一种工字梁结构前桥体制造技术

本实用新型专利技术公开了一种工字梁结构前桥体，属于汽车零部件设计技术领域，该工字梁结构前桥体，两个板簧面之间设计为偏置式工字梁结构，主销孔中心与板簧中心偏置以区分装配方向，使前桥体制动工况时受力更好，并可只保留内侧限位块，采用“偏置式工字梁”前桥体在模拟工况下的应力值均小于传统对称结构，解决了在垂直弯曲工况与制动工况下前桥体应力集中，应力分布不合理，质量大，成本高等问题。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术公开了一种工字梁结构前桥体，属于汽车零部件设计
，该工字梁结构前桥体，两个板簧面之间设计为偏置式工字梁结构，主销孔中心与板簧中心偏置以区分装配方向，使前桥体制动工况时受力更好，并可只保留内侧限位块，采用“偏置式工字梁”前桥体在模拟工况下的应力值均小于传统对称结构，解决了在垂直弯曲工况与制动工况下前桥体应力集中，应力分布不合理，质量大，成本高等问题。【专利说明】一种工字梁结构前桥体
本技术属于汽车零部件设计
，涉及重型汽车非驱动工字梁结构转向桥。
技术介绍
非驱动转向桥是利用转向节与前桥体之间的主销联接，使车轮绕主销进行旋转以实现汽车的转向，一般多位于汽车前部，因此也常成为前桥。非驱动转向桥除了承受垂直载荷外，还承受纵向力和侧向力及这些力造成的力矩。作为非驱动前桥主体零件的前桥体是用钢材锻造而成。前桥体两板簧面I之间设计为工字型可保证其质量最小而在垂向平面内的刚度大、强度高，前桥体板簧面I到桥拳2之间的颈部3成方形，可以提高抗扭强度，如图1所示，现有转向前桥桥体主要断面均为断面为对称“工”字形。传统前桥体不区分装配方向，前桥体主销孔轴线4与板簧面I轴线共面，两板簧座I之间的工字梁结构为对称式。传统结构在紧急制动工况下不能有效抵抗水平弯矩，容易产生应力集中导致桥体断裂，在垂直动载工况时，不能有效抵抗垂直弯矩。若满足各种工况需求，利用传统结构造成设计粗犷，产品重量大，成本高，无轻量化优势。结合图1，前桥体在垂直弯曲工况和制动工况下，根据力学模型可得各段弯矩方程，由方程可得弯矩图和扭矩图。从中可以看出E-E截面为最危险截面。但在传统设计中工字梁为对称式，不分装配方向，容易产生应力集中导致桥体断裂。并未对各种工况进行针对性设计，故在满足各个工况的前提下，造成截面设计粗犷，产品重量高，成本高。
技术实现思路
本技术解决的技术问题是提供一种工字梁结构前桥体，两个板簧面之间设计为偏置式工字梁结构，能够解决在垂直弯曲工况与制动工况下前桥体应力集中，应力分布不合理,质量大,成本高等问题。解决本技术技术问题的技术方案是，一种工字梁结构前桥体，包括两个板簧面，两端的桥拳，限位块，桥拳之间的工字梁，两板簧面之间截面为工字型，板簧面位于工字梁的上横筋，两个板簧面对称；其特征在于，一个限位块位于前桥体上的桥拳内侧；两端的主销孔轴线向板簧水平中心线内侧偏离一定距离L，L取20-40mm，两端主销孔偏向同一侧；两板簧面之间一段的中段为非对称式工字梁，即工字梁内侧上横筋宽度LI大于外侧上横筋宽度L2 ;内侧上横筋厚度L3大于外侧上横筋厚度L4 ;外侧下横筋厚度L5大于内侧下横筋厚度L6 ;在处于板簧面处的工字梁的下横筋厚度大于其他部分的下横筋厚度。本技术的有益效果在于，区分装配方向，应力分散好，工字梁为非对称式结构，有效降低各个工况应力值，产品重量轻，成本低。额定轴荷为5.5吨的采用偏置式工字梁结构前桥体，在垂直动载工况及紧急制动工况下各部位应力值均小于额定轴荷为7.5吨现有前桥体相同部位的应力值，应力值分布均匀。偏置式工字梁结构前桥体成品重量为77.128kg，传统结构的产品额定载荷4.5吨前桥体重量为95.6Kg，在解决前桥体在各况时的应力集中问题的同时，实现轻量化目的。