RU2124442C1

RU2124442C1 - Vehicle wheel

Info

Publication number: RU2124442C1
Application number: RU94029183A
Authority: RU
Inventors: Г.В. Савельев; А.А. Романченко; Н.М. Кузнецов; Н.Н. Ворошин; Н.С. Дедуров
Original assignee: Акционерное общество "Уральский автомобильный завод"; Акционерное общество "Межотраслевое агентство интеллектуальной собственности" - фирма "Интеллиц"; Акционерное общество "Челябинский кузнечно-прессовый завод"
Priority date: 1994-08-03
Filing date: 1994-08-03
Publication date: 1999-01-10
Also published as: RU94029183A

Abstract

FIELD: transport engineering; wheels. SUBSTANCE: wheel has rim base with mounting groove and seating flanges and tyre whose sides are interference-fitted on seating flanges. Interference of tyre side on seating flange at side of mounting groove is from 30 to 70 % of interference value of tyre side on second seating flange at opposite side of rim base. EFFECT: facilitated mounting and dismounting of tyre. 2 dwg

Description

Изобретение относится к транспортным средствам, а именно к колесам для пневматических шин, и может быть использовано на грузовых автомобилях, автобусах, прицепах и других транспортных средствах. The invention relates to vehicles, namely, wheels for pneumatic tires, and can be used on trucks, buses, trailers and other vehicles.

Известно колесо транспортного средства [1, с.31, рис.22] имеющее основание обода с монтажным ручьем и посадочными полками, наибольший диаметр которых расположен в зоне средней их плоскости, бортовые и замочное кольцо, диск и шину, борта, которой размещены с натягом на посадочных полках основания обода. The wheel of a vehicle is known [1, p.31, Fig. 22] having a rim base with a mounting stream and landing flanges, the largest diameter of which is located in the area of their middle plane, side and lock rings, a disk and a tire, side which is tightened on the landing shelves of the base of the rim.

Передача внешних сил, вращающих и тормозных моментов между шиной и ободом с диском в сборе обеспечивается за счет трения бортов шины о поверхности посадочных полок и бортовые закраины. В случае, когда пневматическая шина эксплуатируется при постоянном внутреннем давлении воздуха (нет системы регулирования давления воздуха в шине) для устойчивой передачи сил и моментов между колесом и шиной достаточно только сил трения, возникающих на поверхности контакта бортов с закраинами обода. Контактные поверхности бортов шин с посадочными полками в этом случае в передаче силовых нагрузок практически не участвуют и значительные натяги бортов шин на полках обода в этом случае теряют практический смысл. Кроме того, значительные величины натягов бортов шины на посадочных полках обода приводят к усложнению процессов сборки и разборки колеса с шиной. А это, по существу, и является недостатком известной конструкции колеса, который наиболее ярко проявляется на транспортных средствах, у которых не предусмотрено эксплуатационное регулирование (снижение) давления воздуха в шине до минимально допустимых пределов, а шины в этом случае, как правило имеют высокую жесткость бортов и боковин. Задачей изобретения является снижение трудозатрат и повышение удобств при выполнении работ по сборке и разборке колеса с шиной. The transfer of external forces, rotational and braking moments between the tire and the rim with the disk assembly is provided due to the friction of the tire beads on the surface of the landing shelves and side flanges. In the case when the pneumatic tire is operated at a constant internal air pressure (there is no system for regulating the air pressure in the tire) for stable transfer of forces and moments between the wheel and the tire, only the friction forces arising on the contact surface of the beads with the rim flanges are sufficient. In this case, the contact surfaces of the tire beads with landing flanges practically do not participate in the transmission of power loads, and the significant interference of the tire beads on the rim shelves in this case lose their practical meaning. In addition, significant values of the interference of the tire beads on the landing flanges of the rim complicate the processes of assembling and disassembling the wheel with the tire. And this, in essence, is a drawback of the known wheel design, which is most pronounced on vehicles that do not provide for operational regulation (reduction) of air pressure in the tire to the minimum permissible limits, and tires in this case, as a rule, have high stiffness boards and sidewalls. The objective of the invention is to reduce labor costs and improve comfort when performing work on the Assembly and disassembly of the wheel with a tire.

