CN110154638B - 可变阻尼弹性车轮及其组装方法和刚度设计方法 - Google Patents

Abstract

可变阻尼弹性车轮，包括轮箍、轮芯以及阻尼弹性体，轮箍和轮芯沿径向隔开形成径向空隙，沿周向隔开形成周向空隙，周向空隙沿周向均匀分布N×2个且N≥3，每个周向空隙中均压缩一个阻尼弹性体，且阻尼弹性体与轮箍和轮芯均沿径向隔开不接触，径向对齐的阻尼弹性体中的液压油通过导油管密封联通，通过液压油在阻尼弹性体之间的流动，实现阻尼弹性体的变阻尼。本发明可有效降低弹性车轮的径向刚度，改善车辆簧下部分的振动状况，具有阻尼特性可以有效的缓冲掉启动、制动力，舒适性更好，结构稳定性和可靠性高，使用安全性和实用性高，生产成本和维护成本低。本发明还提供可变阻尼弹性车轮及其组装方法和刚度设计方法。

Description

可变阻尼弹性车轮及其组装方法和刚度设计方法

技术领域

本发明涉及一种可变阻尼弹性车轮及其组装方法和刚度设计方法及其组装方法和刚度设计方法，属于轨道辆车辆用弹性车轮技术领域。

背景技术

弹性车轮是在金属件之间镶嵌压缩状态的弹性元件，可以有效降低车辆行驶时的振动和噪声，通过调整弹性体的压缩状态可以改变弹性车轮的刚度，调整车轮的性能。

传统结构的剪切型弹性车轮橡胶件与车轮轴线垂直，径向刚度和轴向刚度调金属件与橡胶件之间形成剪切力。由于橡胶件经过长时间的压缩变形后刚度会下降，橡胶件在车轮内腔中会发生滑移。

现在使用的弹性车轮金属件之间普遍采用的是螺栓连接的结构，这种结构对螺栓强度有很高的要求，当一组螺栓中某一个螺栓因为质量或者外力问题发生失效时，其余的螺栓将承受更多的拉力，更易产生事故。螺栓连接的弹性车轮由于安全因素，螺栓需要一致的预紧力，往往需要购买专用的扭力机，成本较高。同时，由于弹性体需定期更换，螺栓一般带有防松动的结构，不便于拆卸安装，这对于弹性车轮的定期维护更换带来更多的工作量。现在的100%低地板轻轨车往往轮径在600mm以下，相对于以前的弹性车轮轮径明显减小，这就要求其结构紧凑。现在往往采用小尺寸，更多数量的螺栓进行连接，对于螺栓的性能和安装过程都提出了更高的要求。

检索到的相关现有专利文献如下：

1、 CN201520788687.X-低地板轨道车辆用弹性车轮；

2、 CN201310700423.X-轨道交通车辆用剪切型弹性车轮；

3、 CN201320839199.8-一种轨道交通车辆用剪切型弹性车轮；

4、 CN201510932632.6-轨道交通车辆用分块式剪切型弹性车轮；

5、 CN201710933041.X-一种机械弹性车轮横向稳定加强型复合轮毂结构；

6、 CN201420768903.X-弹性制动器。

对于现有技术中使用电机直驱的低地板车辆来说，由于弹性车轮的径向刚度大于轴向刚度，车辆簧下部分的径向减轻效果不佳，为了确保电机的安全性能，延长使用寿命，并提升乘坐舒度，需要降低车辆簧下部分的振动，确保低地板车辆达到最佳的减振降噪效果。

发明内容

本发明提供的可变阻尼弹性车轮及其组装方法和刚度设计方法，可有效降低弹性车轮的径向刚度，改善车辆簧下部分的振动状况，沿周向受力更均匀，具有阻尼特性可以有效的缓冲掉启动、制动力，舒适性更好，结构稳定性和可靠性高，满足不同线路工况下低地板车辆中车辆簧下部分的刚度需求，使用安全性和实用性高，生产成本和维护成本低。本发明还提供可变阻尼弹性车轮及其组装方法和刚度设计方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

