RU2245255C1 - Vehicle wheel - Google Patents
Vehicle wheel Download PDFInfo
- Publication number
- RU2245255C1 RU2245255C1 RU2003124987/11A RU2003124987A RU2245255C1 RU 2245255 C1 RU2245255 C1 RU 2245255C1 RU 2003124987/11 A RU2003124987/11 A RU 2003124987/11A RU 2003124987 A RU2003124987 A RU 2003124987A RU 2245255 C1 RU2245255 C1 RU 2245255C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- wheel
- axis
- rim
- spokes
- hub part
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/80—Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
- Y02T10/86—Optimisation of rolling resistance, e.g. weight reduction
Landscapes
- Tires In General (AREA)
- Rolling Contact Bearings (AREA)
Abstract
Description
Предполагаемое изобретение относится к транспортным средствам и может быть использовано при разработке конструкции преимущественно автомобильных и мотоциклетных колес.The alleged invention relates to vehicles and can be used in the design of mainly automobile and motorcycle wheels.
Известно колесо транспортного средства, включающее обод с ребордами, центральную ступичную часть, спицы, соединяющие обод со ступичной частью с увеличивающимися к последней толщиной и высотой и с боковыми поверхностями каждой пары спиц, выполненными по дуге окружности и сопряженными между собой и поверхностью ступицы дугами окружности с центром в плоскости, проходящей через биссектрису угла между смежными спицами (Патент РФ №2077993, кл. В 60 В 3/06, опубл. 1997 г.).A vehicle wheel is known, including a rim with flanges, a central hub part, spokes connecting a rim with a hub part increasing to the last thickness and height and with the side surfaces of each pair of spokes made along an arc of a circle and conjugated with each other and the surface of the hub by circular arcs with the center in the plane passing through the bisector of the angle between adjacent knitting needles (RF Patent No. 2077993, CL 60 V 3/06, publ. 1997).
Недостатком этого колеса является малая жесткость, особенно при диаметрах колес свыше 14'', из-за неравномерности распределения по ободу точек сопряжения его со спицами.The disadvantage of this wheel is its low stiffness, especially with wheel diameters greater than 14 '', due to the uneven distribution of its mating points with the spokes along the rim.
Увеличение числа спиц приведет к существенному утяжелению колеса.An increase in the number of spokes will lead to a significant weighting of the wheel.
Известно также колесо транспортного средства, включающее обод с ребордами, центральную ступичную часть, по крайней мере три пары спиц, соединяющих обод со ступичной частью с увеличивающейся к последней толщиной и высотой и с боковыми поверхностями каждой пары в виде обращенных друг к другу одноименных выпуклых и вогнутых в плоскости, перпендикулярной оси колеса, поверхностей, сопряженных между собой и с поверхностью ступичной части поверхностями, симметричными относительно плоскости, проходящей через ось колеса и биссектрису угла между осями смежных спиц, с чередующимися по величине радиусами кривизны (Патент PФ №2130385, кл. В 60 В 3/06, опубл. 1999 г. - прототип).A vehicle wheel is also known, including a rim with flanges, a central hub part, at least three pairs of spokes connecting the rim with a hub part increasing to the last thickness and height, and with the side surfaces of each pair in the form of convex and concave like facing the same in a plane perpendicular to the axis of the wheel, surfaces mating with each other and with the surface of the hub part by surfaces symmetrical with respect to the plane passing through the axis of the wheel and the bisector of the angle between on the axes of adjacent knitting needles with alternating radii of curvature (Patent RF No. 2130385, class 60 V 3/06, publ. 1999 - prototype).
Недостатком этого колеса является относительно малая длина спиц, что увеличивает тепловые напряжения при эксплуатации в экстремальных условиях и сужает область применения колес.The disadvantage of this wheel is the relatively small length of the spokes, which increases thermal stresses during operation in extreme conditions and narrows the scope of the wheels.
