内嵌声学结构的轻量化降噪车轮制造技术

本实用新型专利技术公开了一种内嵌声学结构的轻量化降噪车轮，包括轮辋、轮辐和四分之一波长管吸声总成；轮辋为铝合金塑性成形件，包括槽底壁、斜壁和轮辋平台，槽底壁的一端与斜壁的一端相连且另一端与轮辋平台的一端相连；轮辐为铝合金铸造件，轮辐的一侧设有第一平台和与第一平台在径向方向上具有间距的第二平台；第一平台的一端与槽底壁固定，第二平台的一端与轮辋平台的另一端固定，斜壁、轮辋平台、第二平台、轮辋在第二平台与第一平台之间的部位以及第一平台共同限定出环形空腔；四分之一波长管吸声总成设置在环形空腔中，用于抑制胎腔共振噪声。本实用新型专利技术能够有效地降低车轮重量，降噪效果好、成本低、结构简单、安装方便且普适性好。好。好。

【技术实现步骤摘要】
内嵌声学结构的轻量化降噪车轮


[0001]本技术涉及轻量化降噪车轮
，尤其是涉及一种内嵌声学结构的轻量化降噪车轮。

技术介绍

[0002]车轮等非簧载、旋转零件的轻量化效果一般优于汽车的簧载、平动零件，车轮等非簧载、旋转零件的轻量化是汽车轻量化的重要研究内容。而汽车的NVH特性是评价车辆舒适性的重要指标，随着汽车动力系统振动和噪声的不断降低以及新能源车辆的推广，轮胎空腔共振噪声已成为影响车辆NVH性能的突出问题。汽车行驶时，路面和胎面不平整接触激起轮胎宽频振动，导致由车轮的轮辋和轮胎内表面之间形成的空腔系统发生共振，在空腔内形成驻波，进而引起车轮振动，致使该振动能量通过悬架系统传至车内，产生车内噪声，给整车NVH性能带来负面影响。
[0003]目前大部分铝合金车轮的轮辐与轮辋是使用同一种合金材料，通过铸造或者锻造以及后续机械加工而成。就乘用车目前使用最多的铸造铝轮而言，其轮辐与轮辋均是使用铸造性能较优异的A356铝合金整体铸造而成，但A356铝合金的结构强度较低，难以进一步进行轻量化。
[0004]在抗性消声器的应用方面，现有的轮胎空腔共振降噪技术利用亥姆霍兹共振原理，将亥姆霍兹谐振器等声学结构通过粘附、搭接或焊接等方式外置在一体化铸造而成的车轮的轮辋之上，在副气室与轮胎空腔接触区域设置孔道相连，以达到抑制胎腔共振噪声的目的。在现有技术方案中，四分之一波长管主要应用于发动机进气系统的消声器设计，并没有针对胎腔共振噪声抑制的设计方案。
[0005]现有的抑制胎腔共振声学结构通过粘附、搭接、或者焊接等方式改造轮胎内部形状的方法布设亥姆霍兹共振腔，不仅增加了制造工艺的复杂性，装置耐久性较差也带来了后期维护成本较高的问题，还会增加车轮的重量，有悖于车轮轻量化的要求。此外，利用亥姆霍兹共振原理需要考虑轮胎空腔共振频率随路面载荷以及行驶速度改变而发生分裂的现象，由于亥姆霍兹谐振器对于声波频率具有极强的选择性，所以单独采用调谐至某一频率的亥姆霍兹谐振器并不能起到很好的吸声效果，而针对较宽频带范围的胎腔共振噪声来设计多个调谐至不同频率的谐振器的方法难度较高并且难以确定最佳方案，不具有普适性。