可变阻尼弹性车轮，包括轮箍、同心设置在轮箍内的轮芯以及可拆卸连接在轮箍和轮芯之间且装有液压油的阻尼弹性体，其特征在于所述的轮箍和轮芯沿径向隔开形成径向空隙，沿周向隔开形成周向空隙，周向空隙沿周向均匀分布N×2个且N≥3，每个周向空隙中均压缩一个阻尼弹性体，且阻尼弹性体与轮箍和轮芯均沿径向隔开不接触，径向对齐的阻尼弹性体中的液压油通过导油管密封联通，通过液压油在阻尼弹性体之间的流动，实现阻尼弹性体的变阻尼。

优选的，所述的阻尼弹性体上开有沿周向设置的U型油腔，U型油腔内注满液压油，径向对齐的阻尼弹性体的U型油腔由导油管密封联通，导油管定位于轮芯上。

优选的，所述的导油管由与U型油腔连接的连接段和连接在两个连接段间的圆弧段组成，连接段和圆弧段一体成型，圆弧段呈半圆形状，相邻的导油管的圆弧段沿径向隔开且同心设置，相邻的导油管的圆弧段通过固定装置定位在轮芯上。

优选的，所述的固定装置沿周向均匀分布，且固定装置为固定在轮芯圆面上的卡条，圆弧段夹在固定装置与轮芯的圆面之间，固定装置的两端具有用于调节车轮重心的偏心调节螺栓，偏心调节螺栓沿轴向向外伸出。

优选的，所述的轮芯由芯环和沿周向均匀分布在芯环外周且呈扇形的扇叶组成，芯环与扇叶一体成型，且扇叶的数量为至少三个，轮箍的内环中具有与扇叶相对应的扇形缺口，扇形缺口的周向宽度大于扇叶的周向宽度，扇叶位于扇形缺口中间，扇叶的两侧形成周向空隙。

优选的，所述的径向空隙包括扇叶与轮箍之间的外径向空隙和芯环与轮箍之间的内径向空隙，外径向空隙的径向宽度H1等于阻尼弹性体与轮箍间的径向间隙宽度，内径向空隙的径向宽度H2等于阻尼弹性体与芯环间的径向间隙宽度，单个所述的扇形缺口的周向宽度占轮箍圆周的1/12~1/6，扇叶的周向宽度占扇形缺口周向宽度的1/3~1/2。

根据权利要求所述的可变阻尼弹性车轮，其特征在于所述的阻尼弹性体包括内端板、橡胶层和与内端板平行的外端板，橡胶层硫化粘结在内端板和外端板之间，内端板和外端板上均设置与轮芯或轮箍可拆卸连接的连接板，U型油腔从外端板延伸 到橡胶层中，且外端板与导油管端部密封连接。

优选的，所述的橡胶层中设置与内端板平行且与内端板结构和尺寸均相同的隔板，隔板沿橡胶层均匀间隔设置多个，隔板位于在U型油腔的外周。

以上所述的可变阻尼弹性车轮的组装方法，步骤如下：

第一步：将轮芯同心放置于轮箍中，并使轮箍和轮芯沿径向和周向均隔开形成径向空隙和周向空隙；

第二步：将一半数量无液压油的阻尼弹性体安装在周向空隙中且相邻的阻尼弹性体之间预留一个周向空隙；

第三步：用外力转动轮芯使已安装的阻尼弹性体压缩，将另一半数量无液压油的阻尼弹性体分别安装在预留的周向空隙中，最后松开轮芯通过反弹力达到阻尼弹性体的受力平衡；

第四步，阻尼弹性体中注入液压油，并用导油管将径向对齐的阻尼弹性体中的液压油密封联通。

以上所述的可变阻尼弹性车轮的刚度设计方法，设计阻尼弹性体的数量以及阻尼弹性体的径向刚度和轴向刚度，来调整车轮的径向刚度和轴向刚度，设计液压油在阻尼弹性体中的所占体积，调节阻尼弹性体的变阻尼特性，从而调节车轮运行过程中的刚度变化。