Предлагаемое колесо транспортного средства, включающее обод с ребордами, центральную ступичную часть, по крайней мере три пары спиц, соединяющих обод со ступичной частью с увеличивающимися к последней толщиной и высотой и с боковыми поверхностями каждой пары в виде обращенных друг к другу одноименных выпуклых и вогнутых поверхностей в плоскости, перпендикулярной оси колеса, сопряженных между собой и с поверхностью ступичной части поверхностями, симметричными относительно плоскости, проходящий через ось колеса и биссектрису угла между осями смежных спиц, с чередующимися по величине радиусами кривизны.The proposed vehicle wheel, including a rim with flanges, a central hub part, at least three pairs of spokes connecting the rim with the hub part increasing to the last thickness and height and with the side surfaces of each pair in the form of convex and concave surfaces of the same name facing each other in a plane perpendicular to the axis of the wheel, mating with each other and with the surface of the hub part by surfaces symmetrical with respect to the plane passing through the axis of the wheel and the bisector of the angle between axes of adjacent spokes, with alternating radii of curvature.
Предлагаемое колесо отличается тем, что упомянутые вогнутые поверхности сопряжены с ободом в точках, расположенных на ободе на расстоянии от оси спицы, равном 0,5-1,0 минимальной ее толщины, и со ступичной частью через точки их касания с одними из упомянутых сопрягающих поверхностей, при этом упомянутые выпуклые поверхности сопряжены с ободом в точках, соответствующих минимальной толщине спицы, и со ступичной частью через точки их касания с другими упомянутыми сопрягающими поверхностями, при этом величины чередующихся радиусов кривизны определены зависимостьюThe proposed wheel is characterized in that the said concave surfaces are associated with the rim at points located on the rim at a distance from the axis of the spokes, equal to 0.5-1.0 of its minimum thickness, and with the hub part through the points of contact with one of these mating surfaces wherein said convex surfaces are associated with the rim at points corresponding to the minimum thickness of the spokes, and with the hub part through points of their contact with the other mentioned mating surfaces, while the values of alternating radii of curvature op defined by addiction
где R1 и R2 - радиусы кривизны поверхностей, сопрягающих соответственно упомянутые вогнутые и выпуклые поверхности со ступичной частью в точках, лежащих в одной плоскости, перпендикулярной оси колеса,where R 1 and R 2 are the radii of curvature of the surfaces mating, respectively, the said concave and convex surfaces with the hub part at points lying in the same plane perpendicular to the axis of the wheel,
а величины радиусов кривизны упомянутых боковых поверхностей определены соотношениемand the values of the radii of curvature of the said side surfaces are determined by the relation
где R3 и R4 - радиусы кривизны соответственно упомянутых вогнутой и выпуклой поверхностей в точках, лежащих в одной плоскости, перпендикулярной оси колеса,where R 3 and R 4 are the radii of curvature of respectively the concave and convex surfaces at points lying in the same plane perpendicular to the axis of the wheel,
при этом в каждой плоскости, перпендикулярной оси колеса, расстояние по любой дуге с центром на оси колеса от упомянутой плоскости симметрии до вогнутой боковой поверхности спицы меньше, чем расстояние по той же дуге до оси спицы.moreover, in each plane perpendicular to the axis of the wheel, the distance along any arc centered on the axis of the wheel from the mentioned plane of symmetry to the concave side surface of the spokes is less than the distance along the same arc to the axis of the spokes.
Предлагаемое колесо может отличаться тем, что упомянутые боковые поверхности выполнены линейчатыми, при этом их прямолинейные образующие параллельны оси колеса или наклонены относительно линии, параллельной оси колеса, на угол, равный 30'-25°, или тем, что образующие упомянутых боковых поверхностей выполнены в виде плоских кривых, а касательные к последним наклонены относительно линии, параллельной оси колеса, на угол, равный 30'-45°.The proposed wheel may differ in that the said lateral surfaces are made linear, while their rectilinear generators are parallel to the axis of the wheel or are inclined relative to the line parallel to the axis of the wheel by an angle equal to 30'-25 °, or that the generators of the said side surfaces are made in in the form of flat curves, and the tangents to the latter are inclined relative to the line parallel to the axis of the wheel by an angle equal to 30'-45 °.