Поставленная задача решается за счет того, что величины натягов бортов шины на посадочных полках обода выполнены не равными между собой, при этом натяг борта шины со стороны монтажного ручья, т.е. со стороны, с которой проводится сборка и разборка колеса с шиной, уменьшен в сравнении с величиной натяга борта шины с противоположной стороны обода. The problem is solved due to the fact that the values of the interference of the tire beads on the landing flanges of the rim are not equal to each other, while the tire bead interference from the mounting stream, i.e. from the side from which the wheel with the tire is assembled and disassembled, it is reduced in comparison with the tire tightness on the opposite side of the rim.

Согласно изобретению, натяг борта шины на посадочной полке обода со стороны монтажного ручья составляет от 30% до 70% от принятой величины натяга борта шины для посадочной полки с противоположной стороны обода. Меньшее процентное соотношение используется для колес транспортных средств с относительно легкими нагрузочными режимами эксплуатации, а большее процентное соотношение - для колес транспортных средств с тяжелыми нагрузочными режимами, включая использование их в качестве тягачей прицепов, полуприцепов и т.п. According to the invention, the tire bead interference on the rim landing flange from the mounting brook side is from 30% to 70% of the accepted tire bead tightness for the landing flange on the opposite side of the rim. A lower percentage is used for wheels of vehicles with relatively light load operating modes, and a higher percentage is used for wheels of vehicles with heavy load modes, including their use as tractor trailers, semi-trailers, etc.

Уменьшение натяга борта шины на одной посадочной полке обода не приведет к снижению тяговой способности соединения шины с ободом в целом, так как в этом случае провороту шины на ободе будут препятствовать не только силы трения от натяга на полках, но и эффект "окружного заклинивания", возникающий при упругом смещении борта с малым натягом относительно посадочной полки при качении колеса под нагрузкой. Вращающий момент, подведенный к колесу будет способствовать окружному смещению в первую очередь того борта шины, который имеет меньший натяг на полке, а т.к. борт с большим натягом не перемещается в окружном направлении, то происходит угловое упругое закручивание каркаса шины, способствующее в конечном итоге заклиниванию в окружном направлении борта шины с малым натягом на полке. В этом состоянии оба борта устойчиво передают вращающий момент. Reducing the tire bead interference on one landing flange of the rim will not lead to a decrease in the traction ability of the tire to the rim to connect as a whole, since in this case not only the friction forces from the interference on the shelves will prevent the tire from turning, but also the effect of "circumferential jamming" arising during elastic displacement of the bead with a small tightness relative to the landing shelf when the wheel is rolling under load. The torque brought to the wheel will contribute to the circumferential displacement in the first place of the bead, which has less interference on the shelf, as If the bead with a high interference does not move in the circumferential direction, then the angular elastic twist of the tire carcass occurs, which ultimately contributes to jamming in the circumferential direction of the tire bead with a small interference on the shelf. In this state, both sides stably transmit torque.

Применение заявляемого колеса позволяет значительно снизить трудозатраты при выполнении операций сборки и разборки с шиной за счет уменьшения разности посадочных диаметров обода и шины, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого решения критерию "положительный эффект". The use of the inventive wheel can significantly reduce labor costs during the assembly and disassembly operations with the tire by reducing the difference in seating diameters of the rim and tire, which allows us to conclude that the proposed solution meets the criterion of "positive effect".