发明的有益效果是：

1.本发明中轮箍与轮芯沿径向和周向均隔开形成径向空隙和周向空隙，轮箍和轮芯通过阻尼弹性体连接，阻尼弹性体压缩在周向空隙中，且与轮箍和轮芯均沿径向隔开不接触，弹性车轮受垂向力时，弹性体承受剪切力，且沿径向具有变形流动空间，可有效降低弹性车轮的径向刚度，减小弹性车轮的径轴刚度比，改善车辆簧下部分的振动状况，对于使用电机直驱的低地板车辆来说，可以确保电机的安全性能，延长使用寿命，也可以改善乘客的乘坐舒度。

2.阻尼弹性体中装有液压油，径向对齐的阻尼弹性体中的液压油通过导油管密封联通，在弹性车轮运动过程中，由于各个弹性体位置不同导致车轮受力不一致，通过液压油从阻尼弹性体中的进出，使沿径向对齐的阻尼弹性体均匀受力，弹性车轮沿周向受力更均匀，通过液压油在阻尼弹性体之间的流动，实现阻尼弹性体的变阻尼，使弹性车轮具有阻尼特性，在弹性车轮启动和制动时，阻尼可以有效的缓冲掉启动、制动力，舒适性更好。

3.弹性体沿周向均匀分布，弹性车轮受周向力时弹性体承受压缩力，弹性体在弹性车轮中一直处于压缩状态，即使在弹性体刚度下降后也不会发生滑移，避免轮箍、轮芯相对滑动，提高弹性车轮的结构稳定性和可靠性。

4.导油管通过固定装置定位在轮芯上，固定装置的两端具有用于调节车轮重心的偏心调节螺栓，偏心调节螺栓沿轴向向外伸出，在动平衡测试时如果发现车轮偏心，可以通过在偏心调节螺栓上旋上相应质量的螺母，将弹性车轮的重心调整至圆心，保证车轮的动平衡，提高弹性车轮的使用可靠性。

5.阻尼弹性体沿周向均匀分布，可根据弹性车轮的使用过程中的刚度需求，设计弹性体的数量，从而调节弹性车轮的刚度。而且设计阻尼弹性体中液压油的体积，调节阻尼弹性体的变阻尼特性，从而调节车轮运行过程中的刚度变化，使车轮受力位置的刚度随相应位置阻尼弹性体的阻尼变化而变化，提高车轮整体刚度的一致性。

6.阻尼弹性体压缩在周向空隙中，因此可以通过设计弹性体的结构使弹性体的轴向和径向厚度相等，安装后的弹性体径向和轴向刚度相等，以达到径轴刚度比等于1，确保低地板车辆达到最佳的减振降噪效果；也可以将弹性体设计成金属板与橡胶层的硫化结合体，通过调整弹性体中金属板与橡胶层的厚度比例，调节弹性体的径向刚度和轴向刚度，满足不同线路工况下低地板车辆中车辆簧下部分的刚度需求。

7.轮箍和轮芯通过弹性体连接，阻尼弹性体与轮箍和轮芯均为可拆卸连接，可有效减少弹性车轮组装时所需的连接螺栓，简化弹性车轮的组装工序，降低组装强度，一个弹性体与轮芯或轮箍连接部位的松动不会影响其它弹性体的受力，提高弹性车轮的使用安全性。而且弹性体的拆装简单方便，易于更换，降低弹性车轮的生产成本和维护成本低，提高弹性车轮的实用性。

