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原文传递一种新型复合减震车轮结构

专利名称：	一种新型复合减震车轮结构
摘要：	本发明公开了一种新型复合减震车轮结构，由齿条型轮毂、齿条型轮辋、弹性板组合结构、承载弹簧以及橡胶轮胎等部件组成；齿条型轮毂和齿条型轮辋对应位置设有螺栓孔，通过螺栓分别与弹性板组合体两端连接构成车轮整体；车轮自然状态通过周向均匀分布弹性板组合结构和承载弹簧的弹性拉伸张紧保证轮毂与轮辋相对位置固定，车轮受力时，所受到的横向力与径向力经过橡胶轮胎均通过弹性板弯曲变形和承载弹簧的进一步拉伸变形抵消，从而保证舒适性；弹性板组合结构与承载弹簧将原本作用于车轮的力转化为沿车轮轴向的弹性板弯曲势能与弹簧拉伸势能，避免了车轮上下跳动，具有多重缓冲减振结构特征，同时垂向与侧向受力性能优越。
专利类型：	发明专利
申请人：	南京航空航天大学
发明人：	王秋伟;赵又群;张陈曦;郑鑫
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T10:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T00:00:00+0805
申请号：	CN202010024185.5
公开号：	CN111070963A
代理机构：	南京瑞弘专利商标事务所(普通合伙)
代理人：	张婷婷
分类号：	B60B9/02;B60B9/06;B60B9/26;B;B60;B60B;B60B9;B60B9/02;B60B9/06;B60B9/26
申请人地址：	210016 江苏省南京市秦淮区御道街29号
主权项：	1.一种新型复合减震车轮结构，其特征在于：包括齿条型轮毂、齿条型轮辋、弹性板组合结构、承载弹簧以及橡胶轮胎，所述橡胶轮胎包裹于所述齿条型轮辋外侧；所述弹性板组合结构由两个呈圆弧形状的弹性板首尾相接构成“0”型结构，所述弹性板两头设有螺栓孔，中间内侧位置有销耳用以连接承载弹簧；所述齿条型轮毂的外周与齿条型轮辋的内周分别沿周向一一对应设置一圈螺栓孔对，弹性板两头的螺栓孔对应嵌入螺栓孔对中，螺栓穿过螺栓孔对及其中的螺栓孔固定，实现通过周向均匀分布的弹性板组合结构的两端连接固定齿条型轮毂与齿条型轮辋构成车轮整体；车轮自然状态通过周向均匀分布弹性板组合结构和承载弹簧的弹性拉伸张紧保证轮毂与轮辋相对位置固定，车轮受力时，所受到的横向力与径向力经过橡胶轮胎通过弹性板弯曲变形和承载弹簧的拉伸变形抵消。 2.根据权利要求1所述的新型复合减震车轮结构，其特征在于：所述齿条型轮毂、齿条型轮辋为镁铝合金材料制成，周向均匀分布12组螺栓孔对，螺栓孔轴线位于车轮对称平面内。 3.根据权利要求1所述的新型复合减震车轮结构，其特征在于：所述齿条型轮辋内壁外檐光滑且外部具有挡圈结构，通过与所述橡胶轮胎密封接触，实现所述橡胶轮胎和齿条型轮辋的固定。 4.根据权利要求1所述的新型复合减震车轮结构，其特征在于：所述承载弹簧为螺旋弹簧或环形弹簧，两端均带有用以连接的钩子，其中，所述承载弹簧通过两端钩子套钩于所述弹性板组合结构中部的销耳上，车轮自然状态下处于拉伸悬挂状态。 5.根据权利要求1所述的新型复合减震车轮结构，其特征在于：所述承载弹簧为弹簧钢制成的螺旋弹簧，内径大于所述销耳的长度1-3cm，但不大于所述弹性板最大宽度，自由长度小于所述弹性板组合结构中销耳距离3-6cm，拉伸悬挂在销耳上，安装时保持承载弹簧的预紧力在0.5-1kN。 6.根据权利要求1所述的新型复合减震车轮结构，其特征在于：所述弹性板为等厚度弯曲结构，厚度在1-2cm，材料为弹簧钢，所述弹性板组合结构的顶部位置螺栓孔直线距离的厚度小于所述齿条型轮毂和齿条型轮辋对应位置的螺栓孔对轴线距离0.5-1cm，自然状态下所述弹性板预紧拉力在1-2kN，装配在车辆上时，所述弹性板弯曲变形在0.2-1.5°。 7.根据权利要求1所述的新型复合减震车轮结构，其特征在于：所述弹性板组合结构为两个完全一样的弹性板通过首尾螺栓孔连接而成，弹性板中间腰部位置设有对应的相同销耳结构，且销耳轴线距离在自由状态下为15-20cm，所述弹性板相对发生弯曲变形时不发生干涉，且在车轮周向方向上相邻弹性板组合结构间留有至少2cm的安全间隙。 8.根据权利要求1至7任一所述的一种新型复合减震车轮结构的工作方法，其特征在于：在车轮自然状态下，通过承载弹簧收缩和弹性板自身弹性拉紧所述弹性板组合结构，保证齿条型轮毂和轮辋的相对位置固定；在车轮装配在车辆上，承受静态垂向载荷时，位于车轮下部的所述弹性板组合结构中的两条弹性板受压力，分别向两侧弯曲变形，由于所述弹性板组合结构中的两条弹性板逐渐远离，进一步拉紧承载弹簧，减少弹性板的变形程度；位于车轮上部的所述弹性板组合结构中的两条弹性板受拉，分别向内部弯曲变形，承载弹簧拉紧程度降低，通过弹性板的弯曲变形和承载弹簧的拉伸变形从而实现承载功用。 9.根据权利要求1至8任一所述的一种新型复合减震车轮结构的工作方法，其特征在于：所述新型复合减震车轮结构能量衰减传递路径为：环境——所述橡胶轮胎——所述弹性板、承载弹簧——所述齿条型轮毂——车辆；当车轮在运动过程中，受到路面激励时，由于受力方向随机，但都通过弹性板组合结构的进一步弯曲变形和承载弹簧的拉伸变形，转换、存储和消耗这些外部激励携带的能量，变成弹性板和承载弹簧沿车轮旋转轴线方向的变形，车轮除了通过橡胶材料并且充分利用弹性板辐板结构吸收能量，从而保障行驶的平顺性与舒适性。
所属类别：	发明专利