【专利附图】【附图说明】本技术共有4幅附图。图1现有的工字梁结构前桥体的示意图；图2本技术的一种工字梁结构前桥体主视图；图3本技术的一种工字梁结构前桥体俯视图。图4图3中的E-E向视图(上部为上横筋，右侧为内侧)。【具体实施方式】下面结合附图对本技术进一步详细地描述。本技术的一种工字梁结构前桥体，包括两个板簧面，两端的桥拳，限位块，桥拳之间的工字梁，板簧面位于工字梁的上横筋，两个板簧面对称。本技术的前桥体与现有的前桥体的相同之处在于，前桥体两板簧面I之间截面为工字型，区别在于，现有的前桥体主销孔轴线4与板簧面I轴线共面，两板簧座I之间的工字梁结构为对称式。本技术的专利技术点主要体现在以下3个方面。1、如图3所示，主销孔中心与板簧中心偏置以区分装配方向，使前桥体制动工况时受力更好，并可只保留内侧限位块3。两端的主销孔轴线4向板簧水平中心线5内侧偏离一定距离L，一般取20-40mm，装配时区分方向，前桥体上的桥拳内侧有转向限位块，两端主销孔偏向同一侧。内侧为汽车前进反方向一侧，外侧为汽车前进方向一侧。2、将两板簧安装面之间一段的中段设计为非对称式工字梁结构，即工字梁内侧(内侧为汽车前进反方向)上横筋宽度(即端部离工字梁中性面距离)L1大于外侧上横筋宽度L2(外侧为汽车前进方向)；内侧上横筋厚度L3大于外侧上横筋厚度L4 ;外侧下横筋厚度L5大于内侧下横筋厚度L6,如图4所不。3.板簧面处的下方即工字梁下横筋6位置加厚，在处于板簧面处的工字梁的下横筋厚度大于其他部分的下横筋厚度，如图2所示。采用“偏置式工字梁”前桥体在模拟工况下的应力值均小于传统对称结构。额定载荷5.5吨的“偏置式工字梁”前桥体成品重量为77.128kg，现有额定载荷4.5吨工字梁对称结构前桥体重量为95.6Kg，本技术是在满足其他现有前桥体性能参数基础上，前桥体的额定轴荷为5.5吨。【权利要求】1.一种工字梁结构前桥体，包括两个板簧面，两端的桥拳，限位块，桥拳之间的工字梁，两板簧面之间截面为工字型，板簧面位于工字梁的上横筋，两个板簧面对称；其特征在于，一个限位块位于前桥体上的桥拳内侧；两端的主销孔轴线向板簧水平中心线内侧偏离一定距离L，L取20-40mm，两端主销孔偏向同一侧；两板簧面之间一段的中段为非对称式工字梁，即工字梁内侧上横筋宽度LI大于外侧上横筋宽度L2 ;内侧上横筋厚度L3大于外侧上横筋厚度L4 ;外侧下横筋厚度L5大于内侧下横筋厚度L6 ;在处于板簧面处的工字梁的下横筋厚度大于其他部分的下横筋厚度。【文档编号】B60B35/02GK203611648SQ201320646480【公开日】2014年5月28日 申请日期:2013年10月17日 优先权日:2013年10月17日 【专利技术者】韩振国, 魏建飞, 刘继军 申请人:北奔重型汽车集团有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种工字梁结构前桥体，包括两个板簧面，两端的桥拳，限位块，桥拳之间的工字梁，两板簧面之间截面为工字型，板簧面位于工字梁的上横筋，两个板簧面对称；其特征在于，一个限位块位于前桥体上的桥拳内侧；两端的主销孔轴线向板簧水平中心线内侧偏离一定距离L，L取20?40mm，两端主销孔偏向同一侧；两板簧面之间一段的中段为非对称式工字梁，即工字梁内侧上横筋宽度L1大于外侧上横筋宽度L2；内侧上横筋厚度L3大于外侧上横筋厚度L4；外侧下横筋厚度L5大于内侧下横筋厚度L6；在处于板簧面处的工字梁的下横筋厚度大于其他部分的下横筋厚度。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：韩振国，魏建飞，刘继军，
申请(专利权)人：北奔重型汽车集团有限公司，
类型：实用新型
国别省市：