一種工字梁結(jié)構(gòu)前橋體的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種工字梁結(jié)構(gòu)前橋體，屬于汽車零部件設(shè)計(jì)【技術(shù)領(lǐng)域】，該工字梁結(jié)構(gòu)前橋體，兩個(gè)板簧面之間設(shè)計(jì)為偏置式工字梁結(jié)構(gòu)，主銷孔中心與板簧中心偏置以區(qū)分裝配方向，使前橋體制動(dòng)工況時(shí)受力更好，并可只保留內(nèi)側(cè)限位塊，采用“偏置式工字梁”前橋體在模擬工況下的應(yīng)力值均小于傳統(tǒng)對(duì)稱結(jié)構(gòu)，解決了在垂直彎曲工況與制動(dòng)工況下前橋體應(yīng)力集中，應(yīng)力分布不合理，質(zhì)量大，成本高等問題。
【專利說明】一種工字梁結(jié)構(gòu)前橋體
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于汽車零部件設(shè)計(jì)【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及重型汽車非驅(qū)動(dòng)工字梁結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)向橋。
【背景技術(shù)】
[0002]非驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向橋是利用轉(zhuǎn)向節(jié)與前橋體之間的主銷聯(lián)接，使車輪繞主銷進(jìn)行旋轉(zhuǎn)以實(shí)現(xiàn)汽車的轉(zhuǎn)向，一般多位于汽車前部，因此也常成為前橋。非驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向橋除了承受垂直載荷外，還承受縱向力和側(cè)向力及這些力造成的力矩。作為非驅(qū)動(dòng)前橋主體零件的前橋體是用鋼材鍛造而成。前橋體兩板簧面I之間設(shè)計(jì)為工字型可保證其質(zhì)量最小而在垂向平面內(nèi)的剛度大、強(qiáng)度高，前橋體板簧面I到橋拳2之間的頸部3成方形，可以提高抗扭強(qiáng)度，如圖1所示，現(xiàn)有轉(zhuǎn)向前橋橋體主要斷面均為斷面為對(duì)稱“工”字形。
[0003]傳統(tǒng)前橋體不區(qū)分裝配方向，前橋體主銷孔軸線4與板簧面I軸線共面，兩板簧座I之間的工字梁結(jié)構(gòu)為對(duì)稱式。傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)在緊急制動(dòng)工況下不能有效抵抗水平彎矩，容易產(chǎn)生應(yīng)力集中導(dǎo)致橋體斷裂，在垂直動(dòng)載工況時(shí)，不能有效抵抗垂直彎矩。若滿足各種工況需求，利用傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)造成設(shè)計(jì)粗獷，產(chǎn)品重量大，成本高，無輕量化優(yōu)勢(shì)。
[0004]結(jié)合圖1，前橋體在垂直彎曲工況和制動(dòng)工況下，根據(jù)力學(xué)模型可得各段彎矩方程，由方程可得彎矩圖和扭矩圖。從中可以看出E-E截面為最危險(xiǎn)截面。但在傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中工字梁為對(duì)稱式，不分裝配方向，容易產(chǎn)生應(yīng)力集中導(dǎo)致橋體斷裂。并未對(duì)各種工況進(jìn)行針對(duì)性設(shè)計(jì)，故在滿足各個(gè)工況的前提下，造成截面設(shè)計(jì)粗獷，產(chǎn)品重量高，成本高。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型解決的技術(shù)問題是提供一種工字梁結(jié)構(gòu)前橋體，兩個(gè)板簧面之間設(shè)計(jì)為偏置式工字梁結(jié)構(gòu)，能夠解決在垂直彎曲工況與制動(dòng)工況下前橋體應(yīng)力集中，應(yīng)力分布不合理,質(zhì)量大,成本高等問題。
[0006]解決本實(shí)用新型技術(shù)問題的技術(shù)方案是，一種工字梁結(jié)構(gòu)前橋體，包括兩個(gè)板簧面，兩端的橋拳，限位塊，橋拳之間的工字梁，兩板簧面之間截面為工字型，板簧面位于工字梁的上橫筋，兩個(gè)板簧面對(duì)稱；其特征在于，一個(gè)限位塊位于前橋體上的橋拳內(nèi)側(cè)；兩端的主銷孔軸線向板簧水平中心線內(nèi)側(cè)偏離一定距離L，L取20-40mm，兩端主銷孔偏向同一側(cè)；兩板簧面之間一段的中段為非對(duì)稱式工字梁，即工字梁內(nèi)側(cè)上橫筋寬度LI大于外側(cè)上橫筋寬度L2 ;內(nèi)側(cè)上橫筋厚度L3大于外側(cè)上橫筋厚度L4 ;外側(cè)下橫筋厚度L5大于內(nèi)側(cè)下橫筋厚度L6 ;在處于板簧面處的工字梁的下橫筋厚度大于其他部分的下橫筋厚度。