Технический результат - оптимизация относительной длины спиц. Это позволяет при эксплуатации в экстремальных условиях, преимущественно в спортивных автомобилях, существенно снизить уровень температурных напряжений и, соответственно, облегчить колесо при сохранении требуемой прочности в условиях динамического нагружения.The technical result is the optimization of the relative length of the spokes. This allows operating under extreme conditions, mainly in sports cars, to significantly reduce the level of temperature stresses and, accordingly, to lighten the wheel while maintaining the required strength under dynamic loading.
Сущность изобретения поясняется чертежами, гдеThe invention is illustrated by drawings, where
на фиг.1 - построение основного фрагмента колеса в плоскости, перпендикулярной его оси, при сопряжении выпуклой боковой поверхности спицы с ободом в точке, лежащей на оси спицы;figure 1 - the construction of the main fragment of the wheel in a plane perpendicular to its axis, when pairing the convex side surface of the spokes with the rim at a point lying on the axis of the spokes;
на фиг.2 - то же при сопряжении выпуклой и вогнутой боковых поверхностей спицы с ободом в точках, симметричных относительно оси спицы;figure 2 is the same when pairing the convex and concave side surfaces of the spokes with the rim at points symmetrical about the axis of the spokes;
на фиг.3 - типовое построение поперечного сечения спицы со сторон:figure 3 is a typical construction of the cross section of the spokes from the sides:
А-А - вогнутой в плоскости, перпендикулярной оси колеса, боковой поверхности спицы,AA - concave in a plane perpendicular to the axis of the wheel, the side surface of the spokes,
В-В - выпуклой в плоскости, перпендикулярной оси колеса, боковой поверхности спицы,BB - convex in a plane perpendicular to the axis of the wheel, the side surface of the spokes,
где а - вариант с прямолинейной, параллельной оси колеса, образующей,where a is a variant with a straight, parallel to the axis of the wheel forming
в - то же с наклонной относительно линии, параллельной оси колеса, образующей,in - the same with an inclined relative to the line parallel to the axis of the wheel forming
с - то же с криволинейной образующей.c - the same with a curved generatrix.
Предлагаемое колесо состоит из обода 1 с ребордами 2, центральной ступичной части 3 и спиц 4, ограниченных вогнутыми в плоскости, перпендикулярной оси колеса, поверхностями 5 и 6, и выпуклыми в той же плоскости поверхностями 7 и 8. Поверхности 5 и 6 смежных спиц сопряжены поверхностью 9, симметричной относительно плоскости, проходящей через ось колеса и биссектрису угла между осями смежных спиц, а поверхности 7 и 8 смежных спиц сопряжены поверхностью 10, также симметричной относительно плоскости, проходящей через ось колеса и соответствующую биссектрису. Высота и толщина спиц выполнены увеличивающимися по направлению от обода к ступичной части. Упомянутые вогнутые поверхности 5 и 6 сопряжены с ободом 1 в точках, расположенных на ободе на расстоянии а от оси спицы, равном 0,5-1,0 минимальной ее толщины в.The proposed wheel consists of a rim 1 with flanges 2, a central hub part 3 and spokes 4 bounded by surfaces 5 and 6, concave in the plane perpendicular to the axis of the wheel, and surfaces 7 and 8 convex in the same plane, and surfaces 5 and 6 of adjacent spokes surface 9, symmetrical about a plane passing through the axis of the wheel and the bisector of the angle between the axes of adjacent spokes, and surfaces 7 and 8 of adjacent needles are mated with surface 10, also symmetrical about a plane passing through the axis of the wheels and the corresponding bisse Ctris. The height and thickness of the spokes are made increasing in the direction from the rim to the hub part. Mentioned concave surfaces 5 and 6 are associated with the rim 1 at points located on the rim at a distance a from the axis of the spokes equal to 0.5-1.0 of its minimum thickness c.