附图说明

图1为具体实施方式中可变阻尼弹性车轮的结构示意图。

图2为可变阻尼弹性车轮的剖视图。

图3为径向对齐的阻尼弹性体的U型油腔由导油管密封联通的结构示意图。

图4为轮箍与轮芯沿径向和周向均隔开的结构示意图。

图5为轮芯的结构示意图。

图6为轮箍的结构示意图。

图7为阻尼弹性体的结构示意图。

图8为阻尼弹性装在轮箍与轮芯之间的组装过程图。

具体实施方式

下面结合图1至图8对本发明的实施例做详细说明。

可变阻尼弹性车轮，包括轮箍1、同心设置在轮箍1内的轮芯2以及可拆卸连接在轮箍1和轮芯2之间且装有液压油的阻尼弹性体3，其特征在于所述的轮箍1和轮芯2沿径向隔开形成径向空隙A，沿周向隔开形成周向空隙B，周向空隙B沿周向均匀分布N×2个且N≥3，每个周向空隙B中均压缩一个阻尼弹性体3，且阻尼弹性体3与轮箍1和轮芯2均沿径向隔开不接触，径向对齐的阻尼弹性体3中的液压油通过导油管4密封联通，通过液压油在阻尼弹性体3之间的流动，实现阻尼弹性体3的变阻尼。

如图所示的可变阻尼弹性车轮中轮箍1与轮芯2沿径向和周向均隔开形成径向空隙A和周向空隙B，轮箍1和轮芯1通过阻尼弹性体3连接，阻尼弹性体3压缩在周向空隙中，且与轮箍1和轮芯2均沿径向隔开不接触，弹性车轮受垂向力时，弹性体承受剪切力，且沿径向具有变形流动空间，可有效降低弹性车轮的径向刚度，减小弹性车轮的径轴刚度比，改善车辆簧下部分的振动状况，对于使用电机直驱的低地板车辆来说，可以确保电机的安全性能，延长使用寿命，也可以改善乘客的乘坐舒度。阻尼弹性体3中装有液压油，径向对齐的阻尼弹性体3中的液压油通过导油管4密封联通，在弹性车轮运动过程中，由于各个弹性体位置不同导致车轮受力不一致，通过液压油从阻尼弹性体3中的进出，使沿径向对齐的阻尼弹性体3均匀受力，弹性车轮沿周向受力更均匀，通过液压油在阻尼弹性体之间的流动，实现阻尼弹性体的变阻尼，在弹性车轮启动和制动时，阻尼可以有效的缓冲掉启动、制动力，舒适性更好。阻尼弹性体沿周向均匀分布，弹性车轮受周向力时弹性体承受压缩力，弹性体在弹性车轮中一直处于压缩状态，即使在弹性体刚度下降后也不会发生滑移，避免轮箍1、轮芯2相对滑动，提高弹性车轮的结构稳定性和可靠性。阻尼弹性体3压缩在周向空隙B中，因此可以通过设计弹性体的结构使弹性体的轴向和径向厚度相等，安装后的弹性体径向和轴向刚度相等，以达到径轴刚度比等于1，确保低地板车辆达到最佳的减振降噪效果；也可以将弹性体设计成金属板与橡胶层的硫化结合体，通过调整弹性体中金属板与橡胶层的厚度比例，调节弹性体的径向刚度和轴向刚度，满足不同线路工况下低地板车辆中车辆簧下部分的刚度需求。轮箍1和轮芯2通过弹性体连接，阻尼弹性体与轮箍和轮芯均为可拆卸连接，可有效减少弹性车轮组装时所需的连接螺栓，简化弹性车轮的组装工序，降低组装强度，一个弹性体与轮芯或轮箍连接部位的松动不会影响其它弹性体的受力，提高弹性车轮的使用安全性。而且弹性体的拆装简单方便，易于更换，降低弹性车轮的生产成本和维护成本低，提高弹性车轮的实用性。

其中，所述的阻尼弹性体3上开有沿周向设置的U型油腔31，U型油腔31内注满液压油，径向对齐的阻尼弹性体3的U型油腔31由导油管4密封联通，导油管4定位于轮芯2上。由于阻尼弹性体3是压缩在周向空隙B中，所以U型油腔31也沿周向开设，使阻尼弹性体3受力进一步压缩时，油液可从U型油腔31中顺利流出，并通过导油管31流入与之径向对齐的阻尼弹性体3中。

