一种中型卡车驾驶室翻转机构制造技术

本实用新型专利技术涉及一种中型卡车驾驶室翻转机构，该机构包括连接车架的支架，支架中部平行设有左扭杆和右扭杆，左扭杆和右扭杆的一端分别伸至支架外侧，其外伸端分别连接着力臂，支架上部两侧通过翻转轴分别设有斜楔状驾驶室安装架；所述左、右扭杆均为圆柱杆，圆柱杆两端直径分别为Ｄ１和Ｄ２；中部直径为ｄ，ｄ＝２６ｍｍ，Ｄ１＝１．２ｄ＝３１．２ｍｍ，Ｄ２＝Ｄ１＋５＝３６．２ｍｍ。本实用新型专利技术驾驶室翻转机构的翻转力矩最小，驾驶室翻转操作最轻便。本实用新型专利技术设计方法适用于任何机械式翻转机构驾驶室的翻转过程，不同的驾驶室，只要给定相应的测量量，即可获得最佳的扭杆直径，方法简单可靠。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及载货汽车的驾驶室翻转机构。
技术介绍
目前，大多数卡车驾驶室的翻转都需要借助机械式翻转机构。该机构由左扭杆和右扭杆构成双扭杆结构，扭杆的两端是花键，扭杆以其各自的一端与所在一侧的支架连接，另一端和相对一侧的力臂连接，其与支架连接的一端为固定设置，驾驶室的重量作用在力臂上就可以使扭杆发生扭转，并转化成扭杆的扭矩。驾驶室是安装在驾驶室安装架上，可以绕翻转中心转动。驾驶室的翻转过程是操作人员的操作力矩、扭杆的扭矩，以及驾驶室的重力矩的共同作用的结果。 国内目前普遍存在驾驶员在翻转过程中操纵力大的状态，不能使驾驶员轻松进行发动机等底盘件维修和保养。 比如某公司车型扭杆直径d＝26mm，翻转力很大，最大达到400N左右；后期调整扭杆直径d＝31mm效果有改善，但增加了制造成本和热处理难度使得成本增加150元。每年按照5万台计算，增加成本750万。
技术实现思路
从驾驶室的翻转操作轻便性角度出发，本技术旨在提供一种操作轻便、制造成本低的中型卡车驾驶室翻转机构。 具体的结构改进技术方案如下 一种中型卡车驾驶室翻转机构包括连接车架的支架，支架中部平行设有左扭杆和右扭杆，左扭杆和右扭杆的一端分别伸至支架外侧，其外伸端分别连接着力臂，支架上部两侧通过翻转中心轴分别连接着驾驶室安装架； 所述左扭杆和右扭杆为尺寸参数相同的中部细两端粗的圆柱杆，圆柱杆两端直径分别为D1和D2；中部直径为d，一端直径D1与中部直径d之间为过渡圆角r1过渡，另一端直径D2与中部直径d之间为过渡圆角r2过渡； 左扭杆和右扭杆的有效工作长度均为L，一端直径D1的杆长度为Lc1，过渡圆角r1处的杆长度为Lb1，另一端直径D2的杆长度为Lc2，过渡圆角r2处的杆长度为Lb2；中部直径d杆两端为基准分别距过渡圆角r1和过渡圆角r2轴向中部的长度分别为Le1和Le2，两侧过渡圆角r1和过渡圆角r2轴向中部为基准之间的长度为Le； d＝23.5-26mm， D1＝1.2d＝31.2mm， D2＝D1+5＝36.2mm， r1＝r2＝100mm， Lc1＝Lc2＝30mm， Lb1＝17-19mm， Lb2＝31-34mm， Le1＝13-15mm， Le2＝21-26mm， Le＝822-830mm。 本技术解决技术问题的过程如下 建立驾驶室翻转过程的数学模型 T＝T1-T2-T3(4) B、C驾驶室中心的X、Z坐标轴长度(m) L扭杆的有效工作长度(m) G扭杆的剪切模量(Pa) W驾驶室重量(N) T1驾驶室的重力矩，N·m T操作力矩，N·m T2左扭杆作用于翻转中心的力矩T3右扭杆作用于翻转中心的力矩 θ驾驶室翻转角度，(°) a预扭角(°) β1为驾驶室上翻极限位置，左扭杆转动角度 β2为驾驶室上翻极限位置，右扭杆转动角度 ——扭杆工作角度(最小二乘法拟合的θ函数) y1(θ)、y2(θ)——扭杆扭矩和扭杆作用于翻转中心力矩的比值(最小二乘法拟合的θ函数) 由上述得 扭杆直径由K＝(πd^4*G/32L)*π/180推算出来的； 扭杆直径是指上述D1为一端直径、D2为另一端直径，d为扭杆中部直径，公式K＝(πd^4*G/32L)*π/180中K为扭杆刚度，G为扭杆材料的剪切模量，L为扭杆的有效工作长度。 驾驶室的各参数是不改变的，所以驾驶室的重力矩不变的，Ta的改变会使T2+T3曲线上下移动；扭杆直径的改变会使T2+T3曲线的斜率发生变化。所以要想得到最佳的Ts、Tx，先找到最佳的扭杆直径，使得Ts+Tx最小(设为Y)，再找到最佳预扭角使得则这样的翻转机构的翻转过程轻便性最佳，见图4和图5。 计算扭杆直径的方法为通过取不同的直径值(预扭角取任意一定值)，分别计算出Ts+Tx，最小的Ts+Tx对应的扭杆直径为所要求的直径。 