Применение колес с неравными натягами бортов шины на полках обода для снижения трудозатрат при их сборке и разборке, а также использование упругих свойств шины и эффекта "окружного заклинивания" борта с малым натягом на посадочной полке обода при передаче вращающих моментов значительной величины авторам не известны. The authors do not know the use of wheels with unequal interference between tire beads on the rim flanges to reduce labor costs during assembly and disassembly, as well as the use of the elastic properties of the tire and the effect of "circumferential jamming" of the bead with low interference on the rim landing flange when transmitting significant torques.

Сущность изобретения поясняется чертежом. The invention is illustrated in the drawing.

На фиг. 1 показано колесо, радиальное сечение; на фиг.2 - установка борта шины на тороидальной полке обода. In FIG. 1 shows a wheel, radial section; figure 2 - installation of the bead on the toroidal flange of the rim.

Заявленное колесо транспортного средства содержит основание обода 1 с монтажным ручьем 2 и посадочными полками со стороны замочной части 3 и со стороны бортовой части 4, бортовые 5 и 6 и замочное 7 кольца. Борта 8 и 9 пневматической шины установлены на посадочные полки 3 и 4 с натягом δ₁ и δ₂, причем величина натяга δ₂ меньше величины натяга δ₁ на 30 - 70% в зависимости от принятого типоразмера колеса и режимов его нагружения в эксплуатации, т.е. δ₂ = (0,3...0,7)δ₁.
Натяг δ (фиг. 2) бортов шины на посадочных полках обода определяется в радиальном выражении, как полуразность посадочных диаметров обода и шины, т. е. δ = (D_по-D_пш)/2. За посадочный размер обода D_по принимается наибольший диаметр поперечного сечения посадочной полки, а за посадочный размер шины - диаметр по основанию 10 борта шины D_пш, замеренной в сечении совпадающим с наибольшим диаметром поперечного сечения посадочной полки обода.The claimed wheel of the vehicle contains the base of the rim 1 with the mounting stream 2 and the landing shelves from the side of the lock part 3 and from the side of the side part 4, side 5 and 6 and lock 7 of the ring. The sides 8 and 9 of the pneumatic tire are mounted on the landing shelves 3 and 4 with an interference fit of δ ₁ and δ ₂ , and the interference value δ _{2 is} less than the interference value δ ₁ by 30 - 70%, depending on the accepted size of the wheel and its loading conditions in operation, t .e. δ ₂ = (0.3 ... 0.7) δ ₁ .
The interference interference δ (Fig. 2) of the tire beads on the landing flanges of the rim is defined in radial terms as the half-difference of the mounting diameters of the rim and tires, i.e., δ = (D _in -D _psh ) / 2. For the fit size of the rim D _according to the largest diameter of the cross section of the landing flange, and for the fit size of the tire is the diameter at the base of the 10 sides of the tire D _psh , measured in cross section coinciding with the largest diameter of the cross section of the fitment of the rim.

Сборка колеса с шиной производится в следующей последовательности. Вначале на основание обода 1 одевают бортовое кольцо 5, затем, используя монтажный ручей 2 в наклонном состоянии, одевают на основание обода 1 борт 8, а затем и борт 9 шины. Трудоемкость и удобство выполнения этих операций зависит от величины натяга бортов шины на посадочных полках обода. С увеличением натяга возрастает и трудоемкость и сложность выполнения этих операций. Особенно это сказывается при операции с бортом 9 шины, т.к. массу шины для облегчения выполнения операций использовать не удается. Assembling a wheel with a tire is carried out in the following sequence. First, a bead ring 5 is put on the base of the rim 1, then, using the mounting stream 2 in an inclined state, a bead 8 is put on the base of the rim 1, and then a bead 9 of the tire. The complexity and convenience of performing these operations depends on the fit of the tire bead on the landing flanges of the rim. With an increase in interference, the complexity and complexity of performing these operations also increase. This is especially true during operations with the bus board 9, as the tire mass cannot be used to facilitate operations.