其中，所述的导油管4由与U型油腔31连接的连接段41和连接在两个连接段41间的圆弧段42组成，连接段41和圆弧段42一体成型，圆弧段42呈半圆形状，相邻的导油管4的圆弧段42沿径向隔开且同心设置，相邻的导油管4的圆弧段42通过固定装置5定位在轮芯2上。圆弧段42沿径向隔开且同心设置且可保证多根导油管4在弹性车轮上的分布是沿径向对称的，导油管4的设置不会影响弹性车轮的动平衡。

其中，所述的固定装置5沿周向均匀分布，且固定装置5为固定在轮芯3圆面上的卡条，圆弧段42夹在固定装置5与轮芯2的圆面之间，固定装置5的两端具有用于调节车轮重心的偏心调节螺栓51，偏心调节螺栓51沿轴向向外伸出。在动平衡测试时如果发现车轮偏心，可以通过在偏心调节螺栓51上旋上相应质量的螺母，将弹性车轮的重心调整至圆心，保证车轮的动平衡，提高弹性车轮的使用可靠性。质量的增减调节方便简单，弹性车轮的实用性更高。

其中，所述的轮芯2由芯环21和沿周向均匀分布在芯环21外周且呈扇形的扇叶22组成，芯环21与扇叶22一体成型，且扇叶33的数量为至少三个，轮箍1的内环中具有与扇叶22相对应的扇形缺口11，扇形缺口11的周向宽度大于扇叶22的周向宽度，扇叶22位于扇形缺口11中间，扇叶22的两侧形成周向空隙B。如图4至6所示，轮芯2上的扇叶22与户型缺口11之间形成周向空隙B，组装时只需先在轮芯2和轮箍1之间形成径向空隙A和周向空隙B，然后在每隔开一个周向空隙B中安装一个阻尼弹性体3，之后再通过转动轮芯2使已安装的阻尼弹性体3压缩，使未安装阻尼弹性体3的周向空隙B的宽度增大，然后装入阻尼弹性体3，之后松开转轮芯2，通过阻尼弹性体3的回弹力使轮芯2回转，各阻尼弹性体3的受力达到平衡，轮芯2、轮箍1和阻尼弹性体3的组装方式简单，易于实现，而且所需的连接部件少，仅在弹性体与轮芯2和轮箍1进行可拆卸连接，可有效减少弹性车轮组装时所需的连接螺栓，简化组装工序，降低劳动强度，而且通过周向压缩的方式将阻尼弹性体3压缩在轮芯2和轮箍1之间，可通过周向弹性压力有效压紧阻尼弹性体3，既使阻尼弹性体3与轮芯2和轮箍1之间的连接结构发生松动，也不易发生移动，由于阻尼弹性体3隔开分布且分别与轮芯2和轮箍1连接，一个阻尼弹性体3与轮芯2或轮箍1连接部位的松动不会影响其它阻尼弹性体3的受力，提高弹性车轮的使用安全性，而且阻尼弹性体3的拆装简单方便，易于更换，降低弹性车轮的生产成本和维护成本低，提高弹性车轮的实用性。

其中，所述的径向空隙A包括扇叶22与轮箍1之间的外径向空隙A1和芯环21与轮箍1之间的内径向空隙A2，外径向空隙A1的径向宽度H1等于阻尼弹性体3与轮箍1间的径向间隙宽度，内径向空隙A2的径向宽度H2等于阻尼弹性体3与芯环21间的径向间隙宽度，外径向空隙A1和内径向空隙A2形成阻尼弹性体3与轮箍1和轮芯2之间两个径向变形空间，外径向空隙A1的径向宽度H1等于阻尼弹性体3与轮箍1间的径向间隙宽度，内径向空隙A2的径向宽度H2等于阻尼弹性体3与芯环21间的径向间隙宽度，使阻尼弹性体3沿径向具有足够的变形空间，有效降低弹性车轮的径向刚度，相比于现有技术中弹性车轮径向直接通过弹性体连接轮箍和轮芯的结构，其径向刚度明显减小，可通过阻尼弹性体3沿径向的变形径向吸收更加的径向振动能量，提高弹性车轮的径向减振效果。