与现有技术相比较，本技术的有益效果体现在 1、本技术驾驶室翻转机构的翻转力矩最小，驾驶室翻转操作最轻便。 2、本技术方法适用于任何机械式翻转机构驾驶室的翻转过程，不同的驾驶室，只要给定相应的测量量，即可获得最佳的扭杆直径，方法简单可靠。 3、本技术是在满足用户使用的条件下，将扭杆直径设计为最小，节约了材料。 4、本技术可以提高卡车驾驶室翻转扭杆的可靠性及使用方便性。附图说明图1为本技术翻转机构结构示意图， 图2为扭杆尺寸示意图， 图3为本技术驾驶室翻转过程的示意图， 图4为本技术驾驶室重力矩和扭杆扭矩与翻转角度关系曲线， 图5为不同直径的翻转角度—操作力矩曲线。 上述图3中的Ts、Tx分别是上翻、下翻时最大操作力矩，Ta 为扭杆预扭时产生的扭矩。具体实施方式 以下结合附图，通过实施例对本技术作进一步地说明。 实施例1 参见图1和图3，一种中型卡车驾驶室翻转机构包括连接车架的支架6，支架6中部平行设有左扭杆5和右扭杆3，左扭杆5和右扭杆3的一端分别伸至支架外侧，其外伸端分别连接着力臂4，支架6上部两侧通过翻转中心轴1分别连接着驾驶室安装架2。 左扭杆5和右扭杆3为尺寸参数相同的中部细两端粗的圆柱杆，圆柱杆两端直径分别为D1和D2；中部直径为d，一端直径D1与中部直径d之间为过渡圆角r1过渡，另一端直径D2与中部直径d之间为过渡圆角r2过渡； 左扭杆和右扭杆的有效工作长度为L，一端直径D1的杆长度为Lc1，过渡圆角r1处的杆长度为Lb1，另一端直径D2的杆长度为Lc2，过渡圆角r2处的杆长度为Lb2；中部直径d杆两端为基准分别距过渡圆角r1和过渡圆角r2轴向中部的长度分别为Le1和Le2，两侧过渡圆角r1和过渡圆角r2轴向中部为基准之间的长度为Le； 针对采用双扭杆结构的某中型卡车，取以下数据 W＝6954.46N，B＝0.66m，C＝0.67m，L＝0.822m G＝8×1010Pa，β1＝37°，β2＝40° 由于驾驶室翻转中心O和左右扭杆的转动中心O1、O2的位置差异，所以 n1/h1、n2/h2是随θ变化而变化的，通过最小二乘法拟合成θ的函数 (6) (7) y1(θ)＝6.1274×10-10θ6-7.3549×10-8θ5+2.8459×10-6θ4 (8) -2.7462×10-5θ3-5.0396×10-4θ2+5.1668×10-3θ+0.9671 y2(θ)＝4.0474×10-10θ6-4.8456×10-8θ5+1.8672×10-6θ4 (9) -1.8941×10-5θ3-2.6903×10-4θ2+2.0940×10-4θ+1.728 带入5式中 令预扭角a＝7.85°，取不同的 得到的不同Ts+Tx，根据Ts+Tx随 变化的规律，得出最佳值 计算的结果如下表所示(数据太多，选取其中的几组) 由以上数据比较可得，当d＝23.5mm时，Ts+Tx的值最小，则扭杆直径为d＝23.5mm。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种中型卡车驾驶室翻转机构，包括连接车架的支架，支架中部平行设有左扭杆和右扭杆，左扭杆和右扭杆的一端分别伸至支架外侧，其外伸端分别连接着力臂，支架上部两侧通过翻转中心轴分别连接着驾驶室安装架，其特征在于：　所述左扭杆和右扭杆均为中部细 两端粗的圆柱杆；　所述圆柱杆一端直径Ｄ１＝１．２ｄ＝３１．２ｍｍ，另一端直径Ｄ２＝Ｄ１＋５＝３６．２ｍｍ；中部直径ｄ为２３．５－２６ｍｍ，一端直径Ｄ１与中部直径ｄ之间为过渡圆角ｒ１过渡，另一端直径Ｄ２与中部直径ｄ之间为过渡圆角ｒ２过渡 ；过渡圆角ｒ１为１００ｍｍ，过渡圆角ｒ２为１００ｍｍ；　左扭杆和右扭杆的有效工作长度均为Ｌ，一端直径Ｄ１的杆长度Ｌｃ１为３０ｍｍ，过渡圆角ｒ１处的杆长度Ｌｂ１为１７－１９ｍｍ，另一端直径Ｄ２的杆长度Ｌｃ２为３０ｍｍ，过渡圆角ｒ２处的杆 长度Ｌｂ２为３１－３４ｍｍ，中部直径ｄ杆两端为基准分别距过渡圆角ｒ１的长度分别Ｌｅ１为１３－１５ｍｍ，中部直径ｄ杆两端为基准距过渡圆角ｒ２轴向中部的长度Ｌｅ２为２１－２６ｍｍ，两侧过渡圆角ｒ１和过渡圆角ｒ２轴向中部为基准之间的长度Ｌｅ为８２２－８３０ｍｍ。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：任国清，刘江波，
申请(专利权)人：安徽江淮汽车股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：34[中国|安徽]