[0007]本實(shí)用新型的有益效果在于，區(qū)分裝配方向，應(yīng)力分散好，工字梁為非對(duì)稱式結(jié)構(gòu)，有效降低各個(gè)工況應(yīng)力值，產(chǎn)品重量輕，成本低。
[0008]額定軸荷為5.5噸的采用偏置式工字梁結(jié)構(gòu)前橋體，在垂直動(dòng)載工況及緊急制動(dòng)工況下各部位應(yīng)力值均小于額定軸荷為7.5噸現(xiàn)有前橋體相同部位的應(yīng)力值，應(yīng)力值分布均勻。偏置式工字梁結(jié)構(gòu)前橋體成品重量為77.128kg，傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品額定載荷4.5噸前橋體重量為95.6Kg，在解決前橋體在各況時(shí)的應(yīng)力集中問題的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)輕量化目的。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]本實(shí)用新型共有4幅附圖。
[0010]圖1現(xiàn)有的工字梁結(jié)構(gòu)前橋體的示意圖；
[0011]圖2本實(shí)用新型的一種工字梁結(jié)構(gòu)前橋體主視圖；
[0012]圖3本實(shí)用新型的一種工字梁結(jié)構(gòu)前橋體俯視圖。
[0013]圖4圖3中的E-E向視圖(上部為上橫筋，右側(cè)為內(nèi)側(cè))。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)地描述。
[0015]本實(shí)用新型的一種工字梁結(jié)構(gòu)前橋體，包括兩個(gè)板簧面，兩端的橋拳，限位塊，橋拳之間的工字梁，板簧面位于工字梁的上橫筋，兩個(gè)板簧面對(duì)稱。
[0016]本實(shí)用新型的前橋體與現(xiàn)有的前橋體的相同之處在于，前橋體兩板簧面I之間截面為工字型，區(qū)別在于，現(xiàn)有的前橋體主銷孔軸線4與板簧面I軸線共面，兩板簧座I之間的工字梁結(jié)構(gòu)為對(duì)稱式。
[0017]本實(shí)用新型的發(fā)明點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下3個(gè)方面。
[0018]1、如圖3所示，主銷孔中心與板簧中心偏置以區(qū)分裝配方向，使前橋體制動(dòng)工況時(shí)受力更好，并可只保留內(nèi)側(cè)限位塊3。兩端的主銷孔軸線4向板簧水平中心線5內(nèi)側(cè)偏離一定距離L，一般取20-40mm，裝配時(shí)區(qū)分方向，前橋體上的橋拳內(nèi)側(cè)有轉(zhuǎn)向限位塊，兩端主銷孔偏向同一側(cè)。內(nèi)側(cè)為汽車前進(jìn)反方向一側(cè)，外側(cè)為汽車前進(jìn)方向一側(cè)。
[0019]2、將兩板簧安裝面之間一段的中段設(shè)計(jì)為非對(duì)稱式工字梁結(jié)構(gòu)，即工字梁內(nèi)側(cè)(內(nèi)側(cè)為汽車前進(jìn)反方向)上橫筋寬度(即端部離工字梁中性面距離)L1大于外側(cè)上橫筋寬度L2(外側(cè)為汽車前進(jìn)方向)；內(nèi)側(cè)上橫筋厚度L3大于外側(cè)上橫筋厚度L4 ;外側(cè)下橫筋厚度L5大于內(nèi)側(cè)下橫筋厚度L6,如圖4所不。
[0020]3.板簧面處的下方即工字梁下橫筋6位置加厚，在處于板簧面處的工字梁的下橫筋厚度大于其他部分的下橫筋厚度，如圖2所示。
[0021]采用“偏置式工字梁”前橋體在模擬工況下的應(yīng)力值均小于傳統(tǒng)對(duì)稱結(jié)構(gòu)。額定載荷5.5噸的“偏置式工字梁”前橋體成品重量為77.128kg，現(xiàn)有額定載荷4.5噸工字梁對(duì)稱結(jié)構(gòu)前橋體重量為95.6Kg，
[0022]本實(shí)用新型是在滿足其他現(xiàn)有前橋體性能參數(shù)基礎(chǔ)上，前橋體的額定軸荷為5.5噸。
【權(quán)利要求】
1.一種工字梁結(jié)構(gòu)前橋體，包括兩個(gè)板簧面，兩端的橋拳，限位塊，橋拳之間的工字梁，兩板簧面之間截面為工字型，板簧面位于工字梁的上橫筋，兩個(gè)板簧面對(duì)稱；其特征在于，一個(gè)限位塊位于前橋體上的橋拳內(nèi)側(cè)；兩端的主銷孔軸線向板簧水平中心線內(nèi)側(cè)偏離一定距離L，L取20-40mm，兩端主銷孔偏向同一側(cè)；兩板簧面之間一段的中段為非對(duì)稱式工字梁，即工字梁內(nèi)側(cè)上橫筋寬度LI大于外側(cè)上橫筋寬度L2 ;內(nèi)側(cè)上橫筋厚度L3大于外側(cè)上橫筋厚度L4 ;外側(cè)下橫筋厚度L5大于內(nèi)側(cè)下橫筋厚度L6 ;在處于板簧面處的工字梁的下橫筋厚度大于其他部分的下橫筋厚度。
【文檔編號(hào)】B60B35/02GK203611648SQ201320646480
【公開日】2014年5月28日 申請(qǐng)日期:2013年10月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月17日
【發(fā)明者】韓振國(guó), 魏建飛, 劉繼軍 申請(qǐng)人:北奔重型汽車集團(tuán)有限公司