单个所述的扇形缺口11的周向宽度占轮箍1圆周的1/12~1/6，扇叶22的周向宽度占扇形缺口11周向宽度的1/3~1/2。保证周向空隙B的宽度，从而保证阻尼弹性体3安装后的具有足够周向宽度，避免因周向空隙B宽度过小而造成弹性车轮中阻尼弹性体3的周向宽度过小，起不到有效减振作用。

其中，所述的阻尼弹性体3包括内端板32、橡胶层33和与内端板32平行的外端板34，橡胶层33硫化粘结在内端板32和外端板34之间，内端板32和外端板34上均设置与轮芯2或轮箍1可拆卸连接的连接板35，U型油腔31从外端板34延伸 到橡胶层33中，且外端板34与导油管4端部密封连接。连接板35用于阻尼弹性体3与轮箍1或轮芯2的连接，外端板34连接导油管4，保证导油管4与U型油腔31密封联通的结构可靠性和稳定性，并且内端板32和仙端板34的加入也可以增加阻尼弹性体3的径向刚度和轴向刚度，满足弹性车轮使用的刚度需求。

其中，所述的橡胶层33中设置与内端板32平行且与内端板32结构和尺寸均相同的隔板36，隔板36沿橡胶层33均匀间隔设置多个，隔板36位于在U型油腔31的外周。通过隔板36的加入来增加阻尼弹性体3的径向及轴向刚度，从而增加弹性车轮的径向及轴向刚度，由于橡胶的流动变形才能推动U型油腔31中液压油的流出，所以将隔板36设置在U型油腔31外周，不占用U型油腔31的容积，不降低阻尼弹性体3的阻尼特性。

本发明还保护以上所述的可变阻尼弹性车轮的组装方法，步骤如下：

第一步：将轮芯2同心放置于轮箍1中，并使轮箍1和轮芯2沿径向和周向均隔开形成径向空隙A和周向空隙B，如图8中的Ⅰ图所示；

第二步：将一半数量无液压油的阻尼弹性体3安装在周向空隙B中且相邻的阻尼弹性体3之间预留一个周向空隙B，如图8中的Ⅱ图所示；

第三步：如图8中的Ⅲ图所示，用外力转动轮芯2使已安装的阻尼弹性体3压缩，将另一半数量无液压油的阻尼弹性体3分别安装在预留的周向空隙B中，最后松开轮芯2通过反弹力达到阻尼弹性体3的受力平衡，如图8中的Ⅳ图所示；

第四步，阻尼弹性体3中注入液压油，并用导油管4将径向对齐的阻尼弹性体3中的液压油密封联通。

以上所述的组装方法，轮芯2上的扇叶22与户型缺口11之间形成周向空隙B，组装时只需先在轮芯2和轮箍1之间形成径向空隙A和周向空隙B，然后在每隔开一个周向空隙B中安装一个阻尼弹性体3，之后再通过转动轮芯2使已安装的阻尼弹性体3压缩，使未安装阻尼弹性体3的周向空隙B的宽度增大，然后装入阻尼弹性体3，之后松开转轮芯2，通过阻尼弹性体3的回弹力使轮芯2回转，各阻尼弹性体3的受力达到平衡，轮芯2、轮箍1和阻尼弹性体3的组装方式简单，易于实现，而且所需的连接部件少，仅在弹性体与轮芯2和轮箍1进行可拆卸连接，可有效减少弹性车轮组装时所需的连接螺栓，简化组装工序，降低劳动强度，而且通过周向压缩的方式将阻尼弹性体3压缩在轮芯2和轮箍1之间，可通过周向弹性压力有效压紧阻尼弹性体3，既使阻尼弹性体3与轮芯2和轮箍1之间的连接结构发生松动，也不易发生移动，由于阻尼弹性体3隔开分布且分别与轮芯2和轮箍1连接，一个阻尼弹性体3与轮芯2或轮箍1连接部位的松动不会影响其它阻尼弹性体3的受力，提高弹性车轮的使用安全性，而且阻尼弹性体3的拆装简单方便，易于更换，降低弹性车轮的生产成本和维护成本低，提高弹性车轮的实用性。

