮辐、铝合金花鼓，轮辐分别连接碳纤维轮辋和铝合金花鼓，铝合金花鼓的两侧均安装有轴承承盘，轴承承盘上设置大孔以及大孔与铝合金花鼓之间的小孔，大孔里安装氮化硅轴承，铝合金轴伸入铝合金花鼓里，铝合金轴的两端分别与铝合金花鼓两端的氮化硅轴承配合。本发明氮化硅轴承置于轴承承盘内，高强度铝合金轴与轴承之间采用过盈配合，保证了氮化硅轴承、高强度铝合金轴良好的可拆卸性，一方面将传统工艺中的轮轴-轴套、轴承滚珠与内外圈之间的二次摩擦转化为轴承滚珠与内外圈之间的一次摩擦，另一方面，也消除了传统工艺中轴承与轴套之间的摩擦，达到减小摩擦的效果。CN109927478ACN109927478A权利要求书1/1页1.一种轻质低阻高强度碳纤维轮毂，其特征是：包括碳纤维轮辋、轮辐、铝合金花鼓，轮辐分别连接碳纤维轮辋和铝合金花鼓，铝合金花鼓的两侧均安装有轴承承盘，轴承承盘上设置大孔以及大孔与铝合金花鼓之间的小孔，大孔里安装氮化硅轴承，铝合金轴伸入铝合金花鼓里，铝合金轴的两端分别与铝合金花鼓两端的氮化硅轴承配合。2.根据权利要求1所述的一种轻质低阻高强度碳纤维轮毂，其特征是：每个氮化硅轴承均与其对应的轴承承盘过盈配合，铝合金轴的两端分别与其对应的氮化硅轴承过盈配合。3.根据权利要求1或2所述的一种轻质低阻高强度碳纤维轮毂，其特征是：碳纤维轮辋、轮辐以及铝合金花鼓通过在模具里压铸的方式结合成整体。4.根据权利要求1或2所述的一种轻质低阻高强度碳纤维轮毂，其特征是：轴承承盘的大孔与铝合金花鼓之间的小孔的直径小于氮化硅轴承内孔直径，铝合金轴为防止氮化硅轴承窜动的阶梯轴结构。5.根据权利要求3所述的一种轻质低阻高强度碳纤维轮毂，其特征是：轴承承盘的大孔与铝合金花鼓之间的小孔的直径小于氮化硅轴承内孔直径，铝合金轴为防止氮化硅轴承窜动的阶梯轴结构。2CN109927478A说明书1/2页一种轻质低阻高强度碳纤维轮毂技术领域[0001]本发明涉及的是一种轮毂。背景技术[0002]碳纤维的质量比金属铝轻，但强度又高于钢铁，并且具有高模量、耐腐蚀的特性，在国防军工和民用方面都有广泛的运用；[0003]轮毂分为一体式轮毂和分体式轮毂，其中分体式轮毂包括，花鼓、辐条、钢圈、轴承、轴套，其材料一般为质量较大了合金铝或不锈钢；传统的一体式轮毂无承盘设计，其轴承不易拆卸，同时车轴外的轴套产生二次摩擦；[0004]目前，对于减少轮毂有害摩擦的研究集中于轴承的改造、润滑油的利用、机体材料的选取，少有从机械结构设计的角度减小轮毂的有害摩擦的研究；[0005]综上所述，可知现有的轮毂难以满足对低阻、轻质、高强度的需求。发明内容[0006]本发明的目的在于提供减少轮毂整体有害摩擦的一种轻质低阻高强度碳纤维轮毂。[0007]本发明的目的是这样实现的：[0008]本发明一种轻质低阻高强度碳纤维轮毂，其特征是：包括碳纤维轮辋、轮辐、铝合金花鼓，轮辐分别连接碳纤维轮辋和铝合金花鼓，铝合金花鼓的两侧均安装有轴承承盘，轴承承盘上设置大孔以及大孔与铝合金花鼓之间的小孔，大孔里安装氮化硅轴承，铝合金轴伸入铝合金花鼓里，铝合金轴的两端分别与铝合金花鼓两端的氮化硅轴承配合。[0009]本发明还可以包括：[0010]1、每个氮化硅轴承均与其对应的轴承承盘过盈配合，铝合金轴的两端分别与其对应的氮化硅轴承过盈配合。[0011]2、碳纤维轮辋、轮辐以及铝合金花鼓通过在模具里压铸的方式结合成整体。[0012]3、轴承承盘的大孔与铝合金花鼓之间的小孔的直径小于氮化硅轴承内孔直径，铝合金轴为防止氮化硅轴承窜动的阶梯轴结构。[0013]本发明的优势在于：本发明去除了传统工艺中的轴套接触，既保证了氮化硅轴承、高强度铝合金轴良好的可拆卸性，一方面将传统工艺中的轮轴-轴套、轴承滚珠与内外圈之间的二次摩擦转化为轴承滚珠与内外圈之间的一次摩擦，另一方面，也消除了传统工艺中轴承与轴套之间的摩擦，达到减小摩擦的效果；该高强度碳纤维轮毂的轮体由碳纤维材料制作，直接将轮体压铸在合金铝的花鼓上，在提高轮毂强度的情况下，