После перемещения борта 9 через полку 3 устанавливают бортовое 6 и замочное 7 кольца. После выполнения этих операций колесо и шина подготовлены для накачивания воздухом. Под давлением воздуха внутри шины борта 8 и 9 перемещаются в аксиальном направлении, прижимаются к бортовым кольцам 5 и 6, а их основания 10 размещаются на поверхностях посадочных полок 3 и 4 основания обода 1. After moving the side 9 through the shelf 3 set side 6 and lock 7 rings. After performing these operations, the wheel and tire are prepared for inflation. Under air pressure inside the tire, the beads 8 and 9 move in the axial direction, are pressed to the side rings 5 and 6, and their bases 10 are placed on the surfaces of the landing flanges 3 and 4 of the base of the rim 1.

Разборка колеса и шины производится в обратной последовательности. Wheel and tire disassembly in the reverse order.

Величина δ натяга бортов шины на посадочных полках основания обода определяется для каждого типоразмера колеса исходя из нагрузочных режимов и условий эксплуатации и принимается равной величине δ₁. Для колес не подвергающихся в эксплуатации высоким нагрузкам, особенно в режиме тяги и торможения величина малого натяга δ₂ принимается не менее 30% от величины δ₁, т.е. δ₂ ≈ 0,3δ₁. Меньшее значение приведет к перегрузке борта установленного на полке с натягом δ₁.
В условиях эксплуатации колес транспортных средств в тяжелых тягово-тормозных режимах соотношение натягов приближается к величине 0,7, т.е. δ₂ ≈ 0,7δ₁. Снижение соотношения натягов δ₁ и δ₂ более чем на 70% отрицательно сказывается на снижении трудозатрат при сборке и разборке колес с шиной, что, в конечном итоге, создает условия, когда не решается задача изобретения.The value δ of the interference fit of the tire beads on the landing flanges of the base of the rim is determined for each size of the wheel based on load conditions and operating conditions and is taken equal to the value of δ ₁ . For wheels that are not subjected to high loads in operation, especially in traction and braking mode, the small interference value δ _{2 is} taken to be at least 30% of the value δ ₁ , i.e. δ ₂ ≈ 0.3δ ₁ . A lower value will overload the side mounted on the shelf with an interference fit δ ₁ .
Under the conditions of operation of the wheels of vehicles in heavy traction and braking modes, the interference ratio approaches 0.7, i.e. δ ₂ ≈ 0.7δ ₁ . The reduction in the ratio of interference δ ₁ and δ _{2 by} more than 70% negatively affects the reduction of labor costs during the assembly and disassembly of wheels with a tire, which, ultimately, creates the conditions when the problem of the invention is not solved.

Итак, использование в заявленной конструкции колеса транспортного средства не равных между собой натягов бортов шины на посадочных полках основания обода снижает трудозатраты при сборке и разборке колес с шиной, не ухудшая при этом тяговой способности колеса за счет использования упругих свойств шины и эффекта "окружного заклинивания" борта с малым натягом на поверхности посадочной полки основания обода. So, the use in the claimed design of the vehicle’s wheels of unequal interference between the tire beads on the landing flanges of the base of the rim reduces labor costs when assembling and disassembling the wheels with the tire, without impairing the traction ability of the wheel due to the use of the elastic properties of the tire and the effect of “circumferential jamming” flanges on the surface of the landing flange of the base of the rim.

Литература
1. Савельев Г.В. Автомобильные колеса. - М.: Машиностроение, 1983, с.31.Literature
1. Savelyev G.V. Car wheel. - M.: Mechanical Engineering, 1983, p.31.

Claims

A vehicle wheel containing a rim base with a mounting brook and landing flanges, the largest diameter of which is located in the middle section, side and locking rings and a tire, the flanges of which are interfaced with the landing flanges with an interference fit, characterized in that the values of the tightness of the tire flanges on the landing flanges of the base the rim is not equal to each other, and the bead interference on the side of the mounting creek is 30 - 70% of the tire bead interference on the landing shelf on the opposite side of the wheel rim base ohm of torque using the effect of circumferential jamming.