本发明还保护以上所述的可变阻尼弹性车轮的刚度设计方法，设计阻尼弹性体3的数量以及阻尼弹性体3的径向刚度和轴向刚度，来调整车轮的径向刚度和轴向刚度，设计液压油在阻尼弹性体中的所占体积，调节阻尼弹性体3的变阻尼特性，从而调节车轮运行过程中的刚度变化。

设计阻尼弹性体3的径向刚度和轴向刚度是指设计弹性体3压缩在周向空隙B中的压缩量，从而得到在即定压缩量情况下，弹性体3的径向刚度的轴向刚度，再结合弹性体3的数量，从而得到弹性车轮的径向刚度和周向刚度。弹性体压缩在周向空隙中，因此可以通过设计弹性体的结构使弹性体的轴向和径向厚度相等，安装后的弹性体径向和轴向刚度相等，以达到径轴刚度比等于1，提高弹性车轮的径向减振性能，减小低地板车中车辆簧下部分的振动，确保低地板车辆达到最佳的减振降噪效果。

设计液压油在阻尼弹性体3中的所占体积，调节阻尼弹性体3的变阻尼特性，阻尼弹性体3中液压油的所占体积越大，其阻尼变化值越大，但弹性体的刚度会因液压油所占体积的增多而减小，因此调节液压油在阻尼弹性体中的所占体积，可以调节阻尼弹性体的刚度，而车轮运行过程中因为各阻尼弹性体的受力不同，导致液压油从受力大的阻尼弹性体流入受力小的阻尼弹性体中，使得流入液压油的阻尼弹性体3的刚度增加，从而调节车轮运行过程中的刚度变化，使车轮受力位置的刚度随相应位置阻尼弹性体的阻尼变化而变化，提高车轮整体刚度的一致性。

以上结合附图对本发明的实施例的技术方案进行完整描述，需要说明的是所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

Claims (10)

1.可变阻尼弹性车轮，包括轮箍（1）、同心设置在轮箍（1）内的轮芯（2）以及可拆卸连接在轮箍（1）和轮芯（2）之间且装有液压油的阻尼弹性体（3），其特征在于所述的轮箍（1）和轮芯（2）沿径向隔开形成径向空隙（A），沿周向隔开形成周向空隙（B），周向空隙（B）沿周向均匀分布N×2个且N≥3，每个周向空隙（B）中均压缩一个阻尼弹性体（3），且阻尼弹性体（3）与轮箍（1）和轮芯（2）均沿径向隔开不接触，径向对齐的阻尼弹性体（3）中的液压油通过导油管（4）密封联通，通过液压油在阻尼弹性体（3）之间的流动，实现阻尼弹性体（3）的变阻尼。

2.根据权利要求1所述的可变阻尼弹性车轮，其特征在于所述的阻尼弹性体（3）上开有沿周向设置的U型油腔（31），U型油腔（31）内注满液压油，径向对齐的阻尼弹性体（3）的U型油腔（31）由导油管（4）密封联通，导油管（4）定位于轮芯（2）上。

3.根据权利要求2所述的可变阻尼弹性车轮，其特征在于所述的导油管（4）由与U型油腔（31）连接的连接段（41）和连接在两个连接段（41）间的圆弧段（42）组成，连接段（41）和圆弧段（42）一体成型，圆弧段（42）呈半圆形状，相邻的导油管（4）的圆弧段（42）沿径向隔开且同心设置，相邻的导油管（4）的圆弧段（42）通过固定装置（5）定位在轮芯（2）上。

