CN111829748A - 用于缩比风洞的轮组件和车辆模型 - Google Patents

Abstract

本申请提供用于缩比风洞的轮组件和车辆模型。其中，该用于缩比风洞的轮组件包括：轮毂，其包括轮毂内圈和轮毂外圈，轮毂内圈和轮毂外圈接合为一体；以及胎皮，其包括搭接部和位于搭接部的边缘处的夹持部，其中，夹持部构造为夹持在轮毂内圈和轮毂外圈之间来固定就位；其中，胎皮构造为由碳纤维材料制成。本申请的用于缩比风洞的轮组件和车辆模型具有结构简单、易于制造、使用方便等优点，能够在缩比风洞中的滚动地面系统上使用来用于提供试验数据。

Description

用于缩比风洞的轮组件和车辆模型

技术领域

本申请涉及车辆测试和试验领域。更具体而言，本申请涉及一种用于缩比风洞的轮组件，其能够满足在缩比风洞中进行车辆模型测试的需求。本申请还涉及一种包括上述轮组件的车辆模型。

背景技术

风洞广泛运用于汽车行业的空气动力学试验中。风洞可用于测试车辆的实车或1:1的油泥模型。在实际试验中，常采用40%比例的缩比风洞(40% reduced scale windtunnel)来进行车辆前期开发时风阻系数的试验。

为了尽可能真实地模拟车辆在路面上行驶时的工况，一些缩比风洞开始采用滚动地面(rolling road)系统，也即通过运动的地面来模拟车辆在路面上行驶时的状态。为了保持车辆模型与实际车辆的雷诺数大致在同一量级下，40%缩比风洞通常提供 250kph的风速。在此情况下，风洞地面的速度也达到250kph。因此，本领域中存在对于用于车辆模型的轮的持续需求，所期望的是该轮能够满足缩比风洞的测试所要求的物理性能。

发明内容

本申请一个方面的目的在于提供一种用于缩比风洞的轮组件，其能够提供变速器的轴向和径向尺寸上的压缩。本申请另一个方面的目的在于提供一种包括上述轮组件的车辆模型。

本申请的目的是通过如下技术方案实现的：

一种用于缩比风洞的轮组件，包括：

轮毂，其包括轮毂内圈和轮毂外圈，轮毂内圈和轮毂外圈接合为一体；以及

胎皮，其包括搭接部和位于搭接部的边缘处的夹持部，其中，夹持部构造为夹持在轮毂内圈和轮毂外圈之间来固定就位；

其中，胎皮构造为由碳纤维材料制成。

在上述轮组件中，可选地，夹持部与轮毂内圈和轮毂外圈之间通过胶来固定就位。

在上述轮组件中，可选地，胎皮采用多层预浸料叠加形成，并且胎皮的外周构造为具有光滑的外表面。

在上述轮组件中，可选地，预浸料具有0.2mm的厚度，并采用45度交错铺层工艺来制造。

在上述轮组件中，可选地，搭接部构造为具有2.2mm的厚度，并且夹持部构造为具有1.6mm的厚度。

在上述轮组件中，可选地，预浸料通过真空注压工艺来制造，使用上下模袋来注压成型。

在上述轮组件中，可选地，轮毂外圈和轮毂内圈构造为通过多个螺栓来接合成一体。

在上述轮组件中，可选地，轮毂外圈和轮毂内圈构造为沿胎皮的中线接合为一体，并且分别构造为一体成型的。

在上述轮组件中，可选地，轮毂外圈构造为包括多个轴承定位孔，用于与车辆模型的骨架连接。

一种车辆模型，包括上述轮组件。

本申请的用于缩比风洞的轮组件和车辆模型具有结构简单、易于制造、使用方便等优点，能够在缩比风洞中的滚动地面系统上使用来用于提供试验数据。

附图说明

以下将结合附图和优选实施例来对本申请进行进一步详细描述，但是本领域技术人员将领会的是，这些附图仅是出于解释优选实施例的目的而绘制的，并且因此不应当作为对本申请范围的限制。此外，除非特别指出，附图仅是意在概念性地表示所描述对象的组成或构造并可能包含夸张性显示，并且附图也并非一定按比例绘制。

图1是本申请的用于缩比风洞的轮组件的一个实施例的后视图。

图2是图1所示实施例的一个立体视图。

图3是图1所示实施例的另一立体视图。

图4是图1所示实施例的A-A截面上的横截面视图。

图5是图4所示实施例的局部放大视图。

图6是图1所示实施例中的轮毂外圈的立体视图。

图7是图6所示的轮毂外圈的主视图。

图8是图6所示的轮毂外圈的后视图。

图9是图6所示的轮毂外圈的B-B截面上的横截面视图。

图10是图1所示实施例中的轮毂内圈的立体视图。

图11是图10所示的轮毂内圈的后视图。

图12是图1所示的胎皮的立体视图。

图13是图12所示实施例中的胎皮的横截面视图。

图14是图13所示的C部分的局部放大视图。

具体实施方式

以下将参考附图来详细描述本申请的优选实施例。本领域中的技术人员将领会的是，这些描述仅为描述性的、示例性的，并且不应被解释为限定了本申请的保护范围。

首先，需要说明的是，在本文中所提到的顶部、底部、朝上、朝下等方位用语是相对于各个附图中的方向来定义的，它们是相对的概念，并且因此能够根据其所处于的不同位置和不同的实用状态而变化。所以，不应将这些或其他方位用语理解为限制性用语。

