一种用于商用车的轻量化钢铝复合材料轮毂制造技术

本实用新型专利技术涉及一种用于商用车的轻量化钢铝复合材料轮毂，其包括铝合金本体(2)，外侧轴承孔钢套(4)、外侧轴承外圈(5)、内侧轴承孔钢套(6)、内侧轴承外圈(7)、制动盘螺栓孔钢制镶件(8)和带有钢制挡肩的车轮螺栓孔镶件(10)；所述外侧轴承外圈(5)、内侧轴承外圈(7)分别过盈配合压入外侧轴承钢套(4)及内侧轴承钢套(6)，与所述钢铝复合材料轮毂(1)连接固定；所述车轮螺栓(9)穿过所述带有钢制挡肩的螺栓孔镶件(10)，用车轮螺母(15)将轮辋(13)和制动鼓(17)紧固在所述轻量化钢铝复合材料轮毂(1)上。本实用新型专利技术所述的轮毂可有效地降低轮毂重量，提升屈服强度，提高了轮毂整体安全性。

A lightweight steel aluminum composite hub used for commercial vehicles

The utility model relates to a commercial vehicle lightweight steel aluminum composite wheel, which comprises Aluminum Alloy body (2), the lateral bearing hole of steel sleeve (4), the lateral bearing outer ring (5), the inner bearing hole of steel sleeve (6), the inner bearing outer ring (7), Kong Gang bolt brake disc system insert (8) and a wheel bolt hole insert steel shoulder (10); the outer bearing ring (5), the inner bearing outer ring (7) are fit into lateral pressure bearing steel sleeve (4) and the inner bearing steel sleeve (6), and the steel aluminum composite the hub material (1) is connected and fixed; the wheel bolt (9) through the bolt hole with steel insert shoulder (10), with a wheel nut (15) rim (13) and brake drum (17) is fixed on the lightweight steel aluminum composite wheel (1) on. The wheel hub of the utility model can effectively reduce the wheel hub weight, improve the yield strength, and improve the overall safety of the hub.