Упомянутые выпуклые поверхности сопряжены с ободом в точках, соответствующих минимальной толщине спицы.Said convex surfaces are associated with the rim at points corresponding to the minimum thickness of the spokes.
На фиг.1 а=в, а на фиг.2 а=0,5в.In figure 1, a = b, and in figure 2 a = 0.5c.
Величины чередующихся радиусов кривизны поверхностей 9 и 10 определены зависимостьюThe values of alternating radii of curvature of surfaces 9 and 10 are determined by the dependence
где R1 и R2 - радиусы кривизны соответственно поверхностей 9 и 10 в точках, лежащих в одной плоскости, перпендикулярной оси колеса.where R 1 and R 2 are the radii of curvature of surfaces 9 and 10, respectively, at points lying in the same plane perpendicular to the axis of the wheel.
Величины радиусов кривизны боковых поверхностей 6 и 7 определены соотношениемThe values of the radii of curvature of the side surfaces 6 and 7 are determined by the ratio
где R3 и R4 - радиусы кривизны соответственно поверхностей 6 и 7 в точках, лежащих в одной плоскости, перпендикулярной оси колеса.where R 3 and R 4 are the radii of curvature of surfaces 6 and 7, respectively, at points lying in the same plane perpendicular to the axis of the wheel.
В каждой плоскости, перпендикулярной оси колеса, расстояние по любой дуге с центром на оси колеса от плоскости симметрии поверхности 9 до вогнутой боковой поверхности 6 спицы меньше, чем расстояние по той же дуге до оси спицы. То есть поверхность 6 и плоскость, проходящая через оси колеса и спицы, не пересекаются.In each plane perpendicular to the axis of the wheel, the distance along any arc centered on the axis of the wheel from the plane of symmetry of surface 9 to the concave side surface 6 of the spoke is less than the distance along the same arc to the axis of the spoke. That is, the surface 6 and the plane passing through the axis of the wheel and spokes do not intersect.
Как показано на фиг.3, упомянутые боковые поверхности выполнены с прямолинейными образующими - параллельными оси колеса или наклонными относительно линии, параллельной оси колеса, - либо с плоскими криволинейными образующими.As shown in FIG. 3, said side surfaces are made with rectilinear generators — parallel to the axis of the wheel or inclined with respect to a line parallel to the axis of the wheel — or with planar curvilinear generators.
Угол наклона α прямолинейных образующих выбран из диапазона 30’-25°, а криволинейные образующие выполнены с углом наклона β касательных к ним относительно линии, параллельной оси колеса, равным 30'-45°.The inclination angle α of the rectilinear generators is selected from a range of 30’-25 °, and the curvilinear generators are made with an inclination angle β tangent to them relative to a line parallel to the wheel axis, equal to 30'-45 °.
Было изготовлено три партии колес из алюминиевого сплава серии 6061 следующих размеров.Three batches of 6061 aluminum alloy wheels were manufactured in the following sizes.
Партия №1.Party number 1.
Колесо размера 10''×15''.Wheel size 10`` × 15 ''.
Данные в мм.Data in mm.
Д1=415;D 1 = 415;
Д2=373;D 2 = 373;
Д3=343;D 3 = 343;
R5=170;R 5 = 170;
а=0,6 в; а=7,2; в=12.a = 0.6 in; a = 7.2; in = 12.
Число спиц n=10 (пять пар).The number of spokes n = 10 (five pairs).
Масса колеса 6,500 кг.The mass of a wheel is 6,500 kg.
Прямолинейная образующая параллельна оси колеса.The rectilinear generatrix is parallel to the axis of the wheel.
Партия №2.Party number 2.
Колесо размера 10''×15''.Wheel size 10`` × 15 ''.
