带刚衬的轮子制造技术

本发明专利技术涉及一种轮子，包括轮辋２，有较大弯曲刚度的环状刚衬４，在轮辋２和刚衬４间作内胎的钢或橡胶弹簧。由于刚衬将外力分散使得内胎应力幅度很小，轮子的缓冲性特别好。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
带刚衬的轮子本专利涉及轮子，尤其申请号97106689．2专利涉及的轮子。通常免充气轮子装配实心轮胎，由于接地部位受力(法向力牵引力)较大，因而轮胎滞后生热大，能耗大。本专利目的提供能耗小的产品。该目的是这样达到的，在胎面内侧有环形刚衬，通常是固态钢质薄壁构件，有较大弯曲刚度。刚衬将受到的外力均匀化后再传给充当弹性体内胎的螺旋钢弹簧或橡胶弹簧，因而内胎应力幅度减小，滞后生热减小。本专利具体结构由以下附图及实例给出。图1，钢弹簧内胎轮子A-A剖面(参见图2)。图2，周向均布m=4个弹簧的轮子侧视示意图。图3，推导用图。图4，用于充气轮胎作泄气保用。图5，周向螺形均布四钢弹簧。图6，内胎是橡胶弹簧剖面。图7内胎是橡胶弹簧，分成n=2部分。图8，橡胶内胎3的发泡的。图2轮子包括轮辋2，刚衬4，二者之间的弹簧内胎3，其A-A剖面如图1．弹簧上下支承圈被螺栓13螺母14，异形垫圈对11，11’不可转动地(或可转动，或一个不可一个可转动)固定在轮辋及刚衬的支承面上。可受拉压或只能受压。轮辋可拆，包括用螺栓13螺母14连接的轮辋2及挡板2’。橡胶胎面5在刚衬4外侧，二者的连接可应用现有技术中实心轮胎在轮辋上的装配方法。这种原理也可用于脚轮抗震及设置在充气轮胎内使之泄气保用(图4)。下面是计算。假设刚衬绝对刚体，轮子受法向力Q，水平力Fx=Qφ，φ牵引系数，Q是额定负荷的k倍，k是安全系数。刚衬有法向位移h，水平位移htgγ，转角β。放虑座标系Z0Y，Z和法向夹γ角。图3，在角α处弹簧端有轴向位移h’=h／cosγ)cosα，径向位移h”=Rβ+(h／cosγ)sinα，R是弹簧系有效半径，据弹簧手册，弹簧轴向刚度F’=Gd4／(8D3n)，G剪切模量，d簧丝直径。D中径，n有效圈数；径向刚度F’r=C-1F’，C是轴径向刚度比。因而弹簧端受轴向力F’h，，径向力F’rh”，弯矩0．5F’rh”(H-h’)，其中因子C-1在α∈(-α0，α0)，α0=arccos(Hcos γ／(bh))时为0，表示径向已失稳，径向刚度为零，在α∈(α0，2π-α0)时为a-1(1-bhcosα／(Hcos γ))，径向未失稳．其中a=0．295(H／D)2+0．384，b={1．3[(1+4．29(D／H)2)0．5-1])}-1，令r=2π／m，αi=α+ir，i=0，1...m-1，用αi替换各式中的α，相应的量附加下标i，如h’i=(h／cosγ)cosαi，h”i=Rβ+(h／cosγ)sinαi。得到各弹簧作用在刚衬上的力，这些力与外力Q，φQ平衡，因部分弹簧失稳的求解较繁，为便于计算，假设所有弹簧均不失稳，即有判别-->式α0=0或bh＜Hcosγ，最后计算结果若满足判别式即为真实解。下面用∑表示A0+A1+...+Am-1，列出对0’点取矩，对Z，Y方向取合力的方程，当m为大于3的整数时有：φQR=∑Ci-1F’hi”(R-0．5(Hh’i))=ma-1F’Rβ[R-0．5H-0．5bH-1(h／cosγ)2]...(1)；Qcosγ+φQsinγ=∑(F’h’icosαi+c1-1F’h”isinαi)=0．5(1+a-1)mF’h／cosγ...(2)；-Qsinγ+φQcosγ=∑(C-1iF’h”icosαi-F’h’isinα；)，=-0．5a-1F’mRβb(h／Hcosγ)...(3)；三式右边无α出现，说明不中心对称的m个弹簧作内胎3产生的变形r，h、β与α无关，等同于在轮辋2刚衬4之间均匀连续分布一层中心对称的弹性体(如图6，橡胶)作内胎3产生的变形。未加载时钢弹簧轴线可以过中心0’叫星形分布(图2，m=4个星形分布的螺旋弹簧)，或不过中心0’叫螺形分布(图5)。弹簧两端在支承面12上的连接可以是不可转动的，或可转动的，只要代入不同的a、b表达式。图1中的档板2’也可以不要。图6，内胎3是中心对称周向连续的橡胶弹簧3，粘接或嵌在刚衬4朝内的凹槽和轮辋2朝外的凹槽之间。槽用作变形导向，因而较深。内胎3外侧(图1)或内部(图6)有纵向缝隙8供弹簧压缩后横向膨胀。内胎3可以有与胎面5相等，或更小的宽度。胎面5设置在刚衬4朝外的凹槽里。刚衬4和轮辋2之间可以有间隙7(图6)或重叠6(图1，作变形导向，增加侧向刚度)。图7、8轮辋2是现有充气轮辋，钢衬4有平坦的底15，胎面5包在纲衬4上。图7橡胶内胎3分为整数n=2部分，图8，橡胶内胎3的发泡的，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轮子结构，包括弹性体内胎，轮辋，其特征是还包括有较大弯曲刚度的刚衬，内胎在刚衬和轮辋之间，外力经刚衬均匀化后作用在内胎上。

【技术特征摘要】
CN 1999-7-28 99218087.2;CN 1999-8-11 99239243.81、一种轮子结构，包括弹性体内胎，轮辋，其特征是还包括有较大弯曲刚度的刚衬，内胎在刚衬和轮辋之间，外力经刚衬均匀化后作用在内胎上。2、根据权利要求1所述的轮子结构，其特征是，刚衬(4)和轮辋(2)之间可以有间隙(7)或重叠(6)，3、根据权利要求1所述的轮子结构，其特征是内胎(3)外侧或内部有纵向缝隙(8)。4、根据权利要求1所述的轮子结构，其特征是胎面(5)设置在刚衬(...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔世泰，
申请(专利权)人：崔世泰，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]