4.根据权利要求3所述的可变阻尼弹性车轮，其特征在于所述的固定装置（5）沿周向均匀分布，且固定装置（5）为固定在轮芯圆面上的卡条，圆弧段（42）夹在固定装置（5）与轮芯（2）的圆面之间，固定装置（5）的两端具有用于调节车轮重心的偏心调节螺栓（51），偏心调节螺栓（51）沿轴向向外伸出。

5.根据权利要求1所述的可变阻尼弹性车轮，其特征在于所述的轮芯（2）由芯环（21）和沿周向均匀分布在芯环（21）外周且呈扇形的扇叶（22）组成，芯环（21）与扇叶（22）一体成型，且扇叶的数量为至少三个，轮箍（1）的内环中具有与扇叶（22）相对应的扇形缺口（11），扇形缺口（11）的周向宽度大于扇叶（22）的周向宽度，扇叶（22）位于扇形缺口（11）中间，扇叶（22）的两侧形成周向空隙（B）。

6.根据权利要求5所述的可变阻尼弹性车轮，其特征在于所述的径向空隙（A）包括扇叶（22）与轮箍（1）之间的外径向空隙（A1）和芯环（21）与轮箍（1）之间的内径向空隙（A2），外径向空隙（A1）的径向宽度H1等于阻尼弹性体（3）与轮箍（1）间的径向间隙宽度，内径向空隙（A2）的径向宽度H2等于阻尼弹性体（3）与芯环（21）间的径向间隙宽度，单个所述的扇形缺口（11）的周向宽度占轮箍（1）圆周的1/12~1/6，扇叶（22）的周向宽度占扇形缺口（11）周向宽度的1/3~1/2。

7.根据权利要求2所述的可变阻尼弹性车轮，其特征在于所述的阻尼弹性体（3）包括内端板（32）、橡胶层（33）和与内端板（32）平行的外端板（34），橡胶层（33）硫化粘结在内端板（32）和外端板（34）之间，内端板（32）和外端板（34）上均设置与轮芯（2）或轮箍（1）可拆卸连接的连接板（35），U型油腔（31）从外端板（34）延伸 到橡胶层（33）中，且外端板（34）与导油管（4）端部密封连接。

8.根据权利要求7所述的可变阻尼弹性车轮，其特征在于所述的橡胶层（33）中设置与内端板（32）平行且与内端板（32）结构和尺寸均相同的隔板（36），隔板（36）沿橡胶层（33）均匀间隔设置多个，隔板（36）位于在U型油腔（31）的外周。

9.权利要求1至8任一项所述的可变阻尼弹性车轮的组装方法，步骤如下：

第一步：将轮芯（2）同心放置于轮箍（1）中，并使轮箍（1）和轮芯（2）沿径向和周向均隔开形成径向空隙（A）和周向空隙（B）；

第二步：将一半数量无液压油的阻尼弹性体（3）安装在周向空隙（B）中且相邻的阻尼弹性体（3）之间预留一个周向空隙（B）；

第三步：用外力转动轮芯（2）使已安装的阻尼弹性体（3）压缩，将另一半数量无液压油的阻尼弹性体（3）分别安装在预留的周向空隙（B）中，最后松开轮芯（2）通过反弹力达到阻尼弹性体（3）的受力平衡；

第四步，阻尼弹性体（3）中注入液压油，并用导油管（4）将径向对齐的阻尼弹性体（3）中的液压油密封联通。

10.权利要求1至8任一项所述的可变阻尼弹性车轮的刚度设计方法，设计阻尼弹性体（3）的数量以及阻尼弹性体（3）的径向刚度和轴向刚度，来调整车轮的径向刚度和轴向刚度，设计液压油在阻尼弹性体（3）中的所占体积，调节阻尼弹性体（3）的变阻尼特性，从而调节车轮运行过程中的刚度变化。

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