Д1=415;D 1 = 415;
Д2=373;D 2 = 373;
Д3=343;D 3 = 343;
R5=170;R 5 = 170;
a=0,6 в.a = 0.6 in.
Число спиц=10 (пять пар).Number of needles = 10 (five pairs).
Масса колеса 6,500 кг.The mass of a wheel is 6,500 kg.
Прямолинейная образующая наклонена к прямой, параллельной оси колеса, на угол α=10°-35°.The rectilinear generatrix is inclined to a straight line parallel to the axis of the wheel, at an angle α = 10 ° -35 °.
Партия №3.Party number 3.
Колесо размера 7''×15''.Wheel size 7`` × 15 ''.
Д1=415;D 1 = 415;
Д2=373;D 2 = 373;
Д3=343;D 3 = 343;
а=в.a = c.
Число спиц n=10 (пять пар).The number of spokes n = 10 (five pairs).
Масса колеса 6,300 кг.The mass of a wheel is 6,300 kg.
Касательная к плоской криволинейной образующей наклонена к прямой, параллельной оси колеса, на угол β=2°-39°.The tangent to a flat curvilinear generatrix is inclined to a straight line parallel to the axis of the wheel, at an angle β = 2 ° -39 °.
Проведенные испытания изготовленных колес показали, что при снижении массы колеса на 8% и тех же эксплуатационных нагрузках, что у колес по конструкции - прототипу, в экстремальных условиях (спортивные автомобили) надежность сохранена.Tests of the manufactured wheels showed that with a 8% reduction in wheel weight and the same operating loads as the wheels of the prototype, in extreme conditions (sports cars), reliability is maintained.
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003124987/11A RU2245255C1 (en) | 2003-08-14 | 2003-08-14 | Vehicle wheel |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003124987/11A RU2245255C1 (en) | 2003-08-14 | 2003-08-14 | Vehicle wheel |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2245255C1 true RU2245255C1 (en) | 2005-01-27 |
RU2003124987A RU2003124987A (en) | 2005-02-10 |
Family
ID=35138975
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003124987/11A RU2245255C1 (en) | 2003-08-14 | 2003-08-14 | Vehicle wheel |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2245255C1 (en) |
-
2003
- 2003-08-14 RU RU2003124987/11A patent/RU2245255C1/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2003124987A (en) | 2005-02-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8584722B2 (en) | Off-road tire tread having strake and chamfer structure | |
JP2020001617A (en) | Pneumatic tire | |
JP2019038346A (en) | Airless tire | |
CN104626884A (en) | Inflation-free safety tire | |
US8991458B2 (en) | Pneumatic tire | |
US3861439A (en) | Light-weight heavy-duty radial tire | |
CN106394140A (en) | Heavy duty pneumatic tire | |
US4950030A (en) | Wheel for a track laying vehicle | |
RU2245255C1 (en) | Vehicle wheel | |
RU2722782C1 (en) | Railway wheel | |
RU2245794C1 (en) | Vehicle wheel | |
JP3343634B2 (en) | Heavy duty pneumatic tires | |
WO2017175475A1 (en) | Tire | |
RU2130385C1 (en) | Vehicle wheel | |
US11958319B2 (en) | Heavy truck tire tread and heavy truck tire with asymmetrical tear drop sipes | |
JP2021151827A (en) | Solid tire and wheel | |
JPH03204305A (en) | Tire for motorcycle | |
JPH0367701A (en) | Pneumatic radial tire | |
US8641566B2 (en) | Toothed plate for a plate-link chain | |
US20230373252A1 (en) | Pneumatic vehicle tyre with circumferential channel | |
JP2020093692A (en) | tire | |
KR102352893B1 (en) | Tire for vehicle having different belt angles of steel belt | |
JPS6341202A (en) | Road wheel for track base car | |
US6464304B1 (en) | Wheel rim flange crown | |
CN218986251U (en) | Off-road tire and vehicle |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110815 |