此外，还应当指出的是，对于本文的实施例中描述或隐含的任意单个技术特征，或在附图中示出或隐含的任意单个技术特征，仍能够在这些技术特征(或其等同物)之间继续进行组合，从而获得未在本文中直接提及的本申请的其他实施例。

应当注意的是，在不同的附图中，相同的参考标号表示相同或大致相同的组件。

图1至图4示出了本申请的用于缩比风洞的轮组件100的一个实施例。其中，图1是本申请的用于缩比风洞的轮组件的一个实施例的后视图，图2是图1所示实施例的一个立体视图。图3是图1所示实施例的另一立体视图，并且图4是图1所示实施例的A-A截面上的横截面视图。

如图所示，一种用于缩比风洞的轮组件100包括：轮毂外圈110、轮毂内圈120以及胎皮130。其中，轮毂外圈110和轮毂内圈120共同组成轮毂，并且轮毂外圈110和轮毂内圈120接合为一体。

在本申请的一个实施例中，轮毂外圈110和轮毂内圈120构造为一体成型的，并且采用合适的铝合金材料来制造。轮毂外圈110和轮毂内圈120可采用数控机床来制造，并且在轮毂外圈110和轮毂内圈120上不设置任何焊点。例如，轮毂外圈110和轮毂内圈120的材料可为6061-T6型号的铝合金。

在本申请的一个实施例中，胎皮130构造为由碳纤维材料制成。例如，胎皮130可采用多层预浸料叠加形成。在一个实施例中，胎皮130的外周构造为具有光滑的外表面，而不带有任何胎纹。这样的结构有利于胎皮的制造，因为用碳纤维材料制造胎纹将会导致成本的提高。

预浸料可为具有0.2mm的厚度的T600型预浸料，并采用45°交错铺层工艺来层压制造。预浸料可通过真空注压工艺来制造，使用上下模袋来注压成型。具体而言，在进行上下模袋压成型时，上下模料采用相同的重量，以保证胎皮的上下模中的重量一致，从而确保整个轮胎在高度状态下的动平衡性(例如，在2.5个G下的动平衡性)。模具可采用上下模的结构，其中，胎皮的外形可用模具固定，并且向内腔袋吹气加压，使得内腔袋膨胀，并且向胎皮的内部施加均匀的压力，从而保证上下模的产品的尺寸和物理性质尽可能地一致，将制造误差降低到最低。

图5是图4所示实施例的局部放大视图。具体而言，图5是图4中所示的横截面的上半部分的放大视图。如图所示，胎皮130包括搭接部131和位于搭接部131的边缘处的夹持部132。其中，夹持132部构造为夹持在轮毂外圈110和轮毂内圈120之间来固定就位。

在一个实施例中，夹持部132与轮毂外圈110和轮毂内圈120接触的界面处可布置有胶，并且通过胶接来进行连接。胶例如可为从3M商业地获得的胶型号，例如DP460等。胶的种类的选择的主要考虑在于提供足够的抗剪切水平，从而防止胎皮与轮毂之间产生相对滑动。

此外，轮毂外圈110和轮毂内圈120之间通过螺栓140来进行连接。在进行螺栓加紧的同时，还可使轮毂外圈110和轮毂内圈120同时夹紧胎皮130的夹持部132。

在一个实施例中，首先通过螺栓140来将轮毂外圈110和轮毂内圈120接合为一体，并且然后将胎皮130布置就位，使得夹持部132位于轮毂外圈110和轮毂内圈120之间。然后，在夹持部132与轮毂外圈110和轮毂内圈120接触的界面处施加胶，来使各个部件牢固地接合为一体。

在一个实施例中，搭接部131构造为具有2.2mm的厚度，并且夹持部132构造为具有1.6mm的厚度。具体而言，胎皮130可采用八层预浸料来制成。

图6至图9示出了轮毂外圈110的一个实施例。具体而言，图6是图1所示实施例中的轮毂外圈的立体视图，图7是图6所示的轮毂外圈的主视图，图8是图6所示的轮毂外圈的后视图，并且图9是图6所示的轮毂外圈的B-B截面上的横截面视图。