技术实现思路

[0006]本技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本技术的一个目的在于提出一种内嵌声学结构的轻量化降噪车轮，能够有效地降低车轮重量，降噪效果好、成本低、结构简单、安装方便且普适性好。
[0007]根据本技术实施例的内嵌声学结构的轻量化降噪车轮，包括：
[0008]轮辋，所述轮辋为铝合金塑性成形件，所述轮辋包括槽底壁、斜壁和轮辋平台，所
述槽底壁的一端与所述斜壁的一端相连，所述斜壁的另一端与所述轮辋平台的一端相连；
[0009]轮辐，所述轮辐为铝合金铸造件，所述轮辐的一侧设有第一平台和第二平台，所述第一平台与所述第二平台之间在径向方向上具有间距；所述第一平台的一端与所述槽底壁固定，所述第二平台的一端与所述轮辋平台的另一端固定，所述斜壁、所述轮辋平台、所述第二平台、所述轮辋在所述第二平台与所述第一平台之间的部位以及所述第一平台共同限定出环形空腔；
[0010]四分之一波长管吸声总成，所述四分之一波长管吸声总成设置在所述环形空腔中，用于抑制胎腔共振噪声。
[0011]根据本技术实施例内嵌声学结构的轻量化降噪车轮，首先将四分之一波长管吸声总成预先放置在轮辐的第一平台和第二平台之间，然后将轮辋的槽底壁与轮辐的第一平台的一端通过搅拌摩擦焊焊接固定，轮辋的轮辋平台另一端与第二平台的一端通过搅拌摩擦焊焊接固定，四分之一波长管吸声总成位于由斜壁、轮辋平台、第二平台、轮辋在第二平台与第一平台之间的部位以及第一平台共同限定出的环形空腔中，轮辋的斜壁压紧四分之一波长管吸声总成。
[0012]根据本技术实施例内嵌声学结构的轻量化降噪车轮，轮辋采用铝合金板整体塑性成形，轮辐采用铝合金整体铸造成形，通过搅拌摩擦焊将轮辋和轮辐焊接在一起并限定出环形空腔，以有效地降低车轮的重量，同时限定出环形空腔以方便布置四分之一波长管吸声总成，避免了使用连接件或焊接等方式安装四分之一波长管吸声总成，能够进一步地降低车轮重量且降噪效果好。综上，本技术实施例内嵌声学结构的轻量化降噪车轮能够有效地降低车轮重量，降噪效果好、成本低、结构简单、安装方便且普适性好。
[0013]根据本技术的一个实施例，所述四分之一波长管总成包括圆环管和隔挡，所述隔挡设置在圆环管内将所述圆环管的圆环管腔在周向上分隔成独立的多个子腔；所述圆环管上设有与多个所述子腔分别连通的多个外凸通孔，所述轮辋的斜壁上设有用于多个所述外凸通孔分别穿过的开孔，多个所述外凸通孔穿过所述开孔与胎腔连通。
[0014]根据本技术进一步的实施例，所述圆环管的所述圆环管腔在径向方向上分为彼此不相连通的内层圆环管腔和外层圆环管腔；所述隔挡分别为内层隔挡和外层隔挡；所述内层圆环管腔通过设置所述内层隔挡将所述内层圆管腔在周向上分隔成独立的多个内层子腔，所述外层圆环管腔通过设置所述外层隔挡将所述外层圆环管腔在周向上分隔成独立的多个外层子腔，其中，所述外层隔挡与所述内层隔挡在周向上彼此错开；所述外凸通孔分为与所述内层子腔对应连通的内侧外凸通孔和与所述外层子腔对应连通的外侧外凸通孔，所述开孔分为内侧开孔和外侧开孔，所述内侧外凸通孔对应地穿过所述内侧开孔与所述胎腔连通，所述外侧外凸通孔对应地穿过所述外侧开孔与所述胎腔连通。
[0015]根据本技术的一个实施例，所述四分之一波长管总成通过粘胶层固定在所述环形空腔的壁面上。
[0016]根据本技术的一个实施例，所述第一平台的一端位于所述槽底壁的内周面处，所述第一平台通过轴向焊缝与所述槽底壁固定，所述轴向焊缝位于所述第一平台与所述槽底壁的内周面之间。
[0017]根据本技术的一个实施例，所述第二平台的一端设有台阶，所述轮辋平台的另一端位于所述台阶上，所述轮辋平台的另一端端部通过径向焊缝与所述台阶固定。
[0018]根据本技术的一个实施例，所述轮辋平台在径向方向上的外表面与所述第二平台在径向方向上的外表面平齐。
[0019]根据本技术的一些实施例，所述轮辋平台和所述第二平台固定连接形成所述车轮的第一胎圈座。
[0020]根据本技术的一些实施例，所述轮辋为6061铝合金塑性成形件；所述轮辐为A356铝合金铸造件。
[0021]本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。
附图说明
[0022]本技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0023]图1为本技术一个实施例的内嵌声学结构的轻量化降噪车轮的立体图。
[0024]图2为本技术一个实施例的内嵌声学结构的轻量化降噪车轮的部分剖面图。
[0025]图3为本技术另一个实施本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种内嵌声学结构的轻量化降噪车轮，其特征在于，包括：轮辋，所述轮辋为铝合金塑性成形件，所述轮辋包括槽底壁、斜壁和轮辋平台，所述槽底壁的一端与所述斜壁的一端相连，所述斜壁的另一端与所述轮辋平台的一端相连；轮辐，所述轮辐为铝合金铸造件，所述轮辐的一侧设有第一平台和第二平台，所述第一平台与所述第二平台之间在径向方向上具有间距；所述第一平台的一端与所述槽底壁固定，所述第二平台的一端与所述轮辋平台的另一端固定，所述斜壁、所述轮辋平台、所述第二平台、所述轮辋在所述第二平台与所述第一平台之间的部位以及所述第一平台共同限定出环形空腔；四分之一波长管吸声总成，所述四分之一波长管吸声总成设置在所述环形空腔中，用于抑制胎腔共振噪声。2.根据权利要求1所述的内嵌声学结构的轻量化降噪车轮，其特征在于，所述四分之一波长管总成包括圆环管和隔挡，所述隔挡设置在圆环管内将所述圆环管的圆环管腔在周向上分隔成独立的多个子腔；所述圆环管上设有与多个所述子腔分别连通的多个外凸通孔，所述轮辋的斜壁上设有用于多个所述外凸通孔分别穿过的开孔，多个所述外凸通孔穿过所述开孔与胎腔连通。3.根据权利要求2所述的内嵌声学结构的轻量化降噪车轮，其特征在于，所述圆环管的所述圆环管腔在径向方向上分为彼此不相连通的内层圆环管腔和外层圆环管腔；所述隔挡分别为内层隔挡和外层隔挡；所述内层圆环管腔通过设置所述内层隔挡将所述内层圆环管腔在周向上分隔成独立的多个内层子腔，所述外层圆环管腔通过设置所述外层隔挡将所述外层圆环管腔在周向上分隔成独立的多个...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘献栋，张新颖，赵威，罗锦涛，单颖春，刘湘平，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：新型
国别省市：