【技术实现步骤摘要】
一种用于商用车的轻量化钢铝复合材料轮毂
本技术涉及一种商用车轮毂，尤其是一种用于商用车的轻量化钢铝复合材料轮毂。
技术介绍
车辆在公路运输和工程运输中被广泛应用，轮毂作为地面与车身之间的一个重要的传递环节，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。在满足承载能力要求的前提下，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，生产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替代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，因而成为汽车减轻自重，提高节能性和环保性的首选材料。铝合金密度和弹性模量大约都只有钢铁材料的三分之一，若采用单一轻质化材料成型，需要用更多体积的铝合金来满足刚度和强度的要求，减重比例一般不超过30％，而且，铝合金还有一些难以克服的缺点，例如屈服强度低、热膨胀系数大、热衰退显著等，不能可靠地满足使用要求。
技术实现思路
为解决上述
技术介绍
中的技术问题，本技术提供了一种用于商用车的轻量化钢铝复合材料轮毂。本技术所述的复合材料轮毂可有效地降低轮毂重量，提升局部屈服强度，提高了轮毂整体安全性。具体地说，本技术所述的用于商用车的轻量化钢铝复合材料轮毂，其包括铝合金本体2，外侧轴承孔钢套4、外侧轴承外圈5、内侧轴承孔钢套6、内侧轴承外圈7、制动盘螺栓孔钢制镶件8和带有钢制挡肩的车轮螺栓孔镶件10；所述外侧轴承外圈5、内侧轴承外圈7分别过盈配合压入外侧轴承钢套4及内侧轴承孔钢套6，从而与所述钢铝复合材料轮毂1连接固定；所述车轮螺栓9穿过所述带有钢制挡肩的车轮螺栓孔镶件10，用车轮螺母15将轮辋13和制动鼓17紧固在所述轻量化钢铝复合材料轮毂1上。在本实施例中，制动盘螺栓孔钢制镶件8和带有钢制挡肩的车轮螺栓孔镶件10的端面均裸露在铝合金本体2的法兰面上，直接与螺栓头或其他紧固件接触。在本实施例中，所述外侧轴承孔钢套4、内侧轴承孔钢套6、制动盘螺栓孔钢制镶件8及带有钢制挡肩的车轮螺栓孔镶件10与铝合金本体2的结合面为网格状或阶梯状等非平面18。在本实施例中，所述轻量化钢铝复合材料轮毂1的半轴螺栓螺纹19为铝合金螺纹或钢螺纹，可与六角头螺栓或双头螺柱等其他紧固件相连。在另一实施例中，包括铝合金本体2，外侧轴承孔钢套4、外侧轴承外圈5、内侧轴承孔钢套6、内侧轴承外圈7、制动盘螺栓孔钢制镶件8和带有钢制挡肩的车轮螺栓孔镶件10；所述外侧轴承外圈5、内侧轴承外圈7分别过盈配合压入外侧轴承钢套4及内侧轴承孔钢套6，从而与所述钢铝复合材料轮毂1连接固定；所述制动盘螺栓14穿过制动盘螺栓孔钢制镶件8，将制动盘12紧固在所述轻量化钢铝复合材料轮毂1上。在另一实施例中，制动盘螺栓孔钢制镶件8和带有钢制挡肩的车轮螺栓孔镶件10的端面均裸露在铝合金本体2的法兰面上，直接与螺栓头或其他紧固件接触。在另一实施例中，所述外侧轴承孔钢套4、内侧轴承孔钢套6、制动盘螺栓孔钢制镶件8及带有钢制挡肩的车轮螺栓孔镶件10与铝合金本体2的结合面为网格状或阶梯状等非平面18。在另一实施例中，所述轻量化钢铝复合材料轮毂1的半轴螺栓螺纹19为铝合金螺纹或钢螺纹，可与六角头螺栓或双头螺柱等其他紧固件相连。附图说明图1A、图1B及图1C均为本技术所述用于商用车的轻量化钢铝复合材料轮毂结构示意图；图2为本技术所述用于商用车的轻量化钢铝复合材料轮毂盘式轮毂装配示意图；图3为本技术所述用于商用车的轻量化钢铝复合材料轮毂鼓式轮毂装配示意图；图4为本技术所述用于商用车的轻量化钢铝复合材料轮毂铝合金本体示意图。主要元件符号说明：1轻量化钢铝复合材料轮毂2铝合金本体3钢制镶件4外侧轴承孔钢套5外侧轴承外圈6内侧轴承孔钢套7内侧轴承外圈8制动盘螺栓孔钢制镶件9车轮螺栓10带有钢制挡肩的车轮螺栓孔镶件11半轴12制动盘13轮辋14制动盘螺栓15车轮螺母16半轴螺栓17制动鼓18网格状或阶梯状等非平面结合面19半轴螺栓螺纹。具体实施方式以下结合实施例及相应附图对本技术的技术方案进行详细描述，以使本领域技术人员能够更加清楚的理解本技术的方案，但并不因此限制本技术的保护范围。本技术提供了一种用于商用车的轻量化钢铝复合材料轮毂。本技术所述的复合材料轮毂可有效地降低轮毂重量，提升局部屈服强度，提高了轮毂整体安全性。具体地说，本技术所述的用于商用车的轻量化钢铝复合材料轮毂，其包括铝合金本体2，外侧轴承孔钢套4、外侧轴承外圈5、内侧轴承孔钢套6、内侧轴承外圈7、制动盘螺栓孔钢制镶件8和带有钢制挡肩的车轮螺栓孔镶件10；所述外侧轴承外圈5、内侧轴承外圈7分别过盈配合压入外侧轴承钢套4及内侧轴承孔钢套6，从而与所述钢铝复合材料轮毂1连接固定；在使用鼓式制动时，所述车轮螺栓9穿过所述带有钢制挡肩的车轮螺栓孔镶件10，用车轮螺母15将轮辋13和制动鼓17紧固在所述轻量化钢铝复合材料轮毂1上。采用铝合金本体可有效减轻轮毂重量，减重比例达到50％。内外侧轴承孔、螺栓孔及车轮螺栓挡肩处均采用钢制镶件，相对于铝合金材料，局部屈服强度由206MPa提高到355MPa以上。通过有限元分析，考虑最恶劣的侧翻及温升工况，最大应力低于材料屈服强度，提高了轻量化钢铝复合材料轮毂的安全性。另外，由于铝合金本体和轴承外圈受热变形的不协调性，导致铝合金本体在温升工况下轴承处的接触压力减小，通过考虑温升的非线性接触分析，可通过加轴承钢套的设计使轴承外圈与钢套之间的最小接触压力大于0，大大减小了轴承耍圈的可能性，同时也保持了与原始设计相同的配合公差。制动盘螺栓孔钢制镶件8和带有钢制挡肩的车轮螺栓孔镶件10的端面均裸露在铝合金本体2的法兰面上，直接与螺栓头或其他紧固件接触，可有效防止压溃，同时钢制镶件还有较大的工艺调整范围。所述外侧轴承孔钢套4、内侧轴承孔钢套6、制动盘螺栓孔钢制镶件8及带有钢制挡肩的车轮螺栓孔镶件10与铝合金本体2的结合面为网格状或阶梯状等非平面18，以此提高连接强度。所述轻量化钢铝复合材料轮毂1的半轴螺栓螺纹19为铝合金螺纹或钢螺纹，可与六角头螺栓或双头螺柱等其他紧固件相连。在另一实施例中，包括铝合金本体2，外侧轴承孔钢套4、外侧轴承外圈5、内侧轴承孔钢套6、内侧轴承外圈7、制动盘螺栓孔钢制镶件8和带有钢制挡肩的车轮螺栓孔镶件10；所述外侧轴承外圈5、内侧轴承外圈7分别过盈配合压入外侧轴承钢套4及内侧轴承孔钢套6，从而与所述钢铝复合材料轮毂1连接固定；在使用盘式制动时，所述制动盘螺栓14穿过制动盘螺栓孔钢制镶件8，将制动盘12紧固在所述轻量化钢铝复合材料轮毂1上。制动盘螺栓孔钢制镶件8和带有钢制挡肩的车轮螺栓孔镶件10的端面均裸露在铝合金本体2的法兰面上，直接与螺栓头或其他紧固件接触。所述外侧轴本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于商用车的轻量化钢铝复合材料轮毂，其特征在于，包括铝合金本体(2)，外侧轴承孔钢套(4)、外侧轴承外圈(5)、内侧轴承孔钢套(6)、内侧轴承外圈(7)、制动盘螺栓孔钢制镶件(8)、车轮螺栓(9)和带有钢制挡肩的车轮螺栓孔镶件(10)；所述外侧轴承外圈(5)、内侧轴承外圈(7)分别过盈配合压入外侧轴承钢套(4)及内侧轴承孔钢套(6)，从而与所述钢铝复合材料轮毂(1)连接固定；所述车轮螺栓(9)穿过所述带有钢制挡肩的车轮螺栓孔镶件(10)，用车轮螺母(15)将轮辋(13)和制动鼓(17)紧固在所述轻量化钢铝复合材料轮毂(1)上；所述外侧轴承孔钢套(4)、内侧轴承孔钢套(6)、制动盘螺栓孔钢制镶件(8)及带有钢制挡肩的车轮螺栓孔镶件(10)与铝合金本体(2)的结合面为网格状或阶梯状的非平面(18)。