轮毂外圈110可具有大致圆形的形状，并且在图7所示的主视图上带有多个轮胎安装孔112，轮胎安装孔112靠近轮毂外圈110的圆心位置布置。轮毂外圈110还在图8所示后视图上带有多个轴承定位孔111，各个轴承定位孔111围绕轮毂外圈110的圆心布置。轴承定位孔111用于将根据本申请的轮组件与车辆模型的骨架连接。轮毂外圈110的圆周位置附近还设置有多个第一连接孔113，第一连接孔113用于轮毂外圈110和轮毂内圈120之间的连接。具体而言，图5中所示的螺栓140将安装在第一连接孔113中。在图示的实施例中，轮毂外圈110上共设置有六个轴承定位孔111、四个轮胎安装孔112和八个第一连接孔113。根据实际需要，上述各种孔的数目也可以发生变化。

图10至11示出了轮毂内圈120的一个实施例。具体而言，图10是图1所示实施例中的轮毂内圈的立体视图，并且图11是图10所示的轮毂内圈的后视图。

轮毂内圈120具有大致环形的形状，并且沿轮毂内圈120的周边布置有多个第二连接孔123。各个第二连接孔123分别与轮毂外圈110上的第一连接孔113相对应。因此，在组装时，图5中所示的螺栓140将穿过第一连接孔113并且进入第二连接孔123，从而将轮毂外圈和轮毂内圈接合成一体

图12至14示出了胎皮130的一个实施例。具体而言，图12是图1所示的胎皮的立体视图，图13是图12所示实施例中的胎皮的横截面视图，并且图14是图13所示的C部分的局部放大视图。

胎皮130大致构造为具有车轮形状的轮廓，并且包括搭接部131和位于搭接部131的边缘处的夹持部132。如图所示，搭接部131构成了胎皮130的主要部分，并且夹持部132包括大致垂直地延伸的末端，以便夹持部132能够由轮毂外圈110和轮毂内圈120来夹持就位。

在一个实施例中，轮毂外圈110和轮毂内圈120构造为沿胎皮130的中线接合为一体。在另一个实施例中，轮毂外圈110和轮毂内圈120可沿轮组件100的中线接合为一体。此外，还有可能采用其他的构造。

本申请还涉及一种车辆模型，其包括上文所描述的用于缩比风洞的轮组件。

通过采用本申请的轮组件，使得车辆模型或油泥模型能够在40%缩比风洞的试验环境(250kph的风速或5500rpm的转速)下保持足够的性能，从而确保测试能够顺利展开。根据本申请的轮组件能够提供良好的稳定性和耐磨性，从而降低了试验成本并提高了试验效率。

本申请的实施例采用40%比例的模型来说明，然而，本申请的技术方案并不限定于特定的模型比例，而是可以运用于各种比例的车辆模型或实际车辆上。

本说明书参考附图来公开本申请，并且还使本领域中的技术人员能够实施本申请，包括制造和使用任何装置或系统、选用合适的材料以及使用任何结合的方法。本申请的范围由请求保护的技术方案限定，并且包含本领域中的技术人员想到的其他实例。只要此类其他实例包括并非不同于请求保护的技术方案字面语言的结构元件，或此类其他实例包含与请求保护的技术方案的字面语言没有实质性区别的等价结构元件，则此类其他实例应当被认为处于由本申请请求保护的技术方案所确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于缩比风洞的轮组件，其特征在于，包括：

轮毂，其包括轮毂内圈和轮毂外圈，所述轮毂内圈和所述轮毂外圈接合为一体；以及

胎皮，其包括搭接部和位于所述搭接部的边缘处的夹持部，其中，所述夹持部构造为夹持在所述轮毂内圈和所述轮毂外圈之间来固定就位；

其中，所述胎皮构造为由碳纤维材料制成。

2.根据权利要求1所述的轮组件，其特征在于，所述夹持部与所述轮毂内圈和所述轮毂外圈之间通过胶来固定就位。

3.根据权利要求1所述的轮组件，其特征在于，所述胎皮采用多层预浸料叠加形成，并且所述胎皮的外周构造为具有光滑的外表面。

4.根据权利要求3所述的轮组件，其特征在于，所述预浸料具有0.2mm的厚度，并采用45度交错铺层工艺来制造。

5.根据权利要求3所述的轮组件，其特征在于，所述搭接部构造为具有2.2mm的厚度，并且所述夹持部构造为具有1.6mm的厚度。

6.根据权利要求3所述的轮组件，其特征在于，所述预浸料通过真空注压工艺来制造，使用上下模袋来注压成型。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的轮组件，其特征在于，所述轮毂外圈和所述轮毂内圈构造为通过多个螺栓来接合成一体。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的轮组件，其特征在于，所述轮毂外圈和所述轮毂内圈构造为沿所述胎皮的中线接合为一体，并且分别构造为一体成型的。

9.根据权利要求1至6中任一项所述的轮组件，其特征在于，所述轮毂外圈构造为包括多个轴承定位孔，用于与车辆模型的骨架连接。

10.一种车辆模型，其特征在于，包括根据权利要求1-9中任一项所述的轮组件。

Images