【技术特征摘要】
1.一种用于商用车的轻量化钢铝复合材料轮毂，其特征在于，包括铝合金本体(2)，外侧轴承孔钢套(4)、外侧轴承外圈(5)、内侧轴承孔钢套(6)、内侧轴承外圈(7)、制动盘螺栓孔钢制镶件(8)、车轮螺栓(9)和带有钢制挡肩的车轮螺栓孔镶件(10)；所述外侧轴承外圈(5)、内侧轴承外圈(7)分别过盈配合压入外侧轴承钢套(4)及内侧轴承孔钢套(6)，从而与所述钢铝复合材料轮毂(1)连接固定；所述车轮螺栓(9)穿过所述带有钢制挡肩的车轮螺栓孔镶件(10)，用车轮螺母(15)将轮辋(13)和制动鼓(17)紧固在所述轻量化钢铝复合材料轮毂(1)上；所述外侧轴承孔钢套(4)、内侧轴承孔钢套(6)、制动盘螺栓孔钢制镶件(8)及带有钢制挡肩的车轮螺栓孔镶件(10)与铝合金本体(2)的结合面为网格状或阶梯状的非平面(18)。2.如权利要求1所述的用于商用车的轻量化钢铝复合材料轮毂，其特征在于，制动盘螺栓孔钢制镶件(8)和带有钢制挡肩的车轮螺栓孔镶件(10)的端面均裸露在铝合金本体(2)的法兰面上，直接与螺栓头或其他紧固件接触。3.权利要求1所述的用于商用车的轻量化钢铝复合材料轮毂，其特征在于，所述轻量化钢铝复合材料轮毂(1)的半轴螺栓螺纹(19)为铝合金螺纹或钢螺纹，可与六角头螺栓或双头螺柱紧固相连。4.如权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王怡枫，丁炜琦，何维聪，张龙，郑小艳，高刚刚，陈旭，
申请(专利权)人：陕西